Nous donnons ici une version française d’un article d’Eduard Kiener, ancien directeur de l’Office fédéral de l’énergie – OFEN, paru le 9 février sous le titre « Stromversorgung: funktioniert sie rein erneuerbar? »  sur le site du Réseau Cournot-Carnot- Netzwerk – CCN.

Point de vue du ClubÉnergie2051 :

Cet article d’Eduard Kiener dit quelque chose d’essentiel sur les perspectives et les mérites controversés du nucléaire et des nouvelles énergies renouvelables (NER). Il contribue aussi de manière importante à distinguer deux démarches souvent mélangées dans les discours sur la « transition énergétique », à savoir remplacer à la fois ET le nucléaire ET le fossile par uniquement les nouvelles énergies renouvelables.

• Concernant le secteur électrique (un peu plus de 20% de l’énergie totale en Suisse) :

−  L’électricité est déjà largement décarbonée en Suisse.

−  Les NER ne permettent pas, avec les technologies disponibles et éprouvées aujourd’hui, de remplacer tout le nucléaire, sinon à un prix exorbitant, pour produire, au bon moment, suffisamment de TWh (milliards de kWh) nécessaires, et, plus encore, pour stocker les excédents d’été et les restituer en hiver.

−  De plus, non seulement les NER seraient beaucoup plus chères que le nucléaire, mais elles émettraient plus de CO₂ gris, que le nucléaire !

• Concernant le secteur non électrique (une bonne partie de la mobilité et du chauffage, et, bien sûr, diverses applications industrielles et artisanales : cimenteries, fonderies, …) :

−  Il ne peut pas être totalement décarboné aujourd’hui, du moins pas dans un avenir planifiable. L’objectif net-zéro est un leurre, il ne peut pas être atteint pour 2050 ni avec ces NER, ni avec le nucléaire (même si toutes les oppositions politiques et idéologiques étaient levées). Une perspective serait de mettre au point des carburants/combustibles synthétiques (H₂, CH₄, hydrocarbures de synthèse, méthanol, éthanol, ou autres) qui pourraient être produits à partir de NER et/ou de nucléaire.

−  Il faudrait encore développer toute une infrastructure de production + distribution de ces carburants/combustibles synthétiques. On ne dispose pour le moment que d’installations pilotes expérimentales.

−  De plus, comme pour le secteur électrique, les coûts et les émissions grises de CO₂ seraient à l’avantage du nucléaire et au désavantage des NER, du moins en partie.

• Aujourd’hui, avec les technologies disponibles, il n’est pas (encore) possible de décarboner totalement notre pays en maintenant la fourniture d’énergie (force, chaleur, lumière) que nous consommons. Le nucléaire est cependant déjà un apport majeur à la réduction du CO₂ et, en prime, à un coût avantageux.

Pour le ClubÉnergie2051, ce texte d’Eduard Kiener est une contribution majeure dans la compréhension de la situation réelle de l’énergie, et en particulier de l’électricité, en Suisse et du « match » entre nucléaire et NER. Cela n’a encore jamais été dit de manière si explicite et si claire. De plus, les données chiffrées sont implacables.

Lire ici la version française de l’article d’Eduard Kiener →

Note explicative complémentaire

L’article d’Eduard Kiener a été discuté au sein du ClubÉnergie2051 et il est apparu qu’un ou deux passages pouvaient poser un problème de compréhension, en particulier concernant la question des excédents en été, des moyens d’y parer, en particulier par la régulation, soit le chapitre 4. Il faut évidemment bien distinguer les quantités d’énergie électrique produite, en TWh (en été, en hiver et sur l’année), des puissances que cela représente et qui sont à gérer par le réseau, en GW (particulièrement en été).

Nous pourrions résumer la situation ainsi : admettons qu’en 2050 on ait 40 GWp de puissance-crête installée en PV en Suisse. En été, sous une irradiation solaire maximale de 1000 W/m², vite atteinte aux heures de midi, les puissances-crête des installations PV deviennent quasiment des puissances effectives. Mais, du fait de la non orientation idéale et de la non inclinaison idéale de toutes les installations PV sur 200 km² de toits, et malgré un facteur de charge qui devient très élevé, il se peut qu’au moins 30 GW soient tout de même productifs (chap. 4.1) et que toute cette puissance arrive finalement sur le réseau électrique.

Or la demande de consommation électrique du Pays ne va pas dépasser demain les 10 GW en été (la demande moyenne actuelle sur l’année est de 7 GW, elle est inférieure à cela en été et supérieure en hiver ; en 2050 on peut imaginer une demande de 10 GW en été et de 20 GW en hiver). Il y aura donc en été des heures avec au moins 20 GW de puissance excessive qu’il faudra réguler (« abregeln »). Le premier problème, d’une part, sera celui de la capacité du réseau à supporter et à gérer des puissances éventuelles de plusieurs dizaines de GW ; le réseau serait donc encore à renforcer grandement.

D’autre part, comme les exportations seront quasiment impossibles, du fait, en général, des excès simultanés partout en Europe en été, il ne restera plus au gestionnaire du réseau que le délestage, c’est-à-dire la mise hors réseau à distance par débranchement télécommandé via les nouveaux « compteurs intelligents » de l’équivalent de 20 GW, soit 100 km² d’installations et donc près de 2 millions de petites installations de 50 m² en moyenne. Cela se fera bien sûr aux dépens d’autant de petits auto-producteurs qui n’auraient pas pu arriver à consommer eux-mêmes l’énergie produite par leur installation, ni à la stocker dans des batteries très vites remplies déjà le matin en été, avant de revendre leurs excès à une compagnie locale.

Il en résultera donc un « manque-à-gagner » certain et, surtout, une perte d’énergie absurde durant 2, ou 3, ou 4 heures par jour en été. L’an passé, on sait que déjà 292 heures (soit l’équivalent de 3 heures et quart par jour sur 3 mois) ont vu des prix en bourse négatifs au plan européen. Pour la seule Suisse, ce cas s’est présenté durant 165 heures, soit en moyenne 3 heures par jour durant 55 jours. Cela va non seulement arriver de plus en plus, mais, en cas de non-vente, même à prix négatif, faute de trouver des clients consommateurs, il ne restera plus que ce délestage qui fera perdre une précieuse énergie, soit bien des centaines de millions, voire des milliards de kWh.

Il reste encore la possibilité d’utiliser une part de ces excès pour faire du stockage saisonnier de l’été sur l’hiver, ce qui serait bienvenu. On pense au pompage, aux batteries, à l’air comprimé, à la production d’hydrogène (P2G2P), etc. Mais ces installations sont aussi à créer et surtout à rentabiliser, ce qui est douteux pour quelques heures par jour durant quelques mois par année.

M. Kiener mentionne aussi le manque hivernal attendu de 7 TWh. Pour y remédier avec du seul PV, il faudrait installer en Suisse 63 GWp, soit 315 km² (chap. 4.2) ; cela augmenterait encore jusqu’à l’absurde la problématique de l’été où l’excès de puissance à réguler pourrait alors avoisiner les 45 GW.