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Futurs énergétiques 2050 : 6 scénarios pour atteindre la neutralité carbone selon RTE

Lundi 25 octobre, Réseau de transport d’électricité (RTE) – le gestionnaire du réseau électrique français - a dévoilé les principaux résultats d’une étude lancée en 2019, à la demande du gouvernement français. D’une ampleur sans précédent, cette étude intitulée Futurs énergétiques 2050, porte sur le futur du système électrique français. Elle intervient dans un contexte où la lutte contre le changement climatique se fait de plus en pressante et se heurte à une hausse exponentielle de la demande en énergie à l’échelle mondiale. Quels en sont les principaux enseignements ? La France peut-elle atteindre la neutralité carbone grâce à un mix énergétique 100 % renouvelable ? Quel sort réserver à la filière nucléaire ? Réponses avec Choisir.com.

Atteindre la neutralité carbone grâce à RTE

Quel est l’objectif de l’étude Futurs énergétiques 2050 ?

L’ambition de l’étude Futurs énergétiques 2050 est la suivante : élaborer 6 scénarios permettant à la France d’atteindre la neutralité carbone à horizon 2050. Cette étude a vocation à apporter des réponses concrètes aux questionnements actuels portant sur le futur du système électrique et du mix électrique français.

Dans la conférence de presse effectuée suite à la parution du rapport, Barbara Pompili – ministre de la Transition écologique – va jusqu’à affirmer que « nous [désormais] dotés du GPS qui nous permettra de définir notre itinéraire jusqu’à 2050, jusqu’à la neutralité carbone ». L’étude Futurs énergétiques 2050 constitue selon elle « des bases scientifiques et techniques objectives pour décider de notre avenir énergétique jusqu’au milieu du siècle » et permet de « remettre la science et l’expertise au cœur d’un débat vital pour l’avenir du pays ». (Discours de Barbara Pompili – Conférence de presse « Futurs énergétiques 2050 », ministère de la Transition écologique).

Xavier Piechaczyk, le Président du Directoire de RTE, a lui tenu à souligner que l’étude avait vocation à « documenter et analyser les options de mix électriques, leurs avantages, leurs inconvénients, leurs impacts et leurs conséquences ». Il est essentiel de souligner ici que RTE n’émet aucune recommandation en faveur de l’un de ces 6 scénarios, et que l’étude a été effectuée dans une démarche de neutralité.

Bon à savoir

L’année 2050 n’a pas été choisie par hasard par RTE. Cela correspond à l’année à laquelle le gouvernement français doit atteindre la neutralité carbone, en accord avec la loi énergie-climat adoptée le 8 novembre et avec la révision de la Stratégie Nationale Bas Carbone de 2018-2019

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Quels sont les scénarios proposés par RTE dans l’étude Futurs énergétiques 2050 ?

Penchons-nous maintenant sur la nature des 6 scénarios proposés par RTE dans l’étude Futurs énergétiques 2050. Pour chaque scénario, on trouve dans les Principaux résultats de l’étude Futurs énergétiques 2050 la répartition de la production électrique en 2050, les capacités installées en 2050 et le bouquet de flexibilités en 2050. En véritable exercice prospectif, le rapport s’attache à déterminer la faisabilité technique de chacun des scénarios. Il présente également leurs différents impacts et les coûts.

Il faut d’abord distinguer deux types de scénarios¸ qui se distinguent par la place qu’ils accordent aux énergies renouvelables et à la filière nucléaire :

  • les scénarios M0, M1 et M23, qui font des énergies renouvelables le pilier de l’atteinte de la production d’une énergie décarbonée en France. Le scénario M0 prévoit une sortie du nucléaire d’ici 2050 et repose sur une production électrique intégralement renouvelable à cette date. Le scénario M1 et le scénario M23 sont fondés sur la réduction de la part du nucléaire à 13 % de la production d’électricité en 2050. Le scénario M1 repose cependant sur « un développement très important des énergies renouvelables réparties de manière diffuse sur le territoire national et en grande partie porté par la filière photovoltaïque ». À l’inverse, le scénario M23 est porté par l’installation de grands parcs éoliens sur terre et en mer ;
  • les scénarios N1, N2 et N03 – tous nommés « EnR + nouveau nucléaire » par RTE, prévoient eux une montée en puissance progressive des énergies renouvelables d’ici 2050, mais s’attachent également à explorer un développement de la filière nucléaire notamment basé sur la construction de nouveaux réacteurs nucléaires. Ils se distinguent notamment par la rapidité à laquelle ils prévoient de mettre en service de nouveaux réacteurs nucléaires. La part de l’énergie nucléaire dans la production électrique française en 2050 varie entre 26 % (scénario N1) et 50 % (scénario N3).
Scénarios de mix de production à horizon 2050
Source : RTE

Bon à savoir

Rappelons ici que l’énergie nucléaire est une énergie très peu carbonée. La production d’un kilowattheure d’électricité à grâce au nucléaire entraîne ainsi l’émission de 6 grammes de CO2, contre 1 060 grammes pour le charbon, 45 grammes pour la géothermie et 7 grammes pour l’énergie éolienne (Choisir.com, Énergie nucléaire). L’usage de l’énergie nucléaire entraîne néanmoins la production de déchets nucléaires, dont seuls 90 % bénéficient aujourd’hui d’une filière de stockage ultime (CEA, La gestion des déchets nucléaires en France).

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Quels sont les principaux enseignements de l’étude Futurs énergétiques 2050 ?

En préambule de l’étude, RTE a également tenu à rappeler qu’« atteindre la neutralité carbone implique une transformation de l’économie et des modes de vie, et une restructuration du système permettant à l’électricité de remplacer les énergies fossiles comme principale énergie du pays ».

Le gestionnaire du réseau électrique français a ensuite rappelé que les 6 scénarios pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 présentaient des points communs, parmi lesquels :

RTE a tiré de son étude Futurs énergétiques 2050 18 principaux enseignements, répartis en 6 thématiques :

La consommation

  • 1. « Agir sur la consommation grâce à l’efficacité énergétique, voire la sobriété est indispensable pour atteindre les objectifs climatiques. »
  • 2. « La consommation d’énergie va baisser mais celle d’électricité va augmenter pour se substituer aux énergies fossiles. »
  • 3. « Accélérer la réindustrialisation du pays, en électrifiant les procédés, augmente la consommation d’électricité mais réduit l’empreinte carbone de la France. »

La transformation du mix électrique

  • 4. « Atteindre la neutralité carbone est impossible sans un développement significatif des énergies renouvelables. »
  • 5. « Se passer de nouveaux réacteurs nucléaires implique des rythmes de développement des énergies renouvelables plus rapides que ceux des pays européens les plus dynamiques. »

L’économie

  • 6. « Construire de nouveaux réacteurs nucléaires est pertinent du point de vue économique, a fortiori quand cela permet de conserver un parc d’une quarantaine de GW en 2050 (nucléaire existant et nouveau nucléaire). »
  • 7. « Les énergies renouvelables électriques sont devenues des solutions compétitives. Cela est d’autant plus marqué dans le cas de grands parcs solaires et éoliens à terre et en mer. »
  • 8. « Les moyens de pilotage dont le système a besoin pour garantir la sécurité d’approvisionnement, sont très différents selon les scénarios. Il y a un intérêt économique à accroître le pilotage de la consommation, à développer des interconnexions et du stockage hydraulique, ainsi qu’à installer des batteries pour accompagner le solaire. Au-delà, le besoin de construire de nouvelles centrales thermiques assises sur des stocks de gaz décarbonés (dont l’hydrogène) est important si la relance du nucléaire est minimale et il devient massif – donc coûteux – si l’on tend vers 100 % renouvelables. »
    Ce huitième enseignement n’est pas simple à comprendre. En termes simples, il renvoie au fait que l’intermittence des énergies renouvelables – c’est-à-dire le fait que leur production soit variable et dépende des conditions météorologiques – peut entraîner une potentielle instabilité du système électrique. Pour remédier à cette instabilité, il serait nécessaire dans les scénarios prévoyant une sortie ou un ralentissement important du nucléaire de construire des centrales thermiques. Ces centrales thermiques prendraient le relais des énergies renouvelables pour produire de l’électricité en cas de nécessité.
  • 9. « Dans tous les scénarios, les réseaux électriques doivent être rapidement redimensionnés pour rendre possible la transition énergétique. »

La technologie

  • 10. « Créer un “système hydrogène bas-carbone” performant est un atout pour décarboner certains secteurs difficiles à électrifier, et une nécessité dans les scénarios à très fort développement en renouvelables pour stocker l’énergie. »
  • 11. « Les scénarios à très hautes parts d’énergies renouvelables, ou celui nécessitant la prolongation des réacteurs nucléaires existants au-delà de 60 ans, impliquent des paris technologiques lourds pour être au rendez-vous de la neutralité carbone en 2050. »
  • 12. « La transformation du système électrique doit intégrer dès à présent les conséquences probables du changement climatique, notamment sur les ressources en eau, les vagues de chaleur ou les régimes de vent. »

L’espace et l’environnement

  • 13. « Le développement des énergies renouvelables soulève un enjeu d’occupation de l’espace et de limitation des usages. Il peut s’intensifier sans exercer de pression excessive sur l’artificialisation des sols, mais doit se poursuivre dans chaque territoire en s’attachant à la préservation du cadre de vie. »
  • 14. « Même en intégrant le bilan carbone complet des infrastructures sur l’ensemble de leur cycle de vie, l’électricité en France restera très largement décarbonée et contribuera fortement à l’atteinte de la neutralité carbone en se substituant aux énergies fossiles. »
  • 15. « L’économie de la transition énergétique peut générer des tensions sur l’approvisionnement en ressources minérales, particulièrement pour certains métaux, qu’il sera nécessaire d’anticiper. »

Enseignements généraux

  • 16. « Pour 2050, le système électrique de la neutralité carbone peut être atteint à un coût maîtrisable pour la France. »
  • 17. « Pour 2030 : développer les énergies renouvelables matures le plus rapidement possible et prolonger les réacteurs nucléaires existants dans une logique de maximisation de la production bas-carbone augmente les chances d’atteindre la cible du nouveau paquet européen « -55 % net ».
  • 18. « Quel que soit le scénario choisi, il y a urgence à se mobiliser. »

Bon à savoir

Le rapport rendu public par RTE fait en l’état actuel plus de 600 pages. Il ne contient cependant pas à ce stade l’ensemble des modélisations réalisées par RTE dans le cadre de cette étude. Elles devraient être publiées à horizon début 2022.

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