PERSPECTIVES ET INNOVATIONS DANS LE DOMAINE DE LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ

Olivier BALABANIAN

Professeur de Géographie, Université de Limoges

Résumé

L'article complet

En ayant peu de chances - ou en assumant le risque - d’être démenti par de nouvelles réalités, le moyen terme (les deux prochaines décennies), dans le domaine de la production d’électricité, va être marqué par : * une certitude: les besoins énergétiques - particulièrement sous la forme d’électricité - vont fortement augmenter au niveau mondial . Et c’est dans la zone la plus peuplée au monde - en Asie du Sud et du Sud-est où nombre de pays connaissent tout à la fois un développement économique et une croissance de la population rapides - que les besoins croîtront le plus rapidement. Dans les pays industrialisés, dont la France, les besoins continueront aussi à progresser. Cette progression s’assagit mais reste réelle: elle était de 5% par an en moyenne entre 1976 et 1986; actuellement, elle se situe aux environs de 2 à 3% par an.
Scénarii de la production d’électricité de la France 2010-2020. Source: Commissariat Général du Plan.

Scénario en Twh
1995

S1

2010
2020

S2

2010
2020

S3

2010
2020
Demande France
Exportations
Pompage
Total demande
397,3
69,8
4,2
471,3
530
575
50
50
7,9
2,9
587,9
627,9
513
541
70
70
8,1
7,5
591,1
618,5
483
488
30
30
0,9
5,8
513,9
523,8
Hydraulique
Nucléaire
Thermique et éolien
Total offre
75,8
358,8
36,7
471,3
73,5
70
435,7
381,3
78,7
176,5
587,9
627,9
73,7
73,3
434,7
427,7
82,7
117,5
591,1
618,5
68,6
72,1
374,2
71
355,1
96,6
513,9
523,8

Certes, on est loin du doublement de la consommation d’électricité à chaque décennie mais les besoins croîtront à long terme quelles que soient les économies d’énergie que l’on pourra faire. Il y aura donc une tension plus ou moins permanente - avec des rémissions - sur les sources d’énergie conventionnelles.

* une quasi-certitude ou, pour le moins, une forte probabilité: il n’y aura pas d’innovation majeure - et donc pas de « rebond énergétique » qualitatif ou/et quantitatif tel que l’ont permis autrefois des découvertes majeures comme l’invention de l’hydraulique, la machine à vapeur, l’hydroélectricité ou le nucléaire. D’aucuns pourront trouver irresponsable d’exprimer ce type de prophétie. Je reconnais que cela est aventureux sachant parfaitement que, par essence, une découverte majeure est parfaitement imprévisible. Mais j’assume le risque d’être démenti sachant bien - je vais y revenir longuement plus loin - qu’il y a un ensemble de conditions à remplir pour, d’une part, qu’il y ait découverte majeure et, d’autre part, que cette découverte soit utile c’est -à -dire qu’elle bouleverse les données existantes dans le secteur énergétique.
Pour mener à bien mon exposé, je procèderai en trois temps: - Je partirai du cas français pour insister sur sa singularité. - Je ferai un historique de l’innovation en matière énergétique en insistant sur les aspects concernant la production d’électricité. - Enfin, j’essaierai de faire des projections en faisant une place spéciale, tout particulièrement, à l’immense gisement que représentent les sources d’énergie renouvelable (SER).

1. La singularité du cas français.
1.1. L’écrasante prépondérance du nucléaire.
1.1.1. L’origine de la production d’ électricité.

Origine de la production d’électricité dans quelques pays industrialisés.En milliards de Kw/h. 1999(Source: Atlaseco 2002)

Pays

Production totale

% d’origine nucléaire

% d’origine hydro

Autre origine

France

519,8

75,8

13,9

10,3

Suède

155,2

47

46,1

6,9

Suisse

68,5

37,7

58,3

4,0

Allemagne

551,3

30,8

3,5

65,7

Japon

1057

29,9

8,2

61,9

Espagne

206,3

28,5

11,1

60,4

R-U

363,9

26,6

0,3

73,1

USA

3 910,1

19,9

7,4

72,7

Canada

577

12,7

60

27,3

Italie

259,2

0

17,5

82,5

Norvège

121,7

0

99,3

0,7

Autriche

59,1

0

68

32

N-Z

38,1

0

61,7

38


Les pays, tous développés, sont classés en fonction de l’importance de la part du nucléaire dans la production d’électricité. Je n’insisterai que peu sur la spécificité de la situation française qui laisse au nucléaire une place écrasante. Remarquons, toutefois que le nucléaire plus l’hydroélectricité représentent la quasi-totalité de notre production d’électricité. Le thermique classique est réduit à sa plus simple expression et, les années de très bonne hydraulicité, disparaît pratiquement. Ce spectre de la production est, en apparence tout au moins, confortable. Les deux sources d’énergie se complètent admirablement: le nucléaire fournit les besoins de base , il s’agit d’une production massive et relativement régulière qui a l’inconvénient de manquer de souplesse et d’être, en dépit des améliorations, incapable de s’adapter instantanément aux brutales vartiations de la demande. L’hydraulique - surtout la grande disposant de réservoirs et pouvant travailler en éclusée - est, par contre, capable de répondre aux à-coups les plus brutaux. Par ailleurs, ces deux sources d’énergie ont au moins deux avantages incontestables: - Elles limitent considérablement la dépendance énergétique du pays - Elles ne dégagent aucun gaz toxique dans l’atmosphère et ne contribuent pas à l’effet de serre. C’est pour cela qu’EDF a développé, à maintes reprises, de grandes campagnes de publicité sur le thème du nucléaire: énergie propre.
1.1.2. Ce qui est plus intéressant est de voir quelles sont les autres politiques énergétiques. Plusieurs cas sont à dégager :

* A l’opposé de la France, certains pays et non des moindres comme l’Italie, ont fait le choix du zéro nucléaire. * La plupart des grands pays industrialisés laissent une place modeste ( moins du tiers de l’électricité ) au nucléaire. C’est le cas des USA, du Royaume-Uni ou encore de l’Allemagne. La plupart de ces pays continuent à faire massivement appel au thermique classique soit parce qu’ils disposent de combustibles fossiles soit parce qu’ils en importent massivement (Japon) ou les deux à la fois (USA). Si l’on considère l’importance du thermique classique, il y a deux sortes de pays: ceux qui restent fidèles à cette source et ceux qui l’ont pratiquement abandonnée.
Insistons sur un fait important: les pays développés qui ont un potentiel hydraulique, l’ont d’autant plus sollicité qu’ils sont plus soucieux de leur environnement. C’est le cas de pays aussi divers que la Norvège, la Nouvelle-Zélande, l’Autriche ou la Suisse. Le Québec est dans la situation de la Norvège: la totalité de sa production d’électricité est, pour ainsi dire, d’origine hydraulique. Ce fait est d’autant plus remarquable pour la Norvège que ce pays est un grand producteur d’hydrocarbures. D’autres pays, qui disposent d’un potentiel hydraulique médiocre l’ont tout aussi bien sollicité. C’est le cas de l’Allemagne. La France a favorisé la concentration de la production et ne s’est intéressée, depuis la fin de la guerre , qu’à la grande hydraulique, ce qui n’était pas le cas au début du siècle.

1.2.. L’évolution de l’origine de la production d’énergie puis d’électricité française.
On peut distinguer quatre grandes périodes.

1.2.1. Dans la période antérieure à l’électricité, on peut distinguer deux sous-périodes. - Avant l’invention de la machine à vapeur, l’énergie hydraulique était fondamentale, suivie, de loin, par l’énergie éolienne. Vauban, dans l’Ancien Régime, recensait en Occident quelque 500 000 moulins à eau dont 100 000 en France. On n’insistera jamais assez sur l’importance qu’ont eu ces moulins à eau sur la création et le développement de la protoindustrie. Comme ils étaient essentiellement dans les régions de moyenne montagne et de plateaux, il n’est pas étonnant que la protoindustrie se soit développée d’abord dans ce type de région qui souvent aussi possédait le bois et les métaux. - L’invention de la machine à vapeur a fait perdre le monopole à ces deux types d’énergie qui ont vu leur importance relative diminuer mais augmenter en valeur absolue.

Carte

1.2.2. Des travaux de Bergès à la première guerre mondiale.
Les travaux de Bergès donnent un véritable coup de fouet à la production d’énergie hydraulique. Il est considéré comme l’inventeur de la houille blanche. Il équipe la première chute, en 1869, à Lancey près de Grenoble; en 1896, il invente, si l’on peut dire « l’accumulateur hydraulique ». Désormais, l’énergie hydraulique est, de plus en plus souvent, convertie en énergie hydroélectrique même dans les moulins les plus minuscules. D’autant plus que Marcel Desprez, en 1900, invente le transport à distance de l’électricité: la première ligne reliant Vizille aux vieilles halles de Grenoble. Ainsi, la première révolution industrielle s’effectue, à la fois, grâce au charbon et à l’énergie hydraulique. Au milieu du X1Xème siècle, Saint-Etienne est au coeur de la première région industrielle de France grâce aux deux sources d’énergie. Les nouveaux équipements de chute ont été si nombreux que la première grande loi (octobre 1919) sur la production d’électricité est adoptée par le Parlement.
Pendant toute cette période, l’hydraulique, sous la forme de petite hydraulique, reste la première source d’électricité en France. Tout va changer à partir des années 1920.

1.2.3. De la fin de la première guerre mondiale au premier choc pétrolier.
Cette période est celle des changements radicaux.. Deux formes d’énergie nouvelles écrasent toutes les autres: - La grande hydraulique (plus de 4 500 Kw de puissance installée) prend son envol dès le début des années 20 ( Eguzon est la première centrale en grande hydraulique). Des grandes rivières commencent à être équipées (la Dordogne par exemple, Kembs sur le Rhin date de 1932). Après la seconde guerre mondiale, avec la création d’EDF, on équipe une partie importante du potentiel français en grande hydraulique. - Le thermique classique, d’abord surtout à base de charbon puis surtout grâce aux hydrocarbures devient la source essentielle de la production d’électricité. Par ailleurs,des recherches sont activement menées dans le domaine du nucléaire... mais pour le compte de la défense nationale. La première centrale nucléaire française est construite à Marcoule en 1952; elle a pour finalité de produire du plutonium à usage militaire et l’électricité produite n’est qu’un sous-produit.

1.2.4. A partir du premier choc pétrolier de 1974, le nucléaire prend une importance de plus en plus écrasante et le thermique classique tombe dans les oubliettes. Il s’agit alors de réduire la dépendance énergétique du pays (la France importe alors 77,5% de son énergie) et, par voie de conséquence, de peser sur la facture pétrolière. Le nucléaire semble connaître son apogée au milieu des années 90; depuis, il stagne à un très haut niveau et même décroît très légèrement.

Remarquons que la période contempraine a été fondamentalement marquée par deux faits essentiels: - La concentration sur un nombre sans cesse plus petit de sources d’énergie s’est accompagnée dans l’espace d’une concentration sur des sites de production. Actuellement, près d’une soixantaine de réacteurs nucléaires et autant de grandes centrales hydroélectriques assurent la quasi-totalité de notre production d’électricité.Concentration qui s’oppose à l’extrême dispersion passée et qui est donc, pour partie, responsable des déséquilibres dans l’occupation du territoire. - En dehors de la grande hydraulique, le désintérêt est complet pour les énergies renouvelables qui constituaient encore, au début du XXème siècle, la plus grande partie de notre production d’électricité. Cela est tout aussi net pour la petite hydraulique que pour la biomasse ou l’éolien qui sont devenues des énergies du passé, correspondant à une économie, essentiellement rurale, surannée. L’heure est à la concentration et non plus à la dispersion.L’idée qu’il y a des énergies « dépassées » ou « archaïques » et d’autres « modernes » s’est de plus en plus répandue en même temps que nul ne se préoccupe plus de l’origine de la lumière qui s’allume dès que l’on touche à un commutateur. Or, considérer qu’il y a des énergies archaïques et d’autres modernes revient à considérer que les fusées sont modernes et la marche à pied archaïque; on pourrait dire la même chose entre la poste et internet ou la bombe atomique et un simple cutter. Tout au contraire, les nouvelles sources d’énergie complètent la palette déjà existante de celles qui sont exploitées. Il n’y a pas - pas encore et je doute qu’il y en ait jamais une -de source d’énergie qui cumule tous les avantages sans avoir aucun inconvénient. L’Allemagne, pays que l’on ne peut soupçonner d’archaïsme, dans ce domaine, a eu une tout autre attitude. Ainsi, en petite hydraulique, elle a sauvé la totalité de son patrimoine alors que la France s’est, depuis les années 20, couverte de friches hydrauliques, laissant tomber un important potentiel énergétiquee et un précieux patrimoine ethnographique.


Nombre d’installations hydrauliques et hydroélectriques en petite hydraulique en France (hors EDF) et dans la RFA de 1990.

 
France
RFA
Nbre de microcentrales hydroélectriques
Environ 2 000
Environ 7 000
Installations hydrauliques en état de marche
Environ 500
Environ 26 000
Total
Environ 2 500
Environ 33 000% de la production nationale d’électricité1,23,5


La comparaison est éloquente même s’il faut tenir compte du fait que les deux pays ont une définition différente du concept de petite hydraulique: 4,5 MW en France et 10 MW en Allemagne.

2. Les innovations dans le domaine énergétique et l’histoire des origines de la production d’électricité en France.
2.1. Considérations générales sur les innovations dans le domaine énergétique.
Dans sa taxonomie des innovations dans les technologies énergétiques, l’économiste J.M. Martin distingue trois types d’innovations: * Les innovations radicales. Ce sont des découvertes majeures qui engendrent une nouvelle source d’énergie. Dans le passé plus ou moins lointain, on peut classer dans ce type d’innovation l’invention de l’énergie hydraulique (les premiers moulins à eau datent du IIème siècle avant notre ère, les moulins à mer apparaissent au XIème) et éolienne (XIIème siècle), la machine à vapeur (Watt, 1769), l’électricité (insistons sur les travaux A. Bergès dans les années 1880) et le nucléaire (les premières centrales datent des années 1950). Plus près de nous, on peut considérer comme invention radicale celle du photovoltaïque et, certainement aussi, celle des piles à combustible. Ces inventions sont peu nombreuses et strictement imprévisibles. Elles impliquent souvent un changement radical de la trajectoire technologique. Il s’agit d’avancées scientifiques majeures susceptibles de bouleverser les données économiques, politiques et même géopolitiques. Ainsi, c’est sur le nucléaire- qui représente, dans le XXème siècle, une avancée scientifique de première grandeur - que la France a appuyé sa politique d’indépendance énergétique; cela a des conséquences dans les domaines les plus variés allant de problèmes de sécurité à l’aménagement du territoire. Dans le proche avenir, si je devais me hasarder à formuler une prévision , c’est certainement le moteur à hydrogène qui est susceptible de devenir l’innovation radicale des décennies à venir.

* Les innovations majeures s’appliquent aux énergies déjà existantes et utilisées mais impliquent une augmentation soudaine et brutale des performances de la technologie. Ceci, soit par renouvellement interne soit, comme disent les économistes, par « fertilisation externe ». Ces innovations peuvent être nombreuses à certaines périodes et dans certains domaines. Ainsi, depuis la décennie 1970, l’amont de la production pétrolière est marqué par une vague d’innovations qui portent aussi bien sur la prospection ( importance sans cesse accrue de la sismique, amélioration des méthodes d’évaluation des formations géologiques), les appareils de forage comme les trépans, les méthodes de guidage des trajectoires de forage pour améliorer l’exploitation des gisements (trajectoires verticales puis forages dirigés à l’horizontale, puis puits multidrains), l’exploitation off-shore en eaux de plus en plus profondes, etc.. Cet ensemble d’innovations a permis aux pétroliers d’augmenter considérablement le montant des réserves prouvées et exploitables et de provoquer le contre-choc pétrolier de 1986 mettant fin au mythe du pétrole rare et cher.
Ce type d’innovation n’est pas impossible à prévoir et, à certaines époques tout au moins, est fréquent. Cela peut infléchir une trajectoire existante. C’est le cas actuellement pour les hydrocarbures dont on a, pour ainsi dire, grandement renouvelé les réserves.

* Les innovations « incrémentales » ou « évolutionnaires » sont des innovations de détail. C’est, par exemple, l’amélioration d’un procédé, d’un produit ou d’un équipement. Cela s’inscrit dans le prolongement d’une trajectoire technologique existante. Elles ne font donc que confirmer une tendance lourde déjà bien orientée. Ces innovations peuvent être foisonnantes et leur accumulation peut être d’un grand intérêt.

2.2. Facteurs et conjonctures favorisant ou inhibant les innovations.
Nous voyons donc que l’innovation présente un certain nombre de similarités avec l’évolutionnisme en biologie. Et, tout comme dans les lois biologiques, il existe des facteurs, des situations ou des conjonctures qui sont favorables aux innovations et d’autres qui le sont pas ou le sont moins. L’appréciation ou la prévision de ces conditions est donc de la plus haute importance. Mais ce n’est pas toujours possible .Ici, nous ne pouvons insister que sur quelques facteurs.

* Le hasard intervient parfois grandement pour expliquer les mutations. La chance peut avoir un rôle dans la carrière de scientifiques rompus à la recherche. On est dans le domaine de l’imprévisible et je n’insisterai pas. * Par contre, l’envionnement économique et politique est un autre aspect sur lequel je désire insister. Ce sont les situations de crise qui sont les plus favorables à l’innovation. A contrario, l’abondance énergétique n’est pas incitative. Dans le domaine de l’électricité, les dernières décennies n’ont pas, de façon générale, été favorables à l’innovation aussi bien dans le contexte mondial que français. Globalement, on a vécu, pendant le dernier demi-siècle, dans la pléthore énergétique avec des énergies qui se concurrençaient. Ce fut l’affrontement du charbon contre l’hydraulique; puis celui du charbon contre le pétrole. Avec le premier choc pétrolier, on a cru que - en raison des immenses réserves de charbon - l’on assisterait à la concurrence du nucléaire contre le charbon. Puis est intervenu le contre-choc pétrolier . De nouvelles concurrences sont à prévoir. On dispose d’une palette étendue d’énergies et nos besoins, à moyen terme pour le moins, seront satisfaits sans même qu’il y ait innovation majeure. Les deux prochaines décennies ont toutes les chances de voir se poursuivre les tendances lourdes observées. En France, nombre d’observateurs avertis considèrent que le nucléaire - qui a, à leurs yeux, tant d’avantages- reste une énergie de l’avenir. Ils ne se consolent pas de l’abandon, qu’ils croient provisoire, de la technologie des surgénérateurs. Par ailleurs, les réserves d’hydrocarbures prouvées et exploitables à des coûts compétitifs n’ont jamais été aussi importantes - tout particulièrement, les réserves prouvées de gaz sont immenses - et l’on repousse sans cesse l’horizon qui verra leur épuisement. Ne parlons pas des immenses réserves de combustibles solides. Ainsi, EDF en France et les grandes compagnies pétrolières ne voient pas pourquoi on se presserait à adopter de nouvelles technologies ni pourquoi on investirait dans la recherche de nouvelles. En cas de crise, comme celle que connaît la Californie, le président G.W. Bush a immédiatement pensé au nucléaire pour résoudre les problèmes énergétiques. Alors même que nombre de pays - comme l’Allemagne ou la Suède qui a arrêté en 1999 sa première centrale nucléaire - pensent à se désengager du nucléaire, d’aucuns ( parmi eux, de très grands physiciens) considèrent que cette source d’énergie reste acceptable pour parer aux pénuries. C’est pour bien des raisons que je pense que l’on ne sortira pas facilement du nucléaire.
Cette pléthore énergétique a donc des effets pervers lourds de conséquences: - La recherche n’est pas favorisée, voire bloquée. - Même des découvertes majeures -je pense ici au photovoltaïque - ne peuvent pas prendre la place qui leur serait due. Or, le photovoltaïque est une découverte majeure... mais qui reste confidentielle. On ne fait pas grand-chose, en France tout au moins, pour diffuser cette énergie et la rendre économiquement compétitive. C’est d’autant plus dommageable que son potentiel est immense. C’est pour toutes ces raisons que je suis pessimiste en ce qui concerne l’apparition d’innovations majeures utiles dans les deux décennies à venir. Je veux dire par là qu’il y a peu de chances de voir tout à la fois, dans un laps de temps aussi bref, une énergie nouvelle émerger et la possibilité de la mettre à la portée de tous. Cela n’est d’ailleurs pas nécessaire car nous sommes certainement à la veille d’une nouvelle révolution énergétique... sans innovation majeure.

2.3. La nouvelle révolution énergétique sans innovations radicales.
Nous sommes, sans le savoir, à la veille de considérables bouleversements, dans le domaine de la production d’électricité, qui auront des conséquences géographiques majeures et qui nous intéressent donc pleinement pour l’aménagement du territoire. Il s’agit d’une révolution qui n’implique pas d’innovations radicales, assez peu d’innovations majeures mais une foule de petites innovations dont de très nombreuses s’effectuent par « fertilisation externe ». Notons, entre parenthèses, que l’on a vu des innovations de détail qui sont passées complètement inaperçues mais qui, quelques années après, ont eu des incidences importantes. C’est le cas de la technique du cycle combiné qui n’est qu’une technique de récupération d’énergie perdue lors de la production d’énergie. Dans les années 8O, cette technique n’intéressait personne et surtout pas les grands monopoles. La première centrale thermique à cycle combiné qui a été construite l’a été au Portugal par une compagnie privée (car EDP n’en voulait pas non plus). Maintenant la technique est généralisée et il y a tellement de commandes que l’on a une pénurie de turbines.

2.3.1.Mais, actuellement, on assiste à ce qui va devenir une véritable révolution dans le secteur énergétique, c’est l’émergence du concept «  d’énergie répartie » ou « redistribuée ». La révolution n’en est qu’à son début et la terminologie pas encore fixée.Cette révolution repose sur un certain nombre d’éléments de nature bien différentes: - L’existence de réserves de gaz, prouvées et exploitables, énormes. - Nombre d’innovations, plus ou moins importantes, extérieures au domaine énergétique ( en électronique et aéronautique en particulier). L’on dispose aussi de nouveaux matériaux par exemple pour stocker le froid (ce qui est une forme de transfert et de stockage d’énergie). - Des innovations, mineures en général ou en apparence mineures, qui portent sur la micro-production d’électricité. Ces innovations sont multiples, citons-en quelques-unes: * Les microturbines. Le concept technique n’est pas nouveau; on sait, depuis longtemps, produire de petites turbines mais leur rendement était faible et elles ne pouvaient guère coller à l’évolution journalière de la demande d’électricité. Aujourd’hui, ces turbines sont au point. En France, la firme ABB a travaillé à leur mise au point... mais pour remplacer les moteurs de voiture. En tout état de cause, ces microturbines permettent maintenant à tout un chacun -entreprise et même particulier - d’être énergétiquement indépendant grâce à une production autonome d’électricité de qualité... quand on dispose de gaz . * Les piles à combustibles qui convertissent l’énergie chimique en énergie électrique. * Le photovoltaïque. * Les turbines à gaz industriels. * Les centrales à charbon pulvérisé. Ces nouvelles technologies ont en commun la particularité de pouvoir produire dans de petites unités dont le temps de retour sur investissement est faible et qui présentent peu de risques. Elles sont donc à l’opposé des mastodontes (ces cathédrales modernes) que représentent les grosses centrales thermiques (surtout nucléaires) et qui demandaient d’énormes investissements. On prévoit, dans les 15 prochaines années, une chute brutale des coûts de production de l’énergie grâce à ces nouveaux procédés. Selon l’Electric Power Research Institute, en 15 ans, le coût d’installation d’une puissance d’un Kw en photovoltaïque va passer de 4 500$ à quelques centaines de dollars. D’ailleurs, aux USA - qui ont actuellement des difficultés sur le plan énergétique - on note, depuis 1996, une augmentation fulgurante des investissements dans les technologies de la micro-production d’électricité.

2.3.2. Les conséquences prévisibles vont être d’importance:
* Cela donne raison a posteriori à Thomas Edison - qui se serait opposé à notre credo qui table sur la concentration de la production d’énergie puisque l’on peut aisément assurer son transport - qui a toujours considéré qu’il était plus logique de consommer l’énergie sur les lieux de sa production ou de produire sur les lieux de consommation. Or, la microproduction a l’intérêt qu’elle va être, dans un avenir très proche, à la portée de tout consommateur, entreprise ou privé. * Les implications géographiques sont énormes. On va, de facto, en revenir à la logique de développement qui prévalait... avant que l’on sache transporter l’électricité. Or, cette logique avait favorisé les espaces ruraux et particulièrement les montagnes et les piémonts. * Dans la production et la distribution, des bouleversements sont à prévoir... dans le cadre de la libéralisation du marché de l’énergie. Tout d’abord, les réseaux fixes de transport d’électricité à haute tension vont perdre de l’importance. Or, quand on considère le marché, on note que 50% de l’électricité consommée est constituée de basse tension pour les ménages. Cette clientèle représente 70 % environ du chiffre d’affaires des producteurs et ce chiffre est en progression. Il s’agit d’une clientèle d’autant plus intéressante pour les monopoles nationaux et régionaux qu’elle est - pour combien de temps encore ? - captive. Cela n’aura que des avantages: moins de pertes de charges, moins de frais de distribution et d’entretien. En cas de catastrophe du type tempête des 27-29 décembre 1999, les effets sur l’économie seront limités et l’on n’assistera plus, impuissant, à l’arrêt de l’activité et de la vie dans des secteurs entiers du territoire. * Des sociétés - nombreuses - vont apparaître et proposer des services. Ce sont ce que les Anglo-saxons appellent les Energy Service Companies (groupes de distribution multiénergies). Dans le cadre de la libéralisation du marché de l’électricité - et pour le plus grand bien du consommateur - ces sociétés proposeront, à des prix très compétitifs, d’approvisionner tous types de clientèle (les ménages comme les entreprises) en chaleur, froid et électricité. Ces sociétés, à des prix très compétitifs, vont proposer à leur clientèle des Kwh et tous les services. L’évolution qui s’amorce est comparable - mais les effets seront infiniment plus grands - à l’apparition de la concurrence dans le domaine de la téléphonie. Le vieux rêve - pour les entreprises et les ménages - d’être energétiquement indépendants va devenir effectivement une réalité. Cela n’a plus rien à voir avec l’invention des pompes à chaleur... qui n’ont pu s’imposer ne serait-ce que parce qu’elles ne marchent plus quand on en a le plus besoin.
C’est dire que les implications géographiques de cette révolution vont être majeures. Pour la première fois depuis bien longtemps, on peut envisager sérieusement une véritable décentralisation de la production d’électricité. Ceci, d’autant plus, que les énergies renouvelables sont poussées par la conjoncture.


3. Un nouveau souffle pour les énergies renouvelables.
La nouvelle révolution énergétique qui se prépare va s’accompagner de la promotion des énergies renouvelables. Elles ont le vent en poupe et continuent de bénéficier des inconvénients des énergies fossiles.
3.1. Les inconvénients du thermique.
Ces inconvénients sont bien différents et restent, si l’on peut dire, d’actualité.
3.1.1. Quelques inconvénients spécifiques
* Le thermique classique continue à présenter deux graves problèmes, dont l’un se pose à des pays comme la France:
- Celui de l’effet de serre généré par la combustion de matières la plupart du temps fossiles (charbon, hydrocarbures). En faisant preuve de la plus grande prudence - car dans ces domaines des énormités ont été avancées comme étant des certitudes - on peut considérer que l’activité humaine a une part, pour le moins, de responsabilité dans le changement climatique qui est avéré. Or, il sera difficile, au niveau mondial, de réduire les émissions de gaz toxiques... même si la part du gaz, dont on sait limiter les émissions, va prendre une place relativement plus importante. - Celui de la dépendance énergétique. Certes, on trouve du gaz dans bien des pays... mais la France en est pratiquement dépourvue sauf nouvelle découverte du type Lacq. Cela signifie que l’on n’a plus guère - je considère pour ma part que c’est une erreur - de préoccupations sur l’indépendance énergétique et la sécurité d’approvisionnement mais notre facture énergétique restera structurellement plombée par les importations d’hydrocarbures. Et l’on n’est pas à l’abri, loin s’en faut, de crises énergétiques passagères. Nous avons connu les deux chocs pétroliers qui ont fait long feu; il n’est pas besoin d’être Madame Soleil pour prévoir qu’il y en aura d’autres provoquant des crises économiques conjoncturelles.

* Le thermique nucléaire est dangereux. On le sait depuis longtemps, mais on a appris à vivre avec le danger, rassuré par les certitudes des plus grands scientifiques. Pourtant, il y a eu des incidents sérieux, c’est le moins que l’on puisse dire: rappelons Three Miles Island et, surtout, Tchernobyl. Rien, même la parole d’un prix Nobel de physique, ne peut nous garantir d’un autre accident. Et l’on imagine bien ce qui adviendrait de l’économie française si un incident grave venait à concerner une de nos centrales. Ce serait la rançon d’avoir tout, ou presque tout, misé sur une seule source d’énergie; la prudence la plus élémentaire incitant à la diversification et à la dispersion.Par ailleurs, sans même parler du problème - majeur pourtant - posé par les déchets ultimes dont on ne sait que faire, l’actualité pose à plein celui du terrorisme. Il n’est plus phantasmatique d’imaginer un acte de terrorisme contre une centrale nucléaire (et l’on a été obligé d’avouer qu’elles ne résiteraient pas à l’impact d’un aéronef d’une certaine dimension) ou un chantage à la bombe nucléaire . Comme la technique du nucléaire militaire est à peu près identique à celle du nucléaire civil et qu’un marché parallèle de matières fissiles existe, un nouveau type de terrorisme n’est plus à exclure. Dans ce cas, les dégâts du 11 septembre à Manhattan nous paraîtront bien modestes.

3.1.2. Le problème des coûts sociaux comparés.
Depuis bien longtemps, une polémique s’est développée sur la réalité des coûts réels du thermique. En utilisant le langage des économistes, je dirais que nombre d’externalités sont à la charge de tiers (contribuables, assurances et donc assurés, sécurité sociale, etc...) et n’entrent pas dans le calcul des producteurs d’énergie. Le prix payé par le consommateur pour l’énergie n’est pas à la hauteur des coûts réels. C’est pour cela que le thermique est si compétitif. Dans un rapport présenté à Ludwigsburg par le Centre Européen de Recherches Economiques, les externalités seraient les suivantes:
Coûts sociaux générés par la production thermique

Coût social
Estimation basse (centimes/Kwh)
Estimation haute (centimes/Kwh)

Electricité par combustibles fossiles
* Environnement et santé
* Réinvestissement pour exploitation de la ressource
* Subventions

Total production fossile



141,6
0,41

1,68

143,69



208,11
21,72

1,68

231,51

Electricité nucléaire
* Environnement et santé
* Réinvestissement pour exploitation de la ressource.
* Subventions

Total production nucléaire


14,78
0,14

7,22

22,14


89,13
9,34

7,22

105,69


Le consommateur, en France, paye à EDF son Kwh aux environs de 70 centimes , si l’on internalise la totalité des coûts sociaux, il risque d’avoir de sérieuses déconvenues. Ces réalités permettent aux S.E.R. de revenir en pleine force sur le marché. Or, l’une au moins, la petite hydraulique, était déjà très compétitive sur le plan des coûts de production.
3.2. Les avantages des énergies renouvelables et les conditions de leur développement.
Tous les inconvénients des énergies renouvelables - les principaux étant leur dispersion, leur potentiel localement limité, leur inaptitude, prise isolément, à satisfaire tous les besoins énergétiques des consommateurs - peuvent devenir des avantages pour peu que l’on considère les choses autrement ou que l’on porte un autre regard sur le problème énergétique. Deux aspects essentiels -il y en a bien d’autres - doivent être pris en compte.
3.2.1. La mutualisation des avantages pour limiter les inconvénients. . Toutes les S.E.R. ont des inconvénients mais aussi des avantages qui peuvent les effacer. Elles sont extrêmement diverses dans leur nature et leurs gisements. La plupart - l’éolien, le solaire, la biomasse - ont le lourd inconvénient de ne pas être naturellement concentrées mais leur potentiel est immense au moins pour les deux premières. Mais, une au moins, l’hydraulique, bénéficie de cet avantage (les rivières coulent dans les talwegs) et c’est pour cela que cette énergie renouvelable a été si fortement sollicitée; hélas son potentiel est limité. Enfin, par définition,les S.E.R. sont dispersées sur tout le territoire. Pour peu que l’on conçoive une politique de mutualisation des avantages de plusieurs de ces énergies ou/et qu’ on les associe mieux à des énergies d’origine thermique, on peut faire bondir leur production surtout si l’on sort de l’amateurisme d’autant plus qu’elles sont un fantastique foyer d’innovations mineures.
3.2.2. L’abandon de l’amateurisme. . Jusqu’alors, la production d’énergies renouvelables était, trop souvent, le fait de bricoleurs voire d’illuminés (tenants du concours Lépine). A moins que ce ne soit des héritages d’un temps et d’une économie que d’aucuns considèrent comme passée (donc archaïque) comme pour la petite hydraulique. Il est temps désormais de changer de cap et de philosophie. Il convient, en la matière, d’ abandonner le bricolage et l’amateurisme et considérer, une fois pour toutes, que la production d’électricité doit être assimilée à une industrie lourde. En conséquence, il est essentiel que des professionnels réalisent, dans le domaine des renouvelables, des investissements massifs qui deviendront rentables. En d’autres termes, l’industrialisation va permettre de faire des économies d’échelle et mettre les S.E.R. à portée de tous. C’est ce qui est peut-être en train de se produire. Prenons l’exemple de l’éolien qui connaît, en France, un très faible développement pour diverses raisons. Or, le véritable gisement se situe non pas sur terre mais en mer, en off shore. Cela suppose de gros moyens mais le gisement peut être estimé, dans un premier temps, à 5 000 MW. Toutes les autres S.E.R.sont intéressantes à des degrés divers. Même la petite hydraulique qui pourrait, très rapidement et moyennant quelques mesures de bon sens ( nous sommes à même d’en proposer immédiatement une douzaine), mettre en oeuvre un gisement supplémentaire de 500 MW. L’Union Européenne semble avoir adopté cette philosophie et pousse les Etats à mettre en valeur leur potentiel.
3.2.3. Les incitations européennes.
Déjà, en 1998, le Conseil européen de Cardiff, avait considéré que les S.E.R. jouent un rôle de premier plan dans le processus d’intégration de l’environnement dans la politique énergétique communautaire. Il va de soi - tout au moins il devrait aller de soi-que l’intégration de petites installations sont plus faciles à intégrer dans l’environnement que de grandes unités de production. La toute récente Directive européenne du 7 septembre 2001- qui traite des S.E.R. - met en place un cadre pour augmenter la production et l’utilisation de l’énergie verte. Cela concerne les énergies éolienne, solaire, géothermique, houlomotrice, marémotrice, hydroélectrique (en dessous de 10 MW mais on considère qu’au dessus cela reste une S.E.R.) et la biomasse. La Directive incite les Etats membres à adopter les mesures nécessaires pour assurer le développement des S.E.R. conformément aux objectifs nationaux et communautaires, en particulier sur le changement climatique (Protocole de Kyoto). Les objectifs globaux pour 2010 sont de faire passer la part des S.E.R. de 6 à 12% de la consommation intérieure brute d’électricité.
Production et perspectives de production d’énergie S.E.R. dans les pays de l’U.E..Source Eurostat et Revue Energie Plus du 18/09/2001.

Pays

E-SER %(avec grde hydro)
1997

E-SER %(sans grde hydro)
1997

E-SER 2010%(avec grde hydro)

E-SER 2010 %(sans grde hydro)

Autriche

72,7

10,7

78,1

21,1

Belgique

1,1

0,9

6,0

5,8

Danemark

8,7

8,7

29,0

29,0

Finlande

24,7

10,4

35,0

21,7

France

15,0

2,2

21,0

8,9

Allemagne

4,5

2,4

12,5

10,3

Grèce

8,6

0,4

20,1

14,5

Irlande

3,6

1,1

13,2

11,7

Italie

16,0

4,5

25,0

14,9

Luxembourg

2,1

2,1

5,7

5,7

Pays-Bas

3,5

3,5

12,0

12,0

Portugal

38,5

4,8

45,6

21,5

Espagne

19,9

3,6

29,4

17,5

Suède

49,1

5,1

60,0

15,7

Royaume-Uni

1,7

0,9

10,0

9,3

Union européenne

13,9

3,2

22,1

12,5


Remarquons, au passage, la timidité de la France qui possède le meilleur potentiel en SER. Pour l’instant, elle fait bonne figure ... mais seulement grâve à la grande hydraulique. En 2O10, elle va se trouver en queue de peloton en compagnie du Luxembour et de la Belgique (autre pays où le nucléaire est très puissant). La France est, volens nolens, engagée sur la bonne voie. Après nombre de rapports consacrés aux S.E.R. mais mis au placard (Rapports Brana 1992, Longuet 1993, Souviron 1994), le rapport Cochet ( 137 propositions, 154 p.) se propose de développer toutes les énergies renouvelables et vise à quadrupler la part des S.E.R. (hors grande hydraulique) dans la consommation d’énergie. Dans le même ordre d’idée, suite à la loi du 10 février 2000 sur la modernisation et le développement du service public de l’électricité - loi qui organise l’ouverture du marché français de l’électricité à la concurrence - est créé le R.T.E. ( Réseau Transport Energie), gestionnaire unique du réseau de transport d’électricité en France.
Pour atteindre ses objectifs, la Directive prévoit plusieurs mesures d’accompagnement destinées à créer des conditions équitables et à faciliter la pénétration de l’énergie des S.E.R. sur le marché de l’électricité. Pour ce faire, il convient d’alléger les procédures administratives (qui bloquent, en France notamment, le développement des S.E.R), de régler les questions liées au raccordement au réseau et d’adopter des mesures financières pour développer la production. Parmi ces dernières, sont proposés différents mécanismes de soutien: . A l’investissement, . Des exonérations ou des réductions fiscales, . Des aides directes aux prix. Ceci constitue le principal outil de promotion de l’électricité S.E.R. à condition que soit garantie l’origine du courant consommé. cela pose donc le problème de la certification du produit avec l’instauration d’un mécanisme de contrôle et de vérification communautaire. A cette condition, le consommateur européen accepte de payer plus cher l’énergie verte.Chaque pays de l’U.E. est libre d’adopter les mesures qui lui semblent convenables (actuellement, il existe deux grandes catégories de mécanisme de soutien direct des prix) pour arriver à ses fins.
Dans certains pays, comme l’Allemagne, les avantages octroyés aux S.E.R. sont considérables et même anormales. Ainsi, le prix payé à l’énergie éolienne (environ 60 c /Kw/h) auquel s’ajoutent des subventions confortables peut entraîner toutes les dérives. On voit des éoliennes , installées dans des secteurs peu ventés, ne travailler que 2 000 heures/an.
Au delà de ces dérives,tout est donc en place pour favoriser les S.E.R. Leur envol reste cependant quelque peu « plombé » par différentes contraintes.

3.2.4. Il n’y a pas d’énergie totalement propre.
Les grandes sources d’énergie -thermique surtout - ont, nous l’avons vu, d’immenses avantages mais aussi d’énormes inconvénients , en particulier de macro-inconvénients environnementaux. Ces derniers restent ou sont considérés soit comme virtuels ou lointains ( changement climatique). En général, ils n’agressent pas directement tout un chacun... et l’opinion publique reste passive. Les S.E.R., quant à elles, ont des inconvénients environnementaux qui sont le plus souvent ponctuels mais elles provoquent des réactions de rejet; nul ne voulant prendre en compte qu’elles ont des macro-effets économiques sur le plan local.

* Actuellement, et c’est particulièrement vrai en France, ce sont les procédures administratives que doivent respecter les producteurs potentiels qui constituent un des principaux obstacles au développement futur de l’électricité S.E.R dans l’U.E. En fait, ce sont pratiquement les mêmes règles qui sont imposées aux tous petits projets comme aux plus gros. Pour peu que l’Administration s’oppose -dans les faits- à une S.E.R (par exemple la petite hydraulique) alors elle déploie des trésors d’ingéniosité pour faire en sorte que tout soit bloqué.En France, le rapport Cochet a l’immense mérite de poser le problème et proposer un plan concret de développement de toutes les S.E.R. y compris la petite hydraulique.

* Tout équipement, je dirais même toute action humaine, a des incidences sur l’environnement. Ces impacts, il faut les considérer dans leur relativité - par rapport à quoi et par rapport aux autres- et ne pas estimer que tout ce qui procède de l’Homme est par définition négatif par rapport à la Nature qui serait fondamentalement bonne.
Les S.E.R. n’échappent pas à la règle. Toutes ont des impacts d’ordre paysager, phonique ou autres (sur les écosystèmes). Jusqu’alors, c’est l’hydraulique -et tout particulièrement la petite - qui a fait l’objet, en France de virulentes oppositions, en particulier de la part des Fédérations de pêche et de l’Administration. Ces oppositions sont d’autant plus piquantes que la petite hydraulique a connu un déclin marqué depuis 80 ans et que le pays s’est couvert de friches hydrauliques. Le chevelu hydrographique français était, au lendemain de la première guerre mondiale, couvert de moulins et de microcentrales hydroélectriques; le poisson , en quantité et qualité, abondait . Nous attendons toujours que le C.S.P. (Conseil Supérieur de la Pêche) nous explique ce phénomène et pourquoi, aujourd’hui, il y a tout à la fois si peu de production d’électricité en petite hydraulique et si peu de poissons. Mais, actuellement, et pour la première fois depuis la guerre, on observe les prémisses du développement d’une autre S.E.R. : l’éolien. Tous les environnementalistes prêchaient, il y a peu, pour le développement de l’éolien. Alors que l’on observe un timide, mais réel, développement, les oppositions se déchaînent. Pourtant, là encore, la France est bien en retard: en 2000, sur les 8 500 MW installés dans l’U.E., il y en avait 4 400 en Allemagne, 1 800 au Danemark, 1 500 en Espagne et... seulement 22 en France.

Conclusion.

Dans histoire de la production d’énergie, les techniciens et ingénieurs français ont connu des moments de gloire. En allant à l’essentiel, on peut insister sur le fait que ce sont des Français qui sont à l’origine de certaines roues hydrauliques parmi les plus performantes(roues Poncelet, Sagebien). La turbine hydraulique et l’hydroélectricité sont des inventions françaises; enfin, insistons sur l’importance de la recherche française dans le nucléaire (P et M. Curie). Actuellement, dans le cadre de la libéralisation du marché de l’électricité, nous sommes à la veille d’une nouvelle révolution énergétique qui se caractérise par la miniaturisation des process, la décentralisation, la souplesse. Il est regrettable de voir s’installer à l’étranger des ingénieurs français et des sociétés dirigées par des Français. Nous aimerions achever cet exposé par une idée qui nous semble importante. Actuellement, en France, l’innovation n’est pas que technologique. Elle va devoir se situer dans la mentalité du consommateur habitué au confort procuré par un monopole et déresponsabilisé; il lui suffisait d’appuyer sur un commutateur sans se préoccuper de ce qui se passe à l’amont. Désormais, dans le cadre de la concurrence et de connexions indépendantes, ce même consommateur va être incité à agir efficacement sur l’amont et sur l’aval: il va pouvoir agir efficacement sur le montant de sa facture. Cela aussi sera une grande innovation.Bibliographie.Azéma JP.Les moulins de France.Fédération Française des Amis des Moulins. Ed. Ouest-France, 1995, 128 p. Berger L. Développement et ressources en eau dans trois vallées de la bordure orientale du Massif Central: la Turbine, le Giers et la Cance. Thèse non publiée, Paris IV, 1998, 481 p.Commissariat Général du Plan :Energie 2010-2020. La Documentation Française, 1998, 533p. Conseil de l’Union Européenne; Directive sur la promotion des énergies renouvelables du 7 sept. 2001. European Environmental Bureau - Energy policy in the Greenhouse;vol 1, 1989. - Nuclear Power, vol. 2,1994 Ducluzaux A. Aristide Bergès, du mythe à la réalité. La houille blanche, de belledonne à la Romanche. Edit. de Belledonne, Grenoble, 145 p..Martin J.M.,Energie et changement technologique.Revue de l’énergie, juin 1998, 14p.

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