Les énergies renouvelables peuvent-elles combler le déficit d’électricité ?

Beaucoup de potentiel à disposition – mais pas illimité

La conclusion de notre travail est très claire : Ce n’est qu’avec un développement rapide et conséquent du photovoltaïque que nous pourrons préserver une alimentation en électricité respectueuse du climat comme aujourd’hui. Car c’est bien cette énergie renouvelable qui offre le plus grand potentiel pour produire de l’électricité en Suisse – suffisamment important pour remplacer presque la totalité des centrales nucléaires. Du moins en ce qui concerne la production annuelle. Il faudrait cependant stocker une partie de l’électricité produite par les installations photovoltaïques et la transférer de midi vers le soir, respectivement de l’été vers l’hiver. Mais les moyens adéquats manquent en partie : Alors que des batteries peuvent déjà assurer une compensation à court terme, le stockage saisonnal optimal, lui, n’est toujours pas résolu. Parallèlement au photovoltaïque, l’éolien, la biomasse, la géothermie et l’hydroélectricité devraient aussi exploiter leur potentiel, mais se trouvent déjà confrontés à certaines réticences de la société. Globalement, c’est le potentiel géothermique qui pose le plus grand point d’interrogation. La géothermie profonde est encore au stade de la recherche et l’on ignore toujours si cette technologie produira de l’électricité en Suisse, et quand, et combien. Considérant les possibilités limitées de production d’électricité renouvelable en Suisse, il est clair que la consommation ne peut pas augmenter dans le futur. Ceci représente un défit vu la croissance de la mobilité électrique, des pompes à chaleur et de la population. Sinon, la Suisse ne pourrait se passer des centrales au gaz ou d’une augmentation des importations d’électricité.

« Potentiels exploitables » pour une production et un approvisionnement électriques supplémentaires en 2050 (par rapport à 2015). Les potentiels exploitables correspondent fondamentalement au potentiel technique en tenant compte des limites économiques et écologiques ; des facteurs sociaux sont intégrés partiellement comme contraintes.

L’électricité verte vaut son prix

Toujours est-il qu’il apparaît déjà que l’électricité provenant d’installations photovoltaïques ou d’éoliennes sera moins chère dans le futur. On ne peut en dire autant de la biomasse, de l’hydroélectricité et des autres alternatives. Les prix pour la biomasse vont grimper si la consommation augmente ; idem pour les prix du gaz naturel vu les tendances internationales ; un piégeage éventuel et un stockage géologique des émissions de CO₂ des centrales au gaz entraîneraient des coûts supplémentaires, et la géothermie profonde ne compte pas parmi les technologies les moins chères. Au total, nos résultats indiquent que les factures d’électricité seront plus élevées dans le futur. Mais cela est tout à fait justifié à mon avis : Un pays prospère comme la Suisse devrait pouvoir payer le prix d’un approvisionnement en électricité durable et sûr.

Coûts de la production d’électricité (LCOE) avec différentes technologies en 2050.

Et cela vaut d’autant plus si l’on pense aux « coûts externes » qui représentent les retombées négatives pour l’environnement. Ces coûts externes ne sont pas couverts par les pollueurs, mais par tous. En font partie, par exemple, les conséquences du changement climatique causé par les émissions de CO₂ que nous produisons et que les générations futures devront subir. Même en tenant compte des émissions générées par la fabrication des centrales, les énergies renouvelables émettent bien moins de CO₂ que les centrales au gaz. Ici, le piégeage et le stockage géologique permanent du CO₂ dans le sous-sol pourrait améliorer la situation. Mais on ne peut encore dire maintenant si un stockage de CO₂ sera jamais réalisable dans les conditions générales en vigueur dans notre pays. Le projet de recherche « Elegancy » de l’UE, qui vient de démarrer, et auquel participent l’ETH de Zurich et le PSI, tente d’y répondre.

Emissions de gaz à effet de serre (tout le cycle de vie) des technologies de production d’électricité en 2050.

Regrouper les activités

Maintenant, ce qu’il nous faut à la suite de ce travail, c’est une perspective systémique : Comment les différentes technologies pourront-elles le mieux fonctionner ensemble ? Quels types de réservoirs d’énergie sont nécessaires et comment peut-on le mieux franchir le pas vers la mobilité électrique ? C’est à des questions de ce genre que s’attaque depuis peu le « Joint Activity Scenarios & Modeling » qui fusionne le know-how de différents SCCERs. Les premiers résultats sont attendus pour la fin de l’année.