La « parité réseau », 3ème défi de la révolution énergétique

Suite de notre « ballade » dans le sujet de la transition énergétique : après avoir constaté que la consommation d’énergies fossiles ne baisse pas alors que la demande énergétiquemondiale explose, le premier défi de la révolution énergétique concerne l’habitat, appelé à devenir un producteur d’énergie, économe, propre et délocalisé. Le second défi concerne l’efficacité des énergies renouvelables visant à un objectif majeur : la parité réseau. Décryptage.

Le Graal des énergies renouvelables : la  « parité réseau »

La « parité réseau » c’est le niveau auquel le coût de production d’une énergie nouvelle égale le prix moyen de l’électricité sur le réseau local. L’obtention de la « parité réseau » pour les énergies renouvelables, c’est le Graal des producteurs d’énergies renouvelables, dont les coûts de production restent encore plus élevés que l’électricité standard en 2012. Leur développement dépend donc encore très largement d’aides publiques et des perspectives de baisse de leur coût de revient. Actuellement, ce coût de revient à parité n’est pour l’instant atteint par les centrales solaires photovoltaïques de certaines régions du monde à très fort ensoleillement, comme l’Italie du Sud.

La baisse du prix de production des énergies renouvelables.

Toutefois, on peut déjà envisager la parité, voire même une époque prochaine où le renouvelable deviendra moins cher que l’énergie fossile ou nucléaire. Selon une étude du cabinet Irena de juillet 2012, le coût de revient des énergies renouvelables a baissé de 60 % sur les 2 années précédentes. Les coûts relatifs à la production d’énergie par panneaux photovoltaïques ont diminué de 60 % de 2009 à 2011. Selon le cabinet d’études Global Data , la technologie solaire photovoltaïque « devrait atteindre la parité (de coût de production) réseau aux États-Unis, pour certains projets dès 2014, et d’ici 2017 la plupart des régions du pays » (référence aux Etats-Unis).  La Chine devrait connaître une évolution analogue et le solaire devrait y atteindre la parité réseau dans la plupart des régions en 2015-2016« .

La date à laquelle la parité de coût de revient le pourrait être atteinte varie énormément selon le type d’énergie et les pays considérés. La parité réseau dépend en effet de facteurs très variables : d’un côté, les coûts de production des énergies nouvelles baisse au fur et à mesure de leur développement à grande échelle ; parallèlement, le prix de marché de l’électricité tend globalement à augmenter, mais cela dépend beaucoup des sources utilisées dans chaque région (nucléaire, gaz, pétrole, charbon…). (schéma : Xerfi)

Le coût de production de toutes les énergies renouvelables (solaire concentré, éolien, biomasse, hydroélectrique) a également baissé « L’une des (idées reçues) perpétuées par les lobbies industriels est que l’énergie renouvelable est trop chère« , affirme le DG d’Irena. Mais « les coûts baissent énormément et cela va continuer dans l’avenir » La production d’électricité « est à présent compétitive avec beaucoup de technologies de carburants fossiles (….) traditionnelles« . Mais comme le montrent les 2 schémas de l’institut Xerfi ci-dessous, bien des experts pensent que le solaire coûte encore cher et qu’en 2012, le gaz ou le nucléaire restent bien plus compétitifs du point de vue du seul prix.

schémas : Xerfi

Parité réseau : l’éolien y serait déjà !

Selon le Syndicat des énergies renouvelables (SER), l’éolien terrestre est déjà à la parité réseau en France.  En effet, le coût moyen de l’énergie produite (calculé en €/MWh) est très proche des prix de l’électricité sur le marché de gros.

« Le coût du MWh électrique d’origine éolienne est aujourd’hui de l’ordre de 69 €/MWh. À comparer aux 54,6 €/MWh constatés sur les marchés de l’électricité en moyenne ou bien encore aux 70 à 90€/MWh annoncés pour l’EPR de Flamanville« , a expliqué le SER au printemps dernier.

Dolf Gielen Directeur d'Irena

Selon Dolf Gielen, directeur du Centre d’innovation et de technologie d’Irena, les investissements dans les énergies renouvelables ne sont plus une niche, mais représentent « la masse des investissements dans le domaine de la production d’énergie », représentant la moitié des nouvelles capacités dans le monde. Selon le rapport publié par le Programme des Nations Unies pour l’environnement, 6500 euros sont investis chaque seconde dans les énergies propres (solaire, éolien, …) dans le monde. Ainsi 205 milliards d’euros ont été investis dans les énergies renouvelables, bien plus que dans les industries du charbon et du gaz ! (Aux Etats-Unis, en 2011, 187 milliards$ ont été consacrés aux EnR contre 157 pour les énergies traditionnelles.

Partout dans le monde, l’innovation apparaît dans tous les domaines, dans le cadre de projets de centrales ou de recherches, comme celles sur la pile à hydrogène ou sur la « climatisation solaire ».

Les Coréens de LG ou les Américains du CalTech avancent à toute vitesse pour mettre au point une pile à hydrogène utilisable dans les habitations. (2) Le premier prototype américain a une très faible efficacité puisqu’il ne convertit que 0,7 à 0,8 % de l’énergie solaire, la plupart de l’énergie étant perdue sous forme de chaleur. Les chercheurs pensent atteindre un rendement énergétique de 19 % ce qui rendrait le réacteur compétitif et commercialisable. On estime qu’ainsi chaque pile pourrait produire 12 litres de combustible.  Le groupe japonais Hitachi Plant Technologies a breveté un système de climatisation qui fonctionne grâce à la chaleur du solaire qu’ils ont pour mission d’éliminer. Hitatchi prévoit que cette technologie qui sera commercialisée en 2015.

L’approche d’utiliser l’énergie disponible plutôt que de l’énergie fossile classique est amenée à se répandre. Notamment dans la production de carburant à partir de biomasse. Les algues et micro-algues trouve leur énergie dans la lumière du soleil et sont capables de la convertir en gaz carbonique, en composés aromatiques et en sucre, autrement dit en carburant. De nombreux programme de recherche vont en ce sens qui crée de l’énergie à partir de …. rien, ou plutôt rien d’autres que des éléments naturels à disposition. (3)  Projets d’éoliennes volantes, hydroliennes, fermes d’éoliennes off-shore, reconversions de sites industriels ou d’aéroports en centrale solaire à concentration, … la transition énergétique est en marche et foisonne.

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(1)  Planetoscope : investissement mondial dans les énergies renouvelables. L’Europe est en pointe, puisque ses 80,6 milliards d’euros d’investissements dépassent le cumul des investissements EnR des Etats-Unis (39 G€) et de la Chine (37 G€) sur la même année. En France, malgré la faible progression de l’éolien l’année dernière, le pays a investi 4 milliards d’euros dans les énergies renouvelables (EnR) en 2011.
(2) Une centrale à hydrogène pour tous
(3) co2 + eau + soleil = carburant : Un centre de recherche californien se consacre à la mise au point d’un carburant synthèse de carburant en n’utilisant que du CO2, de l’eau et l’énergie du soleil. Financé par le Département américain de l’Energie (DOE), ce centre emploie plus de 150 chercheurs. Ceux-ci cherchent à rebondir sur une avancée du MIT en la matière : les chercheurs de Boston ont élaboré un catalyseur, fort peu coûteux, qui permet de scinder la molécule d’eau et de libérer de l’oxygène. L’Université de Californie UCLA fait transformer le C02 en isobutyraldéhyde puis en isobutanol par des bactéries qu’elle a génétiquement modifiées. Autre piste, la biomasse. Dans le cas de la société Sundrop Fuels c’est la biomasse et non le CO2 qui sert de matière première  : son gazéificateur solaire atteint la température de 1300°C grâce à la biomasse. Encore plus fort ! Pour canaliser l’énergie, on peut utiliser des micro-organismes ditsphototropes : c’est ce que fait le module « Solar Converter™ » de Joule Unlimited. La technologie Helioculture™ de cette société permet de se passer de biomasse et convertir directement le CO2 en carburant liquide.