Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?

06/03/2018
Publication REE REE 2018-1
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2018-1:22477

Résumé

Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?

Auteurs

Transition énergétique : il est temps de redonner la priorité à l’électricité
Comment décarboner les transports lourds de marchandises ?
La RATP se met au vert
Autoconsommation : le débat ne fait que commencer
Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?
La fiscalité du carbone se renforce
Stratégie nationale bas carbone : les premiers indicateurs de résultats interpellent
Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent
Vers un cluster de l’hydrogène dans la région de Liverpool-Manchester
Les batteries Li-ion pour l’automobile : un marché en pleine évolution
Mobileye et le Road Experience Management (REMTM)
La cyber-sécurité dans les systèmes d'automatisme et de contrôle de procédé
Les applications industrielles et scientifiques des logiciels libres : aperçu général
Les applications industrielles des logiciels. libres
Les applications industrielles des logiciels libres (2ème partie)
L'identification par radiofréquence (RFID) Techniques et perspectives
La cyber-sécurité des automatismes et des systèmes de contrôle de procédé. Le standard ISA-99
Êtes-vous un « maker » ?
Entretien avec Bernard Salha
- TensorFlow, un simple outil de plus ou une révolution pour l’intelligence artificielle ?
Donald Trump annonce que les Etats-Unis se retirent de le l’accord de Paris
L’énergie et les données
Consommer de l’électricité serait-il devenu un péché ?
Un nouveau regard sur la conjecture de Riemann – Philippe Riot, Alain Le Méhauté
Faut-il donner aux autorités chargées du respect de la loi l’accès aux données chiffrées ?
Cybersécurité de l’Internet des objets : même les ampoules connectées pourraient être attaquées
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 2)
ISA L’évolution des normes et des modèles
FIEEC - SEE - Présentation SEE et REE - mars 2014
Les radiocommunications à ondes millimétriques arrivent à maturité
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 1)
Internet des objets : l’ARCEP et l’ANFR mettent à la consultation l’utilisation de nouvelles bandes de fréquence autour de 900 MHz
L’énergie positive
Controverses sur le chiffrement : Shannon aurait eu son mot à dire
La cyberattaque contre les réseaux électriques ukrainiens du 23 décembre 2015
Le démantèlement des installations nucléaires
L’Accord de Paris
Les data centers
L’hydrogène
Le piégeage et la récolte de l’énergie. L’energy harvesting
Régalez-vous, c’est autant que les Prussiens n’auront pas...
Le kWh mal traité Deuxième partie : le contenu en CO2 du kWh
Le kWh mal traité
Enova2014 - Le technorama de la REE
Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen
Après Fukushima, le nucléaire en question ?
On sait désormais stocker les photons pendant une minute
Identification d’objet par imagerie fantôme utilisant le moment orbital angulaire
La découverte du boson de Higgs, si elle est avérée, confirmera le modèle standard
Multiplexage par moment angulaire orbital : mythe ou réalité ?
Supercalculateur quantique: le choix de la supraconductivité
Photovoltaïque : la course au rendement se poursuit
Production d’hydrogène par photolyse de l’eau assistée par résonance plasmon
Vers une meilleure compréhension du bruit de scintillation
Les nombres premiers en première ligne
La nouvelle révolution des moteurs électriques
Les cyber-attaques, un risque pour nos grandes infrastructures ?
Le stockage de l’électricité
Le véhicule électrique (2) : comment donner corps à la transition énergétique ?
L'automatisation des transports publics
Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l'environnement et la santé
Les énergies marines renouvelables
Le véhicule électrique : une grande cause nationale
Médaille Ampère 2012
Berges2009_Hauet.pdf
Prix Bergès 2009

Métriques

16
0
97.67 Ko
 application/pdf
bitcache://89fb1b0a145f7f594064092705bc63b5d6acc299

Licence

Creative Commons Aucune (Tous droits réservés)
<resource  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
                xmlns="http://datacite.org/schema/kernel-4"
                xsi:schemaLocation="http://datacite.org/schema/kernel-4 http://schema.datacite.org/meta/kernel-4/metadata.xsd">
        <identifier identifierType="DOI">10.23723/1301:2018-1/22477</identifier><creators><creator><creatorName>Jean-Pierre Hauet</creatorName></creator></creators><titles>
            <title>Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?</title></titles>
        <publisher>SEE</publisher>
        <publicationYear>2018</publicationYear>
        <resourceType resourceTypeGeneral="Text">Text</resourceType><dates>
	    <date dateType="Created">Tue 6 Mar 2018</date>
	    <date dateType="Updated">Sun 15 Jul 2018</date>
            <date dateType="Submitted">Mon 13 Aug 2018</date>
	</dates>
        <alternateIdentifiers>
	    <alternateIdentifier alternateIdentifierType="bitstream">89fb1b0a145f7f594064092705bc63b5d6acc299</alternateIdentifier>
	</alternateIdentifiers>
        <formats>
	    <format>application/pdf</format>
	</formats>
	<version>37168</version>
        <descriptions>
            <description descriptionType="Abstract"></description>
        </descriptions>
    </resource>
.

141 Z REE N°1/2018 LIBRES PROPOS JEAN-PIERRE HAUET Rédacteur en chef de la REE LIBRES PROPOS L ’ADEME a présenté à la fin janvier 2018 une étude exploratoire intitulée « Un mix de gaz renouvelable 2050 ? » réalisée en collabora- tion avec GRDF et GRTgaz. Cette étude a été assez largement reprise par la presse et a fait l’objet tout au long du mois de février, de la part des organismes gaziers, d’intenses campagnes de promotion dans les grands médias et dans les rues de la capitale. Attention à ne pas induire le public en erreur Du gaz renouvelable ? Pourquoi pas. Il y a bien long- temps que l’on utilise le phénomène de la fermentation méthanique pour transformer en biogaz, à l’aide de mi- cro-organismes, de la matière organique venant de l’agri- culture, de l’industrie ou des déchets ménagers. La tech- nologie est connue et était pratiquée en France en 2017 par 519 installations de production, représentant une puissance électrique de 400 MW pour une production d’environ 2 TWh d’électricité. 35 stations réinjectaient du biométhane dans le réseau public de gaz à hauteur de 315 GWh/an soit 0, 05 % de la consommation fran- çaise de gaz naturel1 . Mais vouloir passer de 0,05 % à 100 % interpelle, alors que la loi sur la transition éner- gétique pour la croissance verte, à laquelle on ne peut pas reprocher d’avoir eu des visions conservatrices sur le développement des énergies renouvelables, ne pré- voit qu’une part de 10 % d’énergies renouvelables dans la consommation de gaz en 2030. De 10 à 100 %, la route est longue… L’ADEME a pris soin d’accompagner le titre de son étude d’un point d’interrogation ; cependant la réponse 1 Source : http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/ publicationweb/41 qu’elle apporte, ne laisse aucun doute : toute l’étude tend à prouver que, grâce à la combinaison de trois techniques différentes, il sera possible d’atteindre cet objectif de 100 %, tout en restant dans des limites de coût acceptables. Les apports respectifs de ces trois techniques se décomposeraient en 30 % pour la filière de méthanisation évoquée ci-dessus, 40 % par celle de la pyrogazéification des matières sèches et 30 % par le “power-to-gas” basé sur l’hydrogène. Un tel sujet est très difficile à expliquer au grand public et les Français font confiance à l’ADEME, comme aux organismes publics régulés que sont les réseaux de transport (GRTgaz) et de distribution (GRDF), pour leur apporter une information objective et fiable. Beaucoup de décisions se prennent quotidiennement qui engagent l’avenir pour des décennies. Tel est le cas en particulier du bâtiment où le renouvellement des logements se fait selon un rythme de 100 ans. Des choix malencontreux, influencés par des prises de position officielles censées refléter l’intérêt général, peuvent se payer très cher, sur le plan des émissions de CO2 notamment, s’il s’avère, plus tard, que ces prises de position étaient infondées ou biaisées. L’ADEME a bien évidemment le droit d’explorer des voies novatrices pour tenter de limiter nos émissions de CO2 qui dérivent dangereusement, ceci est même l’une de ses missions. Mais le problème en la circons- tance est qu’une étude exploratoire se trouve promue auprès du public à des fins manifestement commer- ciales. Ceci nous amène en conséquence à la ques- tion « Un mix gazier 100 % renouvelable : peut-on y croire ? » et notre réponse est «… bien difficilement ». Et ceci pour toute une série de raisons que nous allons tenter de résumer. Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ? 142 ZREE N°1/2018 LIBRES PROPOS Quatre catégories d’obstacles à surmonter La demande en énergie à satisfaire Tout d’abord l’étude de l’ADEME, dans ses scénarios énergie-climat 2035-2050 fait l’hypothèse que, tout en maintenant la croissance économique aux environs de 1 ,4 à 1,7 %, il sera possible de réduire fortement les consommations d’électricité et de gaz, ramenant ces dernières de 460 TWh à 300 TWh environ. Les partisans de la décroissance s’en réjouiront mais rien n’est moins sûr car une élasticité négative n’a jamais été observée de façon durable dans les décennies passées et nous paraît « thermodynamiquement » irréaliste. Disposer de ressources suffisantes Il faut ensuite évoquer la question des ressources : s ,ESMATIÒRESORGANIQUESSONTCENSÏESNEPASPORTER atteinte aux cultures alimentaires au-delà de ce que le décret du 7 juillet 2016 autorise en France (15 % de la ressource). En Allemagne, souvent citée en exemple, où l’on compte 9 000 installations de biogaz produi- sant 4,1 GW électriques, le développement du biogaz s’est trouvé confronté à un problème de surfaces, avec, en 2015, 22 000 km2 consacrés aux cultures énergétiques. Espérer pouvoir collecter en France des ressources organiques alternatives sans se heurter au même syndrome, semble bien incertain. On notera en outre que le biométhane n’est pas réinjecté en Alle- magne dans le réseau de gaz mais utilisé sur place pour produire de l’électricité (5 à 6 % de la consom- mation). Ceci veut dire qu’il ne faut pas compter la ressource deux fois et qu’il faut choisir : soit on utilise la ressource de produits organiques pour produire du biométhane et le réinjecter dans le réseau, soit on pro- duit du biogaz converti en électricité et en chaleur mais ce biogaz n’est alors plus disponible pour la réinjection. s ,ASITUATIONNESEPRÏSENTEPASDEFA¥ONPLUSSIMPLEDU côté de la pyrogazéification qui pourrait utiliser jusqu’à 20 Mtep de bois et de ses dérivés afin de produire jusqu’à 180 TWh de gaz. Or la production de la forêt française stagne aux environs de 9 Mtep depuis des années. Les problèmes de collecte sont dirimants, malgré les plans bois successifs, et l’accroissement des surfaces tout à fait problématique. s 1UANTÌLATROISIÒMEVOIE ELLEREPOSESURLHYPOTHÒSE qu’il sera possible de dégager des quantités très im- portantes d’électricité renouvelable pour produire par voie électrolytique l’hydrogène nécessaire à la filière “power-to-gas”, hydrogène réinjecté directement dans le réseau ou reconverti en méthane. L’étude de l’ADEME évoque une ressource primaire d’électricité de 205 TWh d’origine renouvelable pouvant conduire à la production de 140 TWh de gaz. Ces chiffres sont considérables, d’autant plus que l’ADEME se place dans le contexte d’un mix électrique 100 % renouve- lable. Malgré la réduction de la consommation finale d’électricité qu’elle prévoit, on mesure l’étendue des surfaces et les moyens qu’il faudrait pour parvenir à de tels résultats. On peut s’étonner en outre qu’au lieu d’une utilisation directe de l’électricité permettant d’en tirer le meilleur parti, on envisage des circuits com- plexes de production d’hydrogène puis de gaz de syn- thèse dont la combinaison conduit à une dégradation cumulative des rendements. Disposer de technologies matures et performantes Notre troisième réserve porte sur les technologies. La méthanisation est une technologie éprouvée qui offre peu de gains de productivité, comme l’exemple allemand le démontre. Elle présente par contre certains risques qui ne devraient pas être passés sous silence : le méthane est un puissant gaz à effet de serre, les fuites de méthane doivent être soigneusement évitées et le traitement des digestats doit être maîtrisé sous peine d’entrainer des émissions très nocives sur le plan de l’environnement. A contrario, les techniques de pyrogazéification et de power-to-gas sont loin d’être matures mais l’ADEME estime qu’elles le seront en 2050 avec des hypothèses de gain sur les rendements. C’est un pari mais on peut remarquer que la gazéification et la production de gaz de synthèse sont des technologies à l’étude depuis des décennies sans qu’elles ne soient jamais parvenues à atteindre le seuil de la compétitivité. Parvenir à la compétitivité Sur le plan économique, l’étude de l’ADEME estime qu’il sera possible de produire le gaz 100 % renouvelable à des coûts allant de 116 à 153 F/MWh. Pour fixer les idées, on rappellera que le gaz à un an se traite actuel- lement sur les places européennes aux environs de 17 à 18 F/MWh. C’est donc à une multiplication par 7 à 8 du REE N°1/2018 Z 143 LIBRES PROPOS coût d’approvisionnement auquel il faut s’attendre. Certes, l’usage du gaz fossile viendra sans doute à être grevé d’une taxe carbone de plus en plus importante : la contri- bution climat-énergie est aujourd’hui fondée sur un prix de référence du CO2 de 44,6 F/t et l’on prévoit que ce prix de référence passera à 86,2 F en 2022. Mais, en admettant une hausse du prix du gaz de 3 % par an jusqu’en 2050, c’est un prix du carbone de 370 à 570 F/t de CO2 en 2050 qu’il faudrait pour rentabiliser la filière. On notera au demeurant qu’en 2017, malgré des prix de rachat très attractifs allant jusqu’à 195 F/MWh, la filière biométhane ne parvient pas à se développer au rythme escompté. Trois voies d’action pour progresser Il y a donc de gros obstacles à surmonter afin de parvenir à une filière gaz 100 % renouvelable et il nous paraît imprudent de laisser croire que cela est possible. Cela ne signifie pas que des efforts ne doivent pas être faits dans cette direction pour tirer le maximum de la filière dans des limites économiquement acceptables. Nous préconisons pour cela trois mesures : s LES ÏNERGIES RENOUVELABLES DE RÏSEAU DEVRAIENT ÐTRE traitées sur un pied d’égalité et à parité avec les éner- gies renouvelables locales, comme le préconise la Commission européenne. Cela veut dire que, dans les règlements de construction, la bonification « car- bone » dont bénéficient les réseaux de chaleur doit être étendue aux réseaux de gaz et d’électricité, mais sur la base de données auditables de leurs contenus respectifs en énergies renouvelables ; s LACOMMERCIALISATIONDUGAZVERTCOMMECELLEDELÏLEC- tricité verte et leur réinjection sur le réseau devrait se faire sous le couvert de certificats d’origine. Un registre des garanties d’origine biométhane existe, mais il est encore peu utilisé ; s ENlN LHYDROGÒNEDÏCARBONÏCONSTITUETRÒSPROBA- blement l’une des énergies de l’avenir mais, avant même de parler d’utilisation, il est clair aujourd’hui que son coût de production par électrolyse de l’eau est excessif. Il faut faire baisser le coût d’investis- sement des électrolyseurs et les utiliser tout au long de l’année. Vouloir les amortir en les alimen- tant seulement lorsque des énergies renouvelables seront disponibles voire excédentaires, conduit à une impasse. Pourquoi dans ces conditions ne pas revenir à l’une des idées qui était investiguée lors du lancement du programme nucléaire et, au lieu de fermer prématurément des centrales, utiliser l’élec- tricité qu’elles peuvent produire pour fabriquer de l’hydrogène ? Cette électricité, combinée à celle pro- venant des énergies renouvelables, permettrait de faire baisser drastiquement le prix de revient de l’hy- drogène et les électrolyseurs, effaçables à la pointe, deviendraient un élément de flexibilité essentiel DANSLACONDUITEDESRÏSEAUX1UANTÌLHYDROGÒNE IL pourrait être utilisé par l’industrie ou injecté dans les réseaux de gaz qui se trouverait ainsi valorisé. Rap- pelons que le gaz de ville de jadis, outre l’oxyde de carbone dont la toxicité est bien connue, contenait jusqu’à 50 % d’hydrogène ! Q