Les énergies renouvelables

publié le 30/12/2020 | mis à jour le 19/06/2024 | par Julien Reynaud

Énergies renouvelables : état des lieux

Les énergies renouvelables occupent aujourd’hui une part considérable de l’espace médiatique, mais savez-vous exactement ce qui les caractérise ?

Énergies renouvelables : définition

Pour définir les énergies renouvelables, appuyons-nous sur la définition que nous propose l’Agence de la transition écologique (ADEME) : les énergies renouvelables sont des « énergies qui sont issues de sources non fossiles renouvelables ». On les oppose aux énergies non-renouvelables, issues d’énergies fossiles dont la quantité est limitée, comme le pétrole, le gaz naturel, ou encore le charbon, dont on estime que les réserves seront épuisées dans respectivement 50 ans, 60 ans, et 110 ans.

Comme le souligne l’ADEME, les énergies renouvelables présentent deux avantages environnementaux majeurs :

• leur impact sur l’environnement est limité et considérablement plus faible que celui des énergies fossiles ;
• leur usage et exploitation ne génèrent pas ou peu d’émissions de gaz à effet de serre et permettent donc de lutter contre le réchauffement climatique et de faire avancer la transition énergétique.

Le développement des énergies renouvelables permet également à la France de gagner en indépendance énergétique. Rappelons ici que la quasi-totalité des énergies fossiles sont ainsi produites à l’étranger. D’après la Commission de régulation de l’énergie (CRE), environ 98 % du gaz naturel consommé en France est importé car il existe peu de gisements exploitables sur le territoire national. À l’inverse, les énergies renouvelables présentent l’avantage de pouvoir être produites à l’échelle nationale, voire locale.

Les énergies renouvelables répondent par ailleurs aux mêmes usages et besoins que les énergies non-renouvelables. Elles permettent ainsi de produire aussi bien de la chaleur (comme le gaz naturel par exemple), que de l’électricité ou du biocarburant.

Aujourd’hui, les énergies renouvelables sont de cinq types :

• l’énergie hydraulique ;
• l’énergie éolienne ;
• l’énergie solaire ;
• l’énergie géothermique ;
• l’énergie issue de la biomasse.

Nous reviendrons sur chacune de ces énergies de façon plus spécifique au cours de cet article.

Un climat politique favorable au développement des énergies renouvelables

Les énergies renouvelables bénéficient aujourd’hui d’un climat politique favorable à leur développement, que ce soit à l’échelle de l’Europe ou à l’échelle française.

Vers une réduction de 55 % des émissions européennes de gaz à effet de serre d’ici 2030

Le 16 juillet 2019, la Présidente de la Commission européenne Ursula von der Leyen a présenté son programme pour l’Europe. Dans ce cadre, elle a évoqué son ambition de revoir à la hausse l’objectif climat de l’Union européenne. Une réduction de 55 % des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030, par rapport aux niveaux de 1990 est alors envisagée. Cela implique donc directement une augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique européen.

Très concrètement, cette ambition se traduit notamment par une réforme du marché du carbone, approuvée par le Parlement européen en 2018. Cette réforme a pour objectif d’accroître l’efficacité du marché du carbone. Elle prévoit notamment une augmentation du prix auquel les entreprises achètent le droit de polluer une tonne de carbone. L’introduction d’un prix plancher du carbone est également en discussion. Ce prix a ainsi historiquement été particulièrement faible entre 2013 et 2017 (entre 5 et 8 euros par tonne), ce qui a rendu le marché du carbone peu efficace. Il est aujourd’hui d’environ 25 euros par tonne, et pourrait grimper jusqu’à 40 euros par tonne. Cette mesure permettra donc d’inciter les entreprises à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre en ayant recours à des énergies renouvelables.

Loi de Transition énergétique pour la croissance verte : la France mise sur les énergies renouvelables

Les ambitions écologiques et climatiques de la France ont été ancrées par la Loi de transition énergétique pour la croissance verte du 17 août 2015, complétée depuis par la Loi Énergie et Climat du 8 novembre 2019.

La Loi de Transition énergétique définit six objectifs principaux et fait la part belle au développement des énergies renouvelables. Ces six objectifs sont les suivants :

• la réduction des émissions de gaz à effet de serre, en réponse à l’objectif européen de baisse de 40 % de ces émissions en 2030 par rapport aux niveaux de 1990 ;
• la diminution de 30 % de la consommation d’énergies fossiles en France en 2030 ;
• 50 % seulement de la production d’électricité en 2025 devra être produite grâce à l’énergie nucléaire ;
• l’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique global français à 32 % de la consommation énergétique finale en 2030 et à 40 % de la production d’électricité ;
• la réduction de moitié de la consommation finale d’énergie d’ici à 2050 en France, par rapport à 2012 ;
• la diminution de moitié du volume de déchets mis en décharge à l’horizon 2050.

La France s’était par ailleurs engagée devant l’Union européenne à ce que la part d’énergies renouvelables dans son mix énergétique soit de 23 % d’ici 2020. En 2021, les énergies vertes représentaient 13 % de la consommation d’énergie primaire et 19 % de la consommation finale brute d’énergie du pays, d’après l’édition 2022 des Chiffres clés des énergies renouvelables du Ministère de la Transition écologique. En 2017, elles ont notamment généré 8 millions d’euros (Md€) d’investissement et 60 000 emplois en équivalent temps plein.

Comment se traduisent aujourd’hui ce soutien politique et cet essor des énergies renouvelables pour les consommateurs ? Quelles énergies renouvelables peuvent-ils choisir de consommer avec l’aide de leurs fournisseurs de gaz et d’électricité verts ?

Êtes-vous sûr de ne pas payer votre énergie trop cher ?

En 30 secondes simulez votre consommation pour trouver les meilleures offres et comparer avec votre fournisseur actuel.

faire une simulation

Énergies renouvelables : une source d’électricité verte

Les énergies renouvelables permettent de produire de l’électricité dite verte, c’est-à-dire issue d’énergies renouvelables, et donc décarbonée. Cette électricité profite aussi bien aux entreprises, aux collectivités et aux particuliers. Elle est utilisée pour de nombreux usages très différents comme l’éclairage public ou domestique, les transports, la production de chaleur ou d’eau chaude sanitaire, certains procédés industriels, etc.

L’électricité d’origine renouvelable est commercialisée via le même réseau de transport et de distribution que pour l’électricité dite « conventionnelle », d’origine thermique ou nucléaire. Elle est produite en France ou à l’étranger puis injectée sur le réseau par les producteurs pour être ensuite acheminée jusqu’à son lieu de consommation. Le volet commercial de la fourniture est géré par un fournisseur d’énergie.

Comment est produite l’électricité renouvelable ?

Hydraulique, éolien, solaire, etc… Découvrez dans les lignes qui suivent les différentes sources de production d’électricité d’origine renouvelable. Considérées comme des solutions de premier plan au règlement du problème climatique, elles bénéficient d’un fort appui politique et populaire. Toutefois, les questions liées à leur intermittence, à leur rendement et à la difficulté de stocker les surplus de production demeurent encore des freins importants à leur développement.

Énergie hydraulique

L’énergie hydraulique est la première source d’électricité d’origine renouvelable en France. Elle a permis de générer 16,3 % de la production d’énergies renouvelables en 2021 d’après l’édition 2022 des Chiffres clés énergies renouvelables du Ministère de la Transition écologique.

Toute origine confondue, il s’agit de la deuxième source de production d’électricité en France – derrière l’énergie nucléaire – et de la troisième source de production d’électricité dans le monde. La quantité d’énergie produite à un moment donné dépend de la force des courants et du niveau de remplissage des bassins et des lacs de rétention. Elle est donc variable.

Avec 25,7 GW de puissance installée, la France est un pays leader de la production d’électricité d’origine hydraulique. Dans les faits, sa production varie d’une année sur l’autre à cause de la variabilité des conditions hydrologiques. En 2021, elle a été de 58,4 TWh, ce qui représentait 12,4% de la production électrique annuelle du pays (contre 13,5% en 2020).

90% du parc hydraulique en terme de puissance installée appartient à l’État sous la forme de concessions dont l’exploitation est confiée à une entreprise public ou privée.

Concernant l’avenir de la filière, les Programmations pluriannuelles de l’énergie (PPE) adoptées définitivement le 21 mars 2020 ont fixé de nouveaux objectifs dont les plus importants sont les suivants :

• augmentation et optimisation du parc existant pour produire de 3 à 4 TWh de plus par an ;
• rénovation des petites installations d’une puissance comprise entre 1 MW et 4,5 MW ;
• lancement de nouvelles concessions et de nouveaux appels d’offres.

Malgré ces projections ambitieuses, le réseau fluvial français est déjà presque saturé. Il sera difficile de construire de nombreux nouvelles retenues et d’augmenter significativement la puissance installée. L’énergie hydraulique est une ressource renouvelable, peu chère à exploiter, mais limitée. 60% des investissements du secteur vont d’ailleurs à la rénovation de l’existant.

Énergie éolienne

En deuxième position, l’énergie éolienne a permis de générer 10,3 % de la production d’énergies renouvelables en 2021. Elle repose sur l’énergie cinétique du vent et est donc une énergie intermittente, ce qui signifie que la quantité d’énergie produite est variable.

Les éoliennes peuvent être installées sur terre (onshore) ou en mer (offshore). Cette énergie est actuellement en forte croissance et devrait représenter environ 40 % des énergies renouvelables en France d’ici 2050 d’après la Loi sur la Transition énergétique. En 2022, on comptait près de 8000 éoliennes, un chiffre qui devrait doubler au cours des 25 prochaines années. Au total, le secteur de l’éolien regroupe environ 1000 entreprises et emploie 18 200 personnes.

Aux côtés des grandes éoliennes en mer ou terrestres, qui peuvent parfois dépasser les 100 mètres de haut, existe aussi le petit éolien. Ce vocable regroupe les installations de petite taille exploitées par des producteurs indépendants dans un but commercial ou par des particuliers pour leur usage personnel. Ces éoliennes sont verticales ou horizontales, en aluminium ou en bois et affichent une puissance moyenne qui varie de 0,1 à 20 kW.

La biomasse, la principale source d’énergies renouvelables en France

La biomasse a permis de générer 36 % de la production primaire d’énergies renouvelables en 2021.

Il s’agit de la première source d’énergie renouvelable en France. La biomasse est une source d’énergie renouvelable qui regroupe l’ensemble de la matière organique, qu’elle soit d’origine animale ou végétale. Comme le souligne l’ADEME, elle peut donc provenir de la forêt, de déchets végétaux, de l’agriculture, des milieux marins et aquatiques, des haies, des parcs et jardins et de certaines industries. Elle est néanmoins majoritairement issue du bois-énergie. Le bois a ainsi permis de générer 35,2 % de la production d’énergie renouvelable en France en 2021.

Les centrales biomasse produisent de l’électricité grâce à de la vapeur d’eau issue de la combustion de la biomasse dans la chambre de combustion de la centrale. La chaleur issue de cette combustion va ainsi permettre de chauffer l’eau contenue dans une chaudière. Cette eau se transformera alors en vapeur d’eau qui fera tourner des turbines. Elles feront à leur tour tourner un alternateur, qui produira un courant électrique alternatif. Ce courant sera ensuite emmené vers des lignes à haute et moyenne tension dans l’optique d’être transporté puis distribué.

L’électricité issue de la biomasse représente aujourd’hui 8 % de la production d’électricité en France.

Énergie solaire

En France, l’énergie solaire a permis de générer 4,2 % de la production d’énergies renouvelables en 2021. La même année, la production totale d’électricité d’origine solaire s’est élevé à 14,8 TWh, soit un peu moins de 10% du mix électrique français. Là encore, il s’agit d’une énergie intermittente. L’énergie solaire peut être captée de deux façons :

• l’énergie solaire photovoltaïque : des capteurs photovoltaïques permettent de produire directement de l’électricité à partir du rayonnement solaire ;
• l’énergie solaire thermique : des capteurs thermiques permettent de capter la chaleur soleil qui peut ensuite être exploitée pour produire de l’électricité

Bien qu’il existe de grandes centrales électriques solaires thermiques, notamment en Espagne et en Amérique du Sud, la plus grande partie de l’électricité d’origine solaire est produite via des panneaux photovoltaïques.

Disposés à même le sol, flottant sur des lacs pour réduire leur empreinte au sol ou placés sur le toit des maisons ou des bâtiments, les panneaux photovoltaïques de dernière génération affichent d’excellents rendements et pas uniquement dans les régions les plus ensoleillées. L’Allemagne est d’ailleurs le premier producteur européen d’électricité solaire, loin devant l’Espagne et l’Italie.

Les panneaux photovoltaïques sont également la solution privilégiée des particuliers souhaitant produire une partie de leur électricité en autoconsommation, loin devant le petit éolien.

L’énergie marémotrice

Issus du mouvement des marées ou des vagues, l’énergie marémotrice permet de produire de l’électricité d’origine renouvelable en exploitant la force des mouvements de l’eau. Cette technologie très ancienne est relativement peu développée en Europe et dans le monde.

En France, l’usine marémotrice de la Rance ouverte en 1966 est le seul site industriel d’envergure. Installée dans un estuaire pour profiter à plein des effets de la marée, elle est toujours exploitée. Elle produit chaque l’année l’équivalent de la consommation d’une ville de 220 000 habitants.

Bien qu’en principe très abondante, l’énergie marémotrice est peu exploitée. En cause, notamment : des rendements encore peu satisfaisants, des coûts d’installation et d’exploitation élevés et les risques de déstabilisation des écosystèmes marins et côtiers.

Géothermie

La géothermie est une technologie permettant d’exploiter la chaleur du sous-sol de la Terre et, dans certaines certaines conditions, de l’utiliser pour produire de l’électricité d’origine renouvelable. Il existe deux grands types de géothermie :

• la géothermie profonde qui exploite les sous-sols situés à plus de 200 mètres de profondeur et qui permet de produire de la chaleur et/ou de l’électricité (quand elle produit les deux à la fois, on parle de cogénération) ;
• la géothermie de surface (ou géothermie superficielle) qui exploite le sous-sol situé jusqu’à 200 mètres de profondeur pour produire de la chaleur et du frais et ne permet pas de produire de l’électricité.

La géothermie a permis de générer environ 2% de la production primaire d’énergies renouvelables en 2021. La part concernant la production d’électricité demeure quant à elle très faible (0,1% environ). La taille moyenne des centrales géothermiques destinées à produire de l’électricité est comprise entre 10 et 50 MW. En France, la majeure partie des centrales géothermiques sont situées dans les DOM-TOM. Le site de Bouillante, en Guadeloupe, est le plus connu.

Encore peu développée, la géothermie pour produire de l’électricité présente pourtant de nombreux avantages. Elle n’est pas intermittente contrairement à la majorité des autres sources d’électricité renouvelable. Elle peut également produire à la fois de l’électricité et de la chaleur pour alimenter des réseaux de chauffage urbain. Enfin, l’espérance de vie d’une installation peu dépasser 60 à 80 ans contre 30 ans maximum pour une éolienne ou un panneau solaire.

Les offres d’électricité verte, une façon efficace d’accroître sa consommation d’énergies renouvelables

Comme pour le gaz renouvelable, il existe des offres d’électricité verte. Elles permettent aux consommateurs de s’assurer qu’un certain pourcentage de leur consommation d’électricité est réinjecté sur le réseau. Ce pourcentage varie selon les modalités du contrat souscrit.

La quasi-totalité des fournisseurs d’électricité proposent aujourd’hui des offres vertes, afin de répondre aux attentes écologiques et environnementales de leurs clients. On peut notamment citer EDF, le fournisseur historique d’électricité, TotalEnergies, Ilek, Plüm Énergie, Mint Energie, Sowee, ekWateur, Eni, Engie, GEG ou encore Enercoop.

Là encore, attention au greenwashing. Comme pour les offres de gaz vert, il est essentiel de s’assurer que le fournisseur d’électricité que vous avez sélectionné est en mesure de vous présenter des Garanties d’Origine. Elles permettent d’attester du caractère local et renouvelable de l’énergie injectée dans le réseau.

Si vous souhaitez changer de fournisseur d’électricité pour adopter une offre d’électricité verte, sachez que cette démarche est simple, rapide et gratuite. Elle n’entraîne par ailleurs pas de coupure d’électricité, et n’occasionne pas de frais supplémentaires.

Autoconsommation électrique : comment produire soi-même de l’électricité renouvelable ?

Toute personne habitant dans une maison individuelle est en mesure de produire elle-même de l’électricité grâce à diverses sources d’énergies renouvelables. On parle alors d’autoproduction et d’autoconsommation. En fonction des technologies et équipements choisis, cette autoproduction d’énergie permet alors de couvrir tout ou partie des besoins en électricité d’une habitation.

Cette pratique se popularise en France. Le nombre d’installations photovoltaïques dédiées à l’autoconsommation est ainsi passé de 13 877 en 2017 à près de 609 828 en 2022. Et ce n’est encore qu’un début. RTE (Réseau Transport Électricité) estime que ce nombre pourrait s’élever à 4 millions d’ici 2035. En 2021, l’autoconsommation représentait déjà 520 GWh, soit la production mensuelle d’un réacteur nucléaire.

Il est possible d’opter pour différents équipements, en fonction de l’environnement immédiat de votre résidence et des énergies renouvelables les plus facilement mobilisables.

Vous pouvez ainsi choisir d’installer :

• des panneaux solaires sur votre toit ou dans votre jardin. Les panneaux solaires photovoltaïques vous permettront de produire de l’électricité ;
• une éolienne verticale ou horizontale. Cela requerra néanmoins l’obtention d’un permis de construire et nécessitera de longues démarches administratives ;
• une petite centrale hydroélectrique, à condition qu’un cours d’eau au débit suffisant traverse votre propriété.

Attention, autoconsommation et autoproduction ne sont pas forcément équivalentes :

• votre consommation peut dépasser votre autoproduction. Dans ce cas, vous pouvez combiner autoproduction et acquisition d’électricité via un fournisseur. Ce cas de figure est le plus courant, dans la mesure où l’énergie solaire est intermittente et ne peut être facilement stockée. EDF estime alors que dans la majeure partie des cas, elle peut couvrir environ 40 % de la demande en électricité d’un foyer ;
• votre autoproduction peut dépasser votre consommation. Dans ce cas, il vous est possible de vendre votre surplus d’électricité.

Électricité renouvelable : quelles limites ?

Longtemps, l’électricité d’origine renouvelable est restée plus coûteuse que l’électricité d’origine fossile ou nucléaire, ce qui a limité son développement. Aujourd’hui, ce ne n’est plus le cas. Le solaire et l’éolien, notamment, sont devenus très compétitifs.

Portée par les pouvoirs publics un peu partout à travers le monde, la production d’électricité d’origine renouvelable a le vent en poupe. Sa part dans le mix électrique ne cesse de grimper année après année. Toutefois, son développement se heurte encore à quelques problèmes de taille, comme l’intermittence des sources d’énergie, la difficulté à stocker les surplus de production, le bilan carbone de certains matériels utilisés et le manque d’espaces disponibles.

L’intermittence des énergies renouvelables

Contrairement à une usine au charbon dont on peut ajuster la production au kWh près en diminuant ou en augmentant la quantité de combustible utilisé, le rendement d’une éolienne ou d’un panneau solaire est dépendant des conditions météorologiques. Leur production est dite « fatale ». L’électricité produite doit être utilisée immédiatement sous peine d’être perdue.

Or, ce n’est pas toujours lorsque les éoliennes et les panneaux photovoltaïques tournent à plein régime qu’on a le plus besoin d’électricité. Dans les faits, il y a souvent un décalage entre les pics de production d’électricité renouvelable et les pics de consommation. Que faire alors pour éviter de produire de l’électricité à perte et parvenir à différer sa consommation ?

La difficile question du stockage de l’électricité d’origine renouvelable

Pour résorber la question de l’intermittence des énergies renouvelable, des batteries peuvent être utilisées pour stocker le surplus de production et l’utiliser plus tard, comme les batteries lithium-ion. Cette solution de stockage reste néanmoins limitée car très coûteuse et très polluante du fait de la difficulté à recycler ces batteries dont l’espérance de vie peine à dépasser les 10 ans.

Des recherches portant sur le procédé « Power-to-gaz » envisagent de transformer ces surplus en hydrogène vert par simple électrolyse de l’eau, un gaz qui lui peut être stocké indéfiniment. Aujourd’hui essentiellement utilisé à des fins industrielles dans le cadre du « Power-to-industry », cet hydrogène vert pourrait aussi avoir d’intéressantes applications dans le domaine de la mobilité.

D’autres solutions de stockage, comme le volant solaire à inertie, le stockage hydraulique ou l’utilisation de condensateurs en série sont à l’étude et pourraient offrir des perspectives intéressantes. Toutefois, ces solutions, souvent coûteuses, permettent au mieux de différer de quelques minutes à quelques heures une quantité relativement faible d’électricité.

En l’état des connaissances actuelles, ces innovations ne peuvent apporter une réponse globale au problème de l’intermittence des sources d’électricité d’origine renouvelable.

Un bilan carbone pas totalement neutre

On qualifie d’énergie propre une énergie dont la combustion entraîne l’émission d’une faible quantité de polluants, parmi lesquels les gaz à effet de serre. La réelle propreté des énergies renouvelables – et plus spécifiquement de l’électricité renouvelable – est alors une question régulièrement soulevée par les consommateurs.

En effet, le bilan carbone des sources d’électricité renouvelable n’est pas neutre. La production, l’installation et la maintenance des équipements nécessaires à leur déploiement sont ainsi émettrices de dioxyde de carbone. Consommer de l’électricité d’origine renouvelable générera toujours, même indirectement, des émissions carbonées.

L’Agence de la transition écologique (ADEME) a ainsi montré en 2015 dans une étude sur l’impact environnemental de l’éolien français qu’une éolienne émettait au total (fabrication et exploitation) entre 12,7 grammes et 14,8 grammes de CO2 par kWh. Un panneau solaire photovoltaïque, quant à lui, générerait en moyenne 55 g de CO2 par kWh, ce qui est loin d’être négligeable.

Si l’impact écologique des énergies renouvelables n’est pas neutre, il demeure toutefois considérablement inférieur à celui des énergies fossiles. Ainsi, la consommation de charbon, de fioul ou de gaz naturel génèrent respectivement pas moins de 1 405 grammes, 1 008 grammes et 622 grammes de CO2 par kWh, soit de 10 à fois 100 plus qu’un kWh d’origine renouvelable.

Le manque d’espace disponible

L’énergie du vent, du soleil, du sous-sol ou des marées est a priori inépuisable. Pourtant, certains pays sont déjà confrontés au manque d’espace disponible pour l’exploiter dans de bonnes conditions. En France, par exemple, installer de nouvelles éoliennes terrestres peut s’avérer compliqué. De nombreux secteurs, comme dans les Hauts-de-France, commencent à être saturés.

Le développement du photovoltaïque grignote quant à lui de nombreuses parcelles qui pourraient être dévolues à l’agriculture. Si l’installation de panneaux solaires flottant sur des lacs ou l’éolien en mer peuvent permettre de contourner en partie ces difficultés, le développement des énergies renouvelables demeure aussi limité par ces contraintes géographiques.

Énergies renouvelables : se chauffer grâce au solaire à la biomasse, au biogaz et à la géothermie

Si le gaz est la plus propre des énergies fossiles, sa combustion génère néanmoins une quantité considérable d’émissions de gaz à effet de serre, ce qui en fait une énergie très polluante. Un gigajoule de chaleur produite à l’aide de gaz naturel provoque ainsi l’émission de 55 kilogrammes de dioxyde de carbone. L’exploitation de la biomasse permet de produire du biométhane, un gaz renouvelable.

L’énergie thermique du soleil

Le plus souvent captée par des panneaux solaires, l’énergie solaire thermique est une énergie renouvelable très accessible. Elle permet de chauffer un fluide qui peut être utilisé pour produire de l’eau chaude via un échangeur thermique. Cette eau chaude peut ensuite alimenter un système de chauffage central ou un plancher chauffant ou être utilisée comme eau chaude sanitaire.

L’énergie thermique du soleil trouve aussi de nombreux débouchés industriels. Elle sert notamment au rafraîchissement des bâtiments ou à la production de chaleur pour l’industrie et les réseaux de chauffage urbain. Chez les particuliers, elle est principalement utilisée pour faire fonctionner les chauffe-eau solaire via des panneaux solaires thermiques ou aérovoltaïques.

Le biométhane, une alternative renouvelable au gaz naturel

Il existe une alternative renouvelable encore trop méconnue des consommateurs au gaz naturel : le biométhane.

Qu’est-ce que le gaz renouvelable ?

Vous avez peut-être déjà entendu parler du biométhane sous le terme de gaz bio, biogaz, gaz vert ou encore gaz renouvelable. Ses propriétés calorifiques sont les mêmes que celles du gaz naturel, il a donc les mêmes capacités et la même efficacité.

Pourquoi le biométhane est-il une source d’énergie renouvelable ? Parce qu’il est fabriqué à partir de biomasse, et plus spécifiquement de la dégradation de déchets organiques, à l’aide d’un procédé appelé méthanisation.

Parmi ces déchets organiques, on trouve notamment les déchets végétaux et les déchets agroalimentaires.

La méthanisation permet d’obtenir deux types de composants :

• le biogaz brut, qui va ensuite être transformé pour pouvoir être utilisé comme énergie ;
• le digestat, qui va ensuite pouvoir être utilisé comme engrais naturel.

Où en est le développement de la filière de biométhane en France ?

La filiale de biométhane française n’en est encore qu’à ses débuts en France. Selon le Syndicat des énergies renouvelables, le gaz renouvelable ne représentait que 0,92 % du gaz consommé en 2021. En février 2023, 442 sites injectaient du biométhane sur le réseau gazier français, ce qui correspond à environ 3188 GWh/an. Environ 80% de ces sites sont exploités par des agriculteurs qui y voient une opportunité de revaloriser leurs déchets organiques.

La part de gaz vert sur le réseau de distribution français est amenée à considérablement augmenter dans les prochaines années. La Loi de Transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) stipule ainsi que la part de gaz renouvelable distribuée d’ici 2030 devra être d’au moins 10 %. Cela permettra de faire diminuer de 3 % des émissions de gaz à effet de serre en France, soit l’équivalent de 12 millions de tonnes de dioxyde de carbone.

Offres gaz vert : comment rendre sa consommation de gaz plus renouvelable grâce au biométhane ?

À la lecture de ces informations, la plupart des consommateurs s’interrogent sur la meilleure façon d’incorporer les énergies renouvelables – et en l’occurrence le gaz renouvelable dans leur consommation personnelle – afin de réduire leur empreinte écologique et de prendre part à la transition écologique française.

Il existe pour cela des offres vertes apparues sur le marché français du gaz naturel.

En quoi consistent-elles ? Votre fournisseur s’engage à ce que l’équivalent d’un certain pourcentage de votre consommation soit réinjecté en tant que biométhane dans le réseau gazier français. Vous ne consommerez donc pas uniquement du biométhane, mais contribuerez directement à augmenter la part de biométhane distribuée en France et donc à faire évoluer le mix énergétique français en faveur des énergies renouvelables.

Aujourd’hui, quatre fournisseurs proposent des offres gaz vert en France : TotalEnergies, Engie, Ilek et ekWateur.

Si vous souhaitez changer de fournisseur de gaz (ou d’électricité) afin de souscrire à une offre verte, sachez qu’il s’agit d’une démarche simple, rapide et gratuite. N’hésitez pas à utiliser notre comparateur d’énergie.

Géothermie : une énergie renouvelable source de chaleur et de frais

Comme nous l’avons vu précédemment, la géothermie désigne l’ensemble des technologies qui permettent d’exploiter la chaleur de la Terre. Il existe deux types de géothermie : la géothermie de surface et la géothermie profonde.

Ces deux types de géothermie permettent de produire à la fois de la chaleur, de l’eau chaude sanitaire et du frais. Ainsi, comme le rappelle l’ADEME, « le chauffage des habitations à l’aide de réseaux de chaleur géothermique, est le premier poste d’utilisation de la géothermie en France ».

La géothermie profonde est essentiellement utilisée pour chauffer des bâtiments résidentiels, des installations industrielles ou des équipements comme des serres ou des piscines. En Île-de-France par exemple, près de 220 000 équivalents logements ainsi chauffés grâce à de l’énergie renouvelable géothermique, grâce à l’exploitation de l’aquifère du Dogger. L’usine de Roquette Frères située à Beinheim est également alimentée en chaleur par la centrale géothermique de Rittershoffen. Lors de son déploiement, en 2016, la centrale de Rittershoffen représentait la première centrale géothermique à vocation industrielle au monde.

La géothermie de surface permet également de produire de la chaleur, à condition de s’équiper d’une pompe à chaleur géothermique. Elle est dans la majeure partie des cas utilisée pour chauffer des habitations individuelles ou des immeubles comportant un petit nombre de logements. La géothermie permet également de produire du frais, grâce à une pompe à chaleur ou grâce à une méthode appelée le géocooling.

L’ADEME définit les pompes à chaleur comme « un équipement de chauffage thermodynamique à énergie renouvelable ». Elles « prélèvent des calories dans une source renouvelable tels que l’air extérieur, l’eau (de nappe ou de mer), la terre, pour la transférer à plus haute température vers un autre milieu (un bâtiment, un local, un logement…) ». Selon l’édition 2022 des Chiffres clés des énergies renouvelables, « la consommation primaire d’énergies renouvelables pour usage de chaleur […] est composée pour 23% de chaleur renouvelable tirée des pompes à chaleur ».

Les pompes à chaleur géothermiques peuvent être à capteurs horizontaux ou à capteurs verticaux. Les PAC géothermiques à capteurs horizontaux nécessitent cependant de disposer d’une grande surface de jardin, équivalent au double ou plus de la surface de votre maison. Les pompes à chaleur géothermiques à capteurs verticaux nécessitent moins d’espace mais sont plus coûteuses. Leur installation nécessite également plus de démarches administratives car elles impliquent de réaliser des travaux de forage.

Bois-énergie : se chauffer de manière renouvelable grâce à la biomasse

Opter pour un chauffage au bois est un choix à la fois économique et écologique. Il est ainsi basé sur l’utilisation de la biomasse et donc d’une énergie renouvelable. On parle de bois-énergie, ou encore de biomasse solide.

Même si ce mode de chauffage est méconnu des consommateurs français, il s’agit de la source d’énergie renouvelable la plus utilisée en France. L’édition 2022 des Chiffres clés des énergies renouvelables publiée par le Ministère de la Transition écologique affirme ainsi qu’en 2021, la consommation primaire d’énergies renouvelables pour usage de chaleur […] est composée pour 63% de bois-énergie ».

Les ménages français sont parfois réticents à l’idée d’utiliser du bois pour se chauffer. Ils craignent ainsi d’avoir un impact négatif sur l’environnement et sur l’état des forêts. Il s’agit pourtant bel et bien d’une source d’énergie renouvelable. En France, le prélèvement forestier reste ainsi inférieur à l’accroissement naturel de la forêt.

De nombreux équipements et appareils vous permettent de vous chauffer au bois. Si les cheminées ouvertes sont ainsi l’équipement le plus connu des consommateurs, elles sont loin d’avoir le meilleur rendement calorifique. Vous pouvez ainsi opter pour :

• une cheminée à insert et à foyer fermé ;
• un poêle à bois ;
• un poêle à granulés ;
• un poêle à pellets ;
• une chaudière à bois ;
• une chaudière à granulés ;
• une chaudière à pellets.

Parmi tous ces équipements, la chaudière à bois est celui qui bénéficie du meilleur rendement calorifique. Si leur coût à l’achat est plus important que celui des autres chaudières, le bois est considérablement moins cher à l’achat que les autres combustibles comme le gaz naturel.

L’hydrogène liquide

Écologiquement très intéressant, l’hydrogène liquide commence peu à peu à trouver des applications dans le domaine du chauffage individuel ou collectif. Produit par électrolyse et stocké à haute pression, il peut alimenter une pile à combustible pour produire de l’électricité ou être mélangé à du gaz naturel dans une chaudière pour produire de la chaleur par combustion.

Si la question de son stockage peut s’avérer complexe, l’hydrogène n’émet en revanche aucun gaz à effet de serre. C’est là son grand avantage. Il peut également être aisément fabriqué en utilisant le surplus de production d’une installation d’électrique domestique. Son utilisation demeure toutefois encore assez largement expérimentale.

Énergies renouvelables : rouler vert grâce à l’électricité verte et aux biocarburants

Comme nous l’avons vu précédemment, la biomasse est une source d’énergie renouvelable qui permet de produire de l’électricité, du gaz renouvelable, et de se chauffer soi-même grâce aux chaudières à bois. La biomasse permet également de produire des biocarburants. Nous évoquerons ici les deux plus courants : le bioéthanol et le biodiesel.

Qu’est-ce qu’un biocarburant ?

Selon le Ministère de la Transition écologique, « les biocarburants et biocombustibles couvrent l’ensemble des carburants et combustibles liquides, solides ou gazeux produits à partir de la biomasse et destinés à une valorisation énergétique dans les transports et le chauffage ».

Les biocarburants sont aujourd’hui majoritairement utilisés en tant qu’additifs, en complément de l’utilisation de carburants fossiles comme le diesel ou le gazole. Comme le souligne le Ministère de la Transition écologique, « l’incorporation de biocarburants conventionnels est aujourd’hui plafonnée à 7 % de l’énergie contenue dans les carburants ».

Il existe aujourd’hui deux grands types de biocombustibles : les biocarburants « essence » et les biocarburants « gazole ».

Comme le souligne le Ministère de la Transition écologique, le développement des biocarburants permet de répondre à 5 enjeux :

• « réduire les émissions de gaz à effet de serre ;
• anticiper l’épuisement des réserves mondiales de pétrole ;
• réduire la dépendance énergétique pétrolière ;
• offrir un débouché supplémentaire aux filières agricoles ;
• créer une filière de valorisation des déchets. »

Bioéthanol et bioessence de synthèse

Il existe de l’éthanol produit grâce à de la biomasse issue de déchets agricoles. On parle alors d’éthanol d’origine agricole. La biomasse étant une source d’énergie renouvelable, le bioéthanol est donc un carburant dit renouvelable.

Si vous êtes équipé d’un véhicule essence, il vous est possible de rouler plus durablement grâce au bioéthanol.

Il est ainsi aujourd’hui systématiquement inclus dans le SP95-E5 (à hauteur de 5 %) et dans le SP95-E10 (à hauteur de 10 %).

Le SP95-E5 peut être utilisé pour n’importe quel véhicule essence. À l’inverse, le SP95-E10 n’est pas adapté aux véhicules essence mis en service avant 2000.

Le bioéthanol est également présent dans le superéthanol E85, qui en contient entre 65 et 85 %. Si ce carburant est disponible en stations-service, son usage n’est néanmoins pas adapté à tous les véhicules. Il est ainsi réservé aux véhicules dits Flex-Fuel.

Il existe aussi de la bioessence de synthèse, produite dans des bio-raffinerie. D’après le Ministère de la Transition Écologique, en 2019, « la bioessence de synthèse incorporée dans les carburants a été produite à partir :

• d’huile de palme (89 %) ;
• de colza (7 %) ;
• d’effluents d’huileries de palme et rafles (POME, 4 %.) ».

La bioessence de synthèse peut être incorporée dans les carburants dits classiques à hauteur de quelques pourcents. Si elle permet d’améliorer le bilan carbone des carburants, cette technologie consomme néanmoins d’importantes surfaces de sols arables au détriment d’autres cultures.

Le biodiesel

Il existe également des biocarburants qui peuvent être incorporés dans le gazole. On parle généralement de biodiesels. Le gazole courant disponible en station-service comporte ainsi jusqu’à 8 % de biodiesel. Pour le B10 et le B30, qui peuvent être utilisés sans adaptation du moteur, cette proportion monte respectivement à 10% et 30%.

Comme le rappelle le Ministère de la Transition écologique, « la filière des biocarburants gazole […] comprend différents produits, fabriqués à partir d’huiles issues de plantes oléagineuses, de graisses animales ou d’huiles usagées ».

Il existe également des biodiesels de synthèse. Ils peuvent être obtenus à partir d’hydrotraitement d’huiles végétales ou de graisses animales ou par voie thermochimique, également appelée Biomass to Liquid. Ces huiles, usagées ou non, sont transformées en ester méthylique pour les huiles végétales (EMHV) ou en ester méthylique pour les huiles animales (EMHA). Ces carburants peuvent ensuite être utilisés purs ou mélangés à du diesel conventionnel.

Les résultats de recherche portant sur les biodiesels de synthèse sont encourageants. Il s’avère ainsi que leurs performances peuvent être supérieures à celle du gazole classique.

Quelle perspectives pour les énergies renouvelables en France ?

Présentées comme l’une principales solutions pour lutter contre le réchauffement climatique, le développement des énergies renouvelables semble une évidence. Quelles sont pour autant leur véritable perspective ? Quelle réalité industrielle, quelle stratégie de déploiement se cachent derrière les ambitions affichées par les États signataires de L’Accord de Paris ?

Vers un changement d’échelle ?

Pour maintenir le réchauffement climatique en deçà de 1,5°C comme le réclame le GIEC, il faut recourir beaucoup plus massivement aux énergies renouvelables. Ces dernières ont donc a priori de beaux jours devant elles, à condition que les gouvernements tiennent leur feuille de route.

Pour la France, la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) fixe les objectifs suivants pour 2030 :

• augmentation de la part des énergies renouvelable à 32% de la consommation finale brute d’énergie en 2030 contre 19,3% en 2021 ;
• atteindre 40% de renouvelable dans la production total d’électricité ;
• atteindre 38% de renouvelable dans la consommation de chaleur ;
• atteindre 15 % de la consommation finale de carburant d’origine renouvelable ;
• atteindre 10 % de la consommation de gaz d’origine renouvelable ;
• multiplier par cinq la production de chaleur et de froid depuis une source d’énergie renouvelable.

À titre d’exemple, en ce qui concerne seulement la part d’électricité renouvelable dans la production d’électricité en France, il faudra a minima doubler le nombre de d’éoliennes et de panneaux solaires d’ici à 2030 pour atteindre les objectifs fixés. Les enjeux industriels, commerciaux et stratégiques sont donc colossaux pour les énergies renouvelables.

La concurrence du nucléaire et des énergies de transition

Pour faire face aux défis imposés par le réchauffement climatique sans mettre en péril la croissance de l’économie mondiale, certains pays, à commencer par la France, misent sur d’autres solutions que le renouvelable pour satisfaire les besoins croissants en énergies de nos sociétés.

Concernant la production d’électricité notamment, le nucléaire et le gaz, considérés par les industriels comme des énergies de transition, s’annoncent dans les années à venir comme de sérieux concurrents aux éoliennes et aux panneaux solaires.