Neutralité Carbone Avant 2050 : Les Défis Énergétiques A Relever

Dans le cadre de la nouvelle stratégie énergie-climat de la France, deux décrets ont fixé la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) et la Stratégie nationale bas-carbone (SNBC) à l’horizon 2028, avec comme objectif final la neutralité carbone d’ici à 2050. Par Guillemette Paour, Directrice Marketing chez Eaton pour la France et la Péninsule Ibérique.

Cette stratégie s’organise essentiellement autour de la réduction de la part du nucléaire dans le mix énergétique français, et du développement des énergies renouvelables, en particulier dans la production d’électricité.

Plus que jamais, la neutralité carbone en 2050 est à portée de mains grâce à ce plan qui en fait une ambition assumée, et marque un coup d’accélérateur dans la diversification du mix énergétique, ce qui est une excellente nouvelle ! Reste maintenant aux Etats européens et donc au Gouvernement français de convaincre non seulement les populations, mais également les investisseurs privés, de l’intérêt et de l’urgence de multiplier sur le territoire les projets d’envergure afin de produire plus d’énergie renouvelable.

Un objectif pas si simple à atteindre

Deux obstacles se dressent pour effectuer cette transition. Tout d’abord,l’inconstance de la production d’énergie solaire ou éolienne (fluctuations au cours de la journée, d’une même semaine et variations importantes d’une saison à l’autre) implique un besoin de plus grande flexibilité du réseau électrique. En effet, afin que le réseau ne souffre d’aucun « blackout », il faut réguler sa fréquence en équilibrant en temps réel production et consommation d’électricité (et en basculant sur les sources de réserve lorsque nécessaire), pour que celle-ci se situe toujours autour de 50Hz.

Ensuite, par le jeu de l’offre et de la demande, les périodes de forte production renouvelable induisent des baisses de prix pour les exploitants. Cela diminueles garanties de retours financiers pour les investisseurs, alors même que leur apport est indispensable pour développer les énergies renouvelables.

Anticiper l’essor de la mobilité électrique

L’adoption des véhicules électriques (VE) et des véhicules hybrides rechargeables (VEHR) s’accélère. En France, leur proportion parmi le nombre total d’immatriculations en 2020 subit une augmentation sans précédent. Sans mesure adéquate pour gérer la croissance du parc automobile électrique, le réseau subira inévitablement des phénomènes de congestion au niveau des grands parkings, des lieux de résidence et de travail ou dans les centres-villes. Pour éviter un tel scénario, il est urgent d’adopter massivement des systèmes de recharge flexible, qui permettront notamment d’aligner la recharge avec les moments de disponibilité des énergies renouvelables. De tels dispositifs gommeront mécaniquement les périodes de surproduction, faisant baisser les prix et redonnant de l’attractivité aux investissements dans le domaine. On estime qu’ils engendreront dès 2040 une baisse significative des émissions, et une réduction des coûts de l’infrastructure de recharge à travers plus de mutualisation, de flexibilité et une meilleure adéquation entre la demande et l’offre. Par ailleurs, cette flexibilité aidera à pallier les pics et creux de production, contribuant à réguler la fréquence du réseau.

Si des systèmes de recharge très puissants seront nécessaires dans certaines configurations (longs trajets sur nationales ou autoroutes, dépôts de bus électriques, etc.), les systèmes de recharge de faible à moyenne puissance sont à prioriser pour couvrir la majorité des besoins sur le territoire.

L’électrification d’autres secteurs pour décarboner encore plus

Le couplage des secteurs, qui consiste en l’électrification « généralisée » des secteurs du transport, des bâtiments et de l’industrie, est nécessaire pour résoudre une partie du défi de la décarbonisation avant 2050.  En effet, si tous ces secteurs, en plus de celui de la production et distribution d’énergie, passent à l’électrification, il est estimé que d’ici 2050 nous pourrions réduire de 83% les émissions de CO2 par rapport à celles de 1990. L’utilisation d’hydrogène produit grâce aux excédents d’énergies renouvelables (et permettant par-là de les stocker sur de longues périodes) devra d’ailleurs faire partie de cette équation, par exemple pour les applications de chauffage des bâtiments ou de procédés industriels demandant de très hautes températures.

Au-delà des véhicules, les domaines du chauffage et de la climatisation doivent également prendre le chemin de l’électrification décarbonée pour contribuer à réduire les émissions de CO2. Concrètement, un virage franc doit être pris pour installer à grande échelle des pompes à chaleur électriques. Des politiques d’incitation sont nécessaires pour forcer leur installation dans les bâtiments neufs et dans les rénovations, en remplacement de systèmes basés sur les énergies fossiles (gaz ou fuel). En outre, en utilisant l’inertie thermique et en optimisant les plages de chauffage actif, il sera possible de constituer une capacité de stockage de chaleur inédite et ainsi participer à une meilleure flexibilité du réseau.

En accélérant le couplage sectoriel, la quantité d’électricité nécessaire va naturellement augmenter. Elle ne sera pas compensée par les réductions de consommation liées à une meilleure isolation, aux améliorations des rendements des appareils électriques, etc. Ainsi il est estimé que d’ici 2050 elle aura quasiment doublé. Une optimisation entre la génération et l’utilisation de l’énergie décarbonée, à travers une meilleure mutualisation etune flexibilité accrue du réseau aidera à limiter les investissements supplémentaires nécessaires.

Il apparaît donc bien indispensable que les gouvernements affichent rapidement des incitations claires pour encourager les investisseurs privés dans les systèmes permettant la transition énergétique par la génération d’électricité propre et son usage flexible dans tous les domaines.