C’est l’une des (voire la) principales sources d’émission de gaz à effets de serre et, surtout, de CO2: la production d’électricité. Elle est aujourd’hui dominée à l’échelle mondiale par les énergies fossiles, surtout le charbon, puis le gaz. Les barrages hydrauliques, le nucléaire et les énergies renouvelables ne représentent respectivement que 17, 11 et 6% du total. Décarboner l’électricité est l’un des chantiers les plus importants et sans doute le plus urgent. En effet, la décarbonation d’autres aspects énergétiques (les moteurs à combustion de véhicules et la chaleur résidentielle ou industrielle) et industriels (ex: engrais) va augmenter radicalement la consommation d’électricité. Une électricité peu chère et bas carbone est la condition d’à peu près tout le reste.
Pour cela, il faut comprendre plusieurs problématiques:
- la production d’électricité évidemment, qu’il faut rapidement décarboner
- le stockage d’électricité, qui est aujourd’hui crucial pour le développement des énergies intermittentes (ENR)
- le transport d’électricité, qui pose problème non seulement en raison des énergies intermittentes (il faut adapter le réseau), mais aussi pour penser la localisation des capacités de production
- enfin, la consommation d’électricité: combien en consomme-t-on, quand et pourquoi ?
Notez que nous ne parlerons pas de l’autre énergie consommée, la chaleur, qui aura son propre site dédié. Ici nous ne parlerons que d’électricité.
Production d’électricité nucléaire, fossile, renouvelable …
Si aujourd’hui les énergies bas carbones sont
Les sources d’électricité fossile sont :
- le charbon, qui domine l’ensemble
- le gaz
- le pétrole, plus marginal
Les sources d’électricité bas carbone sont les suivantes :
- Le nucléaire
- Le grand (barrages) et petit hydraulique (centrales au fil de l’eau)
- Le solaire
- L’éolien
- La biomasse, dont le bois
Pour aller plus loin, je présente l’ensemble ainsi que des aspects historiques et politiques dans la page sur la production d’électricité.
Stockage d’électricité et adaptation: l’impossible stabilité
Aujourd’hui, le stockage d’électricité se fait essentiellement sous la forme de retenues d’eau: les barrages. Ils permettent de s’adapter aux creux de production. Une version plus élaborée existe, les STEP, qui permettent en plus de pomper de l’eau. D’autres méthodes de stockage d’électricité se développent:
- Les batteries évidemment
- Les volants d’inertie
- Le Power to Gas
- Compressed Air Energy Storage, CEAS
Il y a également des procédés ayant pour objet de varier la consommation pour s’adapter à l’approvisionnement.
Nous présenterons cela plus en détail dans notre article sur la stabilité de l’approvisionnement électrique.