L’électricité vient-elle de la prise ?

Mieux comprendre comment fonctionne la production d’électricité permet de mieux comprendre les erreurs politiques mises en oeuvre.

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European sockets and plug by eltpics(CC BY-NC 2.0)

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L’électricité vient-elle de la prise ?

Publié le 14 avril 2019
- A +

Par Michel Gay.1

Derrière la prise électrique se cache tout un monde géré en permanence afin que l’équilibre y règne. Mais encore faut-il pouvoir le faire en consommant le moins possible d’énergies fossiles chèrement importées et surtout… à tout instant. Sinon, c’est la cata !

Or, il semble que nos responsables politiques ne soient pas au courant.

Le « système » électrique

Il est tellement banal de mettre un appareil en marche en manœuvrant son interrupteur que l’électricité semble sortir naturellement de la prise de courant.

Mais ce n’est ni naturel, ni magique.

Il existe deux catégories de moyens de production :

  • Les moyens « pilotables » qui s’ajustent à la demande, c’est le cas des productions thermiques (nucléaire et à flammes), et partiellement de l’hydraulique dite de lac,
  • Les moyens « subis » (ou fatals, voire intermittents), c’est le cas des productions (éolien et photovoltaïque), et partiellement aussi d’une partie de l’hydraulique dite au fil de l’eau.

Un système électrique doit assurer en permanence une production égale la consommation, quelles que soient ses variations. Ça s’appelle l’équilibre du réseau et il devient de plus en plus difficile à assurer depuis 2009.

L’important développement des énergies renouvelables aux productions intermittentes (éolien et photovoltaïque) et la légère baisse des productions pilotables à partir des combustibles fossiles (dites à flammes) sont à l’origine de ces difficultés.

L’obligation d’achat de la production fatale des énergies renouvelables (éolien et photovoltaïque), associée à leur priorité d’accès au réseau et à leurs variations brutales, compliquent le pilotage du système de production.

D’où vient l’électricité ?

La puissance du parc installé est passée de 120 gigawatts (GW) fin 2009 à 133 GW fin 2018.

Le parc nucléaire (63 GW) et hydraulique (25 GW) est resté stable.

Le parc thermique à flammes est en légère décroissance (de 26 à 19 GW) mais la puissance des centrales à gaz a augmenté 8 à 12 GW.

Le charbon a été réduit de 8 à 3 GW (ces centrales devraient être arrêtées en 2022), et le fioul est passé de 10 à 3 GW.

En revanche, l’éolien a augmenté de 5 à 15 GW, le photovoltaïque de 0,2 à 8,5 GW, et les énergies thermiques renouvelables (biogaz, déchets, biomasse) de 1 à 2 GW.

Ces trois sources représentaient 5 % (en puissance installée) du parc total en 2009, elles en représentent 18 % en 2018.

La croissance des énergies renouvelables (+19 GW) n’a pas entraîné une diminution équivalente du parc thermique à flammes (-7,5 GW).

Il est en effet nécessaire de disposer en permanence d’une puissance pilotable (généralement thermique) permettant de pallier leur intermittence avec un temps de réaction court, ce que peuvent faire en particulier les centrales à gaz dont le parc a augmenté de… 50 % (de 8 à 12 GW) en France et de 10 % dans le monde !

Mais leur taux d’utilisation a diminué ce qui entraîne un surcoût global du système électrique dont les coûts fixes doivent être assumés, même à l’arrêt (personnel, amortissement, entretien…).

Une production électrique déjà décarbonée

Sur la période 2009-2018 la production totale (et donc aussi la consommation) a été stable, notamment depuis 2010 et la quantité moyenne de CO2 émise est restée faible.

Elle a varié suivant les années de 37 à 66 g CO2/kWh grâce essentiellement au nucléaire dont la production décarbonée représente 72 % du mix français. Les plus fortes émissions de 2016 et 2017 sont dues aux arrêts imposés par l’Autorité de Sureté Nucléaire de quelques réacteurs nucléaires pour effectuer des vérifications.

L’hydraulique a également une part importante (12 %).

La part des énergies renouvelables intermittentes est passée de 1,5 % en 2009 à 7 % en 2018.

Variations des productions fatales

La somme des productions éolienne et photovoltaïque illustrée ci-dessous montre le caractère éminemment variable des productions renouvelables intermittentes tout au long d’une année (2018). Bien sûr, cette extrême variabilité qui dépend des conditions météorologiques ne correspond pas aux besoins de la consommation.

Ainsi, « il y a toujours du vent quelque part et, grâce aux interconnexions, il sera toujours possible d’équilibrer le réseau » est une idée fausse.

Il existe des périodes sans vent (anticyclone) qui couvrent le continent européen et, à l’inverse, des périodes ventées partout qui produisent trop d’électricité dont il faut se « débarrasser », y compris en payant (prix négatif) un consommateur spécialisé ! Ce surcoût pour le consommateur n’est toujours pas imputé aux énergies renouvelables…

Les deux figures suivantes illustrent l’effet trompeur que peut avoir la présentation d’une production intermittente qui varie fortement, telle que celle du photovoltaïque par exemple, sur une période de 5 jours.

La première donne la réalité de la production photovoltaïque avec les puissances relevées toutes les 15 minutes, alors que l’autre présente le cumul journalier qui ne met pas en évidence l’absence de production en période nocturne.

Quels enseignements peut-on en tirer ?

L’augmentation de la puissance totale installée en France (essentiellement fatale avec des éoliennes et du solaire) pour une production constante entraîne une sous-utilisation des moyens pilotables de production qui doivent pourtant rester disponibles. Cette situation fragilise la stabilité du réseau, augmente les émissions de CO2 et le coût global du système, et donc le prix de vente du kWh au consommateur.

Les coûteuses modalités d’obligation d’achat et la nécessité de maintenir en doublon un système pilotable disponible pour atténuer les intenses variations de productions, voire leur absence pendant les périodes sans vent et/ou sans soleil… coûtent de plus en plus cher au consommateur/contribuable.

Tant que le stockage de l’énergie électrique ne sera pas possible à un coût abordable (ce qui n’arrivera peut-être jamais), l’utilisation de grandes puissances intermittentes n’est pas souhaitable.

La réduction du parc des combustibles fossiles au profit des énergies renouvelables intermittentes ne pourra pas se faire sans accroitre en parallèle les productions pilotables, non émettrices de gaz à effet de serre, que sont le nucléaire et éventuellement l’hydraulique s’il reste des vallées à submerger…

Si l’objectif du gouvernement est vraiment de décarboner l’énergie pour répondre aux engagements de la COP21, la priorité est de s’attaquer aux domaines qui consomment le plus de combustibles fossiles : l’habitat et le transport.

Il serait ubuesque de diminuer le nucléaire au profit d’énergies renouvelables fatales qui font appel aux combustibles fossiles émettrices de CO2 pour pallier leur intermittence.

L’électricité est un vecteur énergétique vertueux qui peut être produit sans émission de gaz à effet de serre grâce notamment au nucléaire. Son usage se développera dans le transport et le chauffage où les combustibles fossiles sont encore majoritairement utilisés.

Lorsque votre enfant demandera d’où vient l’électricité, vous pourrez dorénavant lui répondre : « pas uniquement de la prise, mon chéri, pas uniquement… ».

  1. Article écrit à partir du document « le système électrique français : analyse des années 2009 à 2018 » de Jean-Paul Hulot.
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  • Tout ce petit monde pourrait cohabiter dans la joie et la bonne humeur si …il n’y avait pas obligation de consomation des renouvellables..la est le peche originel , une sorte de discrimination positive comme ils disent !

  • « La puissance du parc installé est passée de 120 gigawatts (GW) fin 2009 à 133 GW fin 2018. » / « Sur la période 2009-2018 la production totale (et donc aussi la consommation) a été stable » => je ne suis pas électricien, mais ya un court-circuit quelque part, nan ?

    En tant que pro-nucléaire (à l’intérieur d’un mix énergétique blabla), je tiens à remercier l’Etat d’être actionnaire à 83% d’EDF et d’être capable de tenir encore le projet EPR Flamanville à peu près sur les rails, ce que aucune entreprise purement privée ne pourrait se permettre.

    • pour l’EPR pas un seul coupable enfermé?

    • Pas de court-circuit : les renouvelables ont un facteur de charge ( ratio puissance produite sur puissance installée ) particulièrement faible ( de l’ordre de 15 à 20 % ) alors que le nucléaire tourne aux alentours de 80 %. Le facteur de charge optimum économique pour les centrales thermiques est proche de 80 % : en donnant la préférence aux renouvelables, ce facteur va chuter, ce qui fait qu’aucun privé n’investira plus dans les centrales thermiques.

    • Effectivement, vous n’êtes pas du tout électricien, puisqu’il semble que vous confondez puissance installée et énergie produite.

    • non pas de contradiction, et non pas merci a l’etat de soutenir l’epr, donc de soutenir des gens qui sont devenus incompétents par la faute d’ailleurs possiblement de l’etat…la caractéristique m^me d’une politique energetique est qu’elle peut être payée par les impots , non soumise véritablement la concurrence..
      d’ailleurs mettez vous à la place d’un type qui souhaite une politique energetique et qui ne veut pas de nucleaire dans cette politique , il doit l’avoir mauvaise, tandis que vous vous êtes « pour »…. chiche on fait un referendum…là dessus.. comme si le peuple et donc les élus étaient plus malins que le marché..

      je vous mets au défi de me dire clairement quels sont les buts de la politique énergétique française… ce qui devrait être le préliminaire à toute discussion avec gay….qui commence à poser le débat par nucléaire contre renouvelable…et politique globale..

      lisez donc sur la transition energetique..c’est le néant..SAUF..construire des renouvelables..ben parce que que… il faut réduire le nucleaire ( pourquoi??) et réduire les fossiles CO2… alors on se donne des objectifs chiffres jolis et tout ronds..des moins 50% des plus 30% sur ceci ou cela qui doivent sortir de conciliabules secrets où la vraie question du coût et de la tolérance du peuple doit être abordée.

      tiens une question n’est jamais abordée qui est le service public du transport de l’électricité , parce que tout le monde doit payer le même tarif de l’électricité biensûr …pourquoi..égalité..mais pourquoi pas payer les carottes ou les choux le m^me prix partout, c’est pas juste non plus…payer les m^mes loyers ensuite les m^mes chauffages!!!
      c’est notamment une subventions à la dispersion de l’habitat… qu’on pallie en interdisant aux gens de construire où ils veulent!!! m^me si ils acceptaient de payer leur ligne ou de produire leur jus!!!

      Zut à la fin..

      • insupportable un personne intelligente qui ne se rend pas compte qu’il débat sur du vide…
        « ayons donc une politique energetique.. » POURQUOI???????

        dans le passé ça a tenu car les élus refilaient le coté technique à des ingénieurs et se contentaient de fixer des règles politiques et sociales…comme le tarif commun…
        là les élus se mêlent du technique et on voit ce que c’est de donner du pouvoir à un incompétent..

      • La LTE n’est pas tout à fait le néant: elle pose comme principe une diminution de la consommation totale malgré l’augmentation de la population. Tirez-en les conséquences…
        A lire en complément l’étude de l’IFRAP sur la Programmation Pluriannuelle de l’Energie (on n’ose pas dire planification?)
        http://www.ifrap.org/agriculture-et-energie/programmation-pluriannuelle-de-lenergie-2019-2028-toujours-irrealiste

      • L’égalité, c’est aussi traiter de manière différente des choses différentes.
        Pour votre remarque sur le transport de l’électricité, le tarif changerait tous les 50 mètres ? Tous les 100 mètres ? Il faudra aussi votre consommation minute par minute pour savoir si vous consommez de la centre de Bouchain ou de l’éolienne de Machin ou de l’hydroéléctrique allemand.
        Ca me fait penser aux personnes qui rêvent du Libéralie où toute la surface du globe est divisée en propriété privée. Imaginez que vous alliez faire un tour à vélo sur une route passant par 200 propriétés différentes. Il faudra pouvoir dire aux 200 propriétaires que avez utiliser la route pour pouvoir vous facturer le coût d’entretien, d’éclairage, etc.. Une petite puce GPS sur votre vélo et une puce GPS dans votre bras. Et un traçage seconde par seconde. Aaaa, la Libéralie, liberté chérie.

        • Pourtant, quand il n’y aura plus de voitures motorisées aux carburants fossiles, c’est bien ce que fera l’état. Mettre des caméras partout pour taxer les véhicules électriques, qu’ils soient à deux ou quatre roues.

        • C’est tout ce que vous avez trouvé pour critiquer (une fois de plus) le libéralisme? 🙂
          On vous a connu plus inspiré en matière « d’exemples théoriques » des déviances « inévitables » du libéralisme. 🙂

    • Puissance installée et production ne vont pas de pair à cause des facteurs de charge.

    • je crois comprendre que la puissance installée (solaire + éolien) a augmenté, mais comme le facteur de charge du solaire et de l’éolien est très faible – 21% en moyenne pour l’éolien, moins de 15% pour le solaire) la production d’électricité reste stable et en tout cas n’augmente pas en proportion de la puissance installée.

    • Encore un qui ne connait pas la différence entre ‘énergie’ et ‘puissance’.

  • Or, il semble que nos responsables politiques ne soient pas au courant.

    Comment voulez-vous qu’ils soient au courant puisqu’ils sont à la masse ❓

  • Aujourd’hui, la France est au bord du gouffre. La confiance en l’avenir est au plus bas. Le Figaro titrait il y a 2 jours que les français ne voulaient plus investir en action. Les français sont inquiets pour leur retraite …

    Cela n’empêche certains de défiler avec des pancartes exigeant que la France « sauve la planète ». Alors que Macron a ruiné toutes ses chances de réformer et redresser le pays en jetant le peuples dans les rues par sa gestion irréfléchie et nombriliste du problème.

    Or, soit il n’y a pas d’anthropie dans le réchauffement – et il est urgent d’arrêter les conneries, soit il y a réellement problème et il faut être efficace – même si les solutions de plaisent pas aux écolos.

    Comme le dit M. Gay, le seul secteur possible pour la France pour diminuer la production de CO2 est de se chauffer exclusivement à l’électricité et donc de multiplier la capacité nucléaire. Pour les transports, il faudrait bien sur développer les véhicules électriques (et rajouter quelques EPR), mais on a bien vu avec les GJ que l’intervention de l’état dans ce domaine nous conduit à la révolution.

  • A Flamanville, il y aurait des soudures non conformes a des endroits devenus très difficilement accessibles ! ?
    Pourquoi n’a t’on pas contrôlé les soudures plus tot ?
    Comment peut-on les contrôler si on ne peut plus y accéder ?
    ETC …
    J’ai l’impression qu’on nous prends, un peu, pour des cons !

    • … tribuables aussi !

    • Dans le même ordre d’idées, qui assure la maintenance des turbines Alstom de nos centrales nucléaires?
      Un monopole américain (GE acquéreur mafieux d’Alstom) qui a fait comprendre à EDF qu’il fait ce qu’il veut, quand il veut, comme il veut, au prix qu’il veut sans assumer la responsabilité d’éventuels ratés.

    • Il me semble aussi que les annonces arrivent toujours au « bon » moment. Je ne suis pas complotiste, mais … Il s’agirait de démontrer que le nucléaire, même nouvelle génération, c’est dangereux et aux mains d’irresponsables qui ne savent pas faire une soudure … on avait eu aussi il n’y a aps si longtemps, la mise à l’arrêt d’un certain nombre de récateurs tous en meê temps, pour montrer que le nucléaire n’était pas fiable. Je craisn qu’il n’y ait beaucoup d’idéologie dans tout ça, et la volonté de mettre EDF en faillite le plus vite possible.

    • et en Chine, l’EPR est en fonction (les chinois ont su souder!).

  • « il semble que nos responsables politiques ne soient pas au courant »

    Je propose qu’on leur mette les doigts dans la prise (après avoir annihilé le disjoncteur différentiel).

  • Mr Gay, on nous balance toujours des chiffres dont on ignore toujours le calcul. Mais une éolienne est produite avec du charbon pour extraction, fonderie, puis pétrole pour déplacement, peinture des futs, transport vers le port, bateau (de Chine, Allemagne, Danemark), déchargement avec des grues énormes qui consomment, puis transport sur des centaines de km, puis implantation, puis de 300à 400m3 de béton (c’est l’industrie qui émet de GES et de très très loin) soit environ 122500 kg de ciment ( dosage à 350kg/m3) avec en plus la ferraille de plusieurs tonnes qui est elle aussi fondue avec du charbon et transporté avec du pétrole sur des milliers de km, des autres milliers de km (4000km pour 20km de la centrale à béton) parcourue par les 95 toupies (camion de béton) pour UNE SEULE éolienne (en gros le tout fait 1500 tonnes), puis implantation avec des grues géantes qu’il faut faire venir de loin avec encore du pétrole, plus les engins de terrassement au pétrole pour creuser la fondation et créer des routes pour le passage des futs, puis les équipes qui montent ses éoliennes très souvent étrangères (des espagnoles à 3km de chez moi en 2015), qui viennent en voiture évidement, puis le terrassement et câblage sur des dizaine km pour alimenter les postes RTE ou autres (cuivres extraient avec du charbon et fondu également). Sans parler de toutes les équipes d’ingénieries et commerciales, en aval. Bref la liste est tellement longue de ses dépenses en GES que j’ai du mal à croire qu’une seule année de production d’une éolienne suffisse à compenser cette débauche d’énergie de gaz à effet de serre. Et je n’évoque pas le démantèlement qui verra là encore des produits pétroliers entrer en action. Alors l’idée que l’évitement des tonnes de CO2 et GES n’est-il pas un mensonge? Sans évoquer le principal problème des ENR qui est l’intermittence. Mon raisonnement est-il logique?

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