Production d'électricité

Nous avons dans un article précédent regardé les technologies des véhicules électriques et à hydrogène ainsi que leurs enjeux pour le futur. Cela nous a permis de comprendre à quel point ces véhicules sont en lien avec la production d’électricité et c’est pourquoi nous allons nous intéresser à cela.

QUELLE IMPORTANCE POUR LES VE ?

Il est important de rappeler pourquoi les véhicules électriques et hydrogène qui sont au cœur de la transition écologique dans le secteur du transport sont autant en lien avec la production d’électricité.

Pour les voitures électriques fonctionnant avec des batteries, cela est très clair : elles se rechargent à des bornes qui fournissent directement de l’électricité qui est ensuite stockée dans la batterie. Pour les véhicules à hydrogène, cela peut être moins évident. Pour l’instant environ 95% de l’hydrogène dont ces véhicules ont besoin pour faire tourner le moteur électrique est produit grâce à du gaz naturel, qui est une énergie fossile et donc carbonée. La production d’hydrogène émet donc des gaz à effet de serre qui favorise le réchauffement climatique. Mais pour éviter cela, une des possibilités est de produire l’hydrogène grâce à l’électrolyse qui consomme … de l’électricité ! 

Les voitures électriques peuvent cacher leur pollution
Les voitures électriques peuvent cacher leur pollution

La production et le réseau de distribution d’électricité vont donc jouer un rôle majeur dans l’intérêt et le développement de ces nouvelles mobilités.

COMMENT PRODUIRE DE L’ÉLECTRICITÉ NON POLLUANTE ?

La production d’électricité est responsable de 40% des émissions de gaz à effet de serre dans le monde et est donc un enjeu majeur pour la lutte contre le réchauffement climatique. De nombreuses études essayent d’estimer le plus précisément possible ces émissions pour les différentes manières de produire de l’électricité. Cependant, cela peut être très compliqué car il faut prendre en compte les émissions directes comme il y en a dans les mines à charbon par exemple mais également celles dues à la fabrication des infrastructures comme les panneaux solaires ou les éoliennes. Cela est donc très compliqué et les différentes études n’obtiennent donc pas tout à fait les mêmes résultats. Cela est également dû au fait que selon les technologies, le lieu de l’installation, le recyclage, … les émissions différent. Nous allons donc nous baser sur certains résultats publiés (ADEME, RTE, Brief Carbon) sans essayer d’être trop précis.

Il faut donc savoir que parmi les énergies renouvelables, sur l’ensemble de leur cycle de vie, l’éolien émet environ 7 g équivalent CO2 par kWh d’électricité produite, le solaire 35 à 85 gCO2eq/kWh et l’hydraulique seulement 1 gCO2eq/kWh. Ces résultats sont à comparer avec ceux des mines à charbon (950 gCO2eq/kWh) et des centrales à gaz (350 gCO2eq/kWh). Il faut également noter que, même si tout le monde ne le sait pas, les centrales nucléaires sont un des modes de production d’électricité qui émet le moins de gaz à effet de serre, et donc qui participe le moins au réchauffement climatique, avec seulement 6 gCO2eq/kWh.

panneaux solaires et éoliennes

Le nucléaire et les énergies renouvelables sont donc un moyen de lutter contre le dérèglement climatique même s’ils peuvent être critiqués. Les éoliennes peuvent être un danger pour l’écosystème, les panneaux solaires ont besoin de beaucoup de métaux pour être fabriqués et les opposants du nucléaire vont citer les déchets nucléaires qu’il faut stocker et sa dangerosité. Jean Marc Jancovici, fondateur du Shift Project démonte cependant ces arguments contre le nucléaire et explique pourquoi le nucléaire doit être au cœur de la transition écologique .

QUEL IMPACT POUR LES VOITURES ÉLECTRIQUES ?

Selon la manière de la produire, l’électricité est donc plus ou moins carbonée et cela va beaucoup jouer dans l’impact écologique des voitures électriques. Nous vous en avions déjà parlé dans un récent article mais nous allons maintenant voir que selon les pays, la différence est très grande. 

Emissions Carbone de la Nissan Leaf selon les pays d'utilisation
Emissions Carbone de la Nissan Leaf selon les pays d’utilisation

Selon une étude menée par Carbon Brief et reprise par Forbes , les émissions de gaz à effet de serre sont presque triplées pour la Nissan Leaf en fonction de si elle est utilisée en Norvège ou en Allemagne. Cela s’explique par le fait que 96% de l’électricité du pays scandinave est d’origine hydraulique alors qu’en Allemagne comme aux Etats Unis ou en Chine, les mines à charbon sont très utilisées. En France, les résultats sont très bons grâce à la grande part attribuée au nucléaire (70%) et l’hydraulique (11%). 

Les véhicules électriques sont donc globalement positifs au niveau des émissions carbone mais cela n’est pas aussi vrai partout, et les transports en commun ou même des petits véhicules thermiques économes sont plus écologiques que de gros SUV électriques. 

COMMENT GÉRER LE RÉSEAU ÉLECTRIQUE ?

Il faut savoir que les experts du domaine s’accordent à dire qu’il n’est pas possible d’avoir un trop fort pourcentage d’électricité renouvelable dans le mix énergétique car sa production n’est pas pilotable. En effet, le stockage de l’électricité à grande échelle est difficile et cher, même si quelques solutions existent. Il n’est donc pas possible d’utiliser de l’énergie solaire, par exemple, s’il n’y a pas de soleil au moment donné. Cela veut donc dire qu’il faut avoir une part de production électrique pilotable qui servira dans les périodes où l’électricité renouvelable n’est pas disponible et à la compléter pendant les pics de consommation. Le nucléaire est alors très intéressant car même s’il n’est pas autant pilotable que les mines à charbon, il l’est beaucoup plus que l’éolien ou le solaire et de plus, il permet de garder une électricité très peu carbonée. 

UN RÉSEAU ÉLECTRIQUE SATURÉ ?

Avec le nombre de voitures électriques en augmentation, il semble logique de savoir l’impact que cela aura sur le réseau électrique et notamment lors des pics de consommation. En effet, lors des pics de consommation, principalement en hiver, le réseau est déjà bien occupé et il faut savoir s’il pourra résister en plus à la charge de beaucoup de véhicules électriques.

La première manière de répondre à cela est de dire qu’il faudra trouver un système pour que les voitures soient chargées lors des heures creuses, où la consommation nationale est plus faible. Cela semble tout à fait possible si l’on envisage que l’électricité y est moins chère pendant ces périodes et que les voitures peuvent tout à fait charger la nuit.

renault zoé

RTE (Réseau de Transport d’Electricité) s’est penché sur la question et pense qu’aucune tension n’est à craindre à ce sujet. De plus la SNBC (Stratégie Nationale Bas Carbone) estime que même si le parc automobile français est totalement électrifié en 2050, ce qui demanderait 100 TWh d’électricité par an, soit 20% de la consommation française en 2018, cela ne poserait pas de problème de production. En effet, ils estiment que la consommation annuelle va baisser, notamment en raison des efforts de sobriété et de rénovation énergétique. 

TESLA ENERGY VEUT ÊTRE UN ACTEUR DE LA PRODUCTION ÉLECTRIQUE

Tesla n’est pas qu’un constructeur automobile et cela a notamment été souligné dans le rapport du deuxième semestre 2020. Tesla investit beaucoup depuis quelques années dans la fabrication de panneaux solaires et devient de plus en plus performant. Tesla ajoute à cela la fabrication de PowerWall qui sont des batteries pour particuliers pour qu’ils puissent stocker leur électricité produite pendant la journée afin de l’utiliser même lorsque le soleil ne brille plus. Mais ils ont également lancé l’autobidder, une plateforme qui permet de maximiser les profits énergétiques des entreprises et particuliers qui stockent leur énergie produite dans des batteries. Enfin, Tesla a pour projet de lancer des Megapacks qui sont d’énormes systèmes de stockage en batterie. Cela permettrait, comme nous le disions, de pouvoir stocker de l’électricité éolienne ou solaire afin de la réutiliser plus tard, ce qui faciliterait l’insertion de ces énergies renouvelables. Cependant, ces systèmes ont quand même des limites car les batteries nécessitent beaucoup de places et de matières premières pour être fabriquées. 

Tesla energy

DES ENJEUX ÉNORMES

Ce qu’il faut retenir, c’est que la transition écologique par les véhicules n’est pas possible sans un très grand travail en amont sur la production d’électricité. En effet, cela est nécessaire pour diminuer les émissions carbone, mais également pour la gestion du réseau électrique. Tesla a bien compris cela c’est pourquoi l’entreprise californienne de Elon Musk investit autant dans ce secteur pour pouvoir être un acteur majeur dans  ces deux domaines qui ont un lien très étroit.

Sources :

https://www.bilans-ges.ademe.fr/static/documents/%5BBase%20Carbone%5D%20Documentation%20g%C3%A9n%C3%A9rale%20v11.0.pdf

https://www.planete-energies.com/fr/medias/decryptages/production-d-electricite-et-ses-emissions-de-co2

https://www.forbes.com/sites/jamesellsmoor/2019/05/20/are-electric-vehicles-really-better-for-the-environment/#2ff0ba1776d2

https://www.ademe.fr/expertises/energies-renouvelables-enr-production-reseaux-stockage/passer-a-laction/stockage-lenergie

https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2020/02/2020-02-04_%C3%89tude-de-limpact-carbone-de-loffre-de-v%C3%A9hicules_V1.pdf

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3 thoughts on “Nouvelles mobilités : Enjeux de la production d’électricité

  1. Vous voulez des commentaires ?
    Alors libérez la fonction copier / coller
    je n’ai pas le temps de tout recopier pour votre plaisir !
    La voiture électrique est une telle hérésie
    qu’il est préférable d’en rester là !

  2. L’hydrogène a un avenir dans le transport mais pas uniquement au moyen de son oxydation dans une pile à combustible. L’hydrogène renouvelable peut être transformé en carburant renouvelable au moyen de la réaction de Sabatier. Les filières “Carbon Capture” et “Power to Gaz” méritent d’être soutenues et donneront un avenir renouvelable aux véhicules à combustion interne.
    https://valbiomag.labiomasseenwallonie.be/news/biotechnologies-methanation-lelement-manquant-aux-sources-delectricite-renouvelable

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