Production et réseau électriques : comment faire face aux défis à l'horizon 2040 ?

1. Sécurité d’approvisionnement : le nerf de la guerre

Assurer la sécurité d’approvisionnement, c’est ajuster en permanence la production d’électricité à la demande, puisque l’électricité se stocke difficilement à grande échelle. Sinon : c’est le black-out ! Avec ses conséquences coûteuses et pénibles pour les habitants et les entreprises.

Or d’après RTE, gestionnaire du réseau de transport d’électricité, la consommation électrique devrait passer de 480 TWh en 2020 à environ 645 TWh en 2050. En effet, on assiste à une “électrification” de certains usages (notamment dans le secteur du transport, de l’industrie et du chauffage) ainsi qu’à la croissance de certains besoins (climatisation, numérique avec notamment les calculs nécessaires pour l’intelligence artificielle).

Le parc de production doit donc prendre en compte la mutation de la consommation d’électricité pour assurer l’équilibre offre/demande à long terme.

On peut alors distinguer deux piliers :

• produire suffisamment d’électricité tout au long de l’année, ce qui sous-entend rénover le parc nucléaire, investir dans de nouvelles centrales, etc.
• répondre à la variabilité de la demande (à l’échelle horaire, journalière et saisonnière). La sécurité d’approvisionnement est particulièrement critique au moment de la “pointe électrique”, le moment de la journée où la consommation est la plus forte en début de soirée, plus particulièrement les jours froids.

Le sujet est d’autant plus crucial dans un contexte d’essor des énergies renouvelables, qui, si elles remplissent un rôle important dans la décarbonation, génèrent une production soumise à de variations fortes et peu prévisibles. Cela donne lieu à une flexibilité également du côté de l’offre, qui doit être gérée par différentes réponses (interconnexions avec les pays frontaliers par exemple).

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2. Le rôle crucial de l'électricité dans la lutte contre le dérèglement climatique

C’est l’utilisation massive de l’énergie depuis la Révolution industrielle qui a transformé nos modes de vie - pour le meilleur -, mais aussi qui a altéré les équilibres de la planète - pour le pire.

La transformation de notre manière d’utiliser de l’énergie est donc incontournable pour répondre aux enjeux climatiques. La neutralité carbone a été adoptée comme objectif national pour 2050, soit une division par 6 des émissions de gaz à effet de serre en France par rapport à 1990.

On peut distinguer deux niveaux pour contribuer à la neutralité carbone :

1/ d’une part une meilleure maîtrise de la demande d’énergie, c’est-à-dire baisser nos besoins énergétiques. Cela passe par la rénovation énergétique des bâtiments, l’adoption de technologies plus efficientes dans l’industrie, le changement des comportements individuels, la lutte contre le gaspillage énergétique, etc. La maîtrise de la consommation est particulièrement déterminante à l’heure de la “pointe électrique” : en effet, elle nécessite la mise en route de moyens flexibles et souvent très carbonés (centrales thermiques à gaz par exemple) pour assurer l’équilibre offre-demande.

2/ et d’autre part, le développement des énergies renouvelables. Elles permettent de répondre aux besoins électriques en s’appuyant sur l’énergie inépuisable du soleil, du vent, de la terre, de la mer, ou sur un potentiel d’énergie existant de toute façon : déchets ménagers et agricoles, récupération de la chaleur fatale générée par l’industrie ou par des calculs numériques pour chauffer des bâtiments.

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3. Indépendance énergétique, un atout à renforcer

Dernier type de défi que la France doit prendre en compte : la souveraineté énergétique. Derrière ce terme un peu obscur, se cache la capacité pour un pays à assurer de manière autonome ses ressources en énergie.

La France est plutôt bien placée parmi les pays européens grâce à un parc nucléaire qui assure les trois quarts de la production électrique sur son sol. Néanmoins, l’enjeu de la souveraineté énergétique est de plus en plus pressant dans un contexte de tensions géopolitiques et de demande croissante en énergie.

Pour la France, renforcer l’indépendance énergétique passe par :

• produire plus d’énergie sur son territoire via les énergies renouvelables et fatales,
• réduire l’importation en pétrole et en gaz
• baisser la consommation énergétique des particuliers et des entreprises
• assurer la sécurité de son réseau et de ses installations, notamment face aux risques cyber
• maintenir la compétitivité de son parc de production

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4. L’indispensable mutation du réseau électrique

Le réseau de transport et de distribution d’électricité est le maillon incontournable entre les lieux de production et les lieux de consommation. Il doit donc intégrer toutes les transformations citées ci-dessus pour continuer à jouer sa mission auprès des foyers, des collectivités et des entreprises.

RTE, le gestionnaire de réseau de transport, publie chaque année un rapport mettant en lumière ces enjeux ainsi que les réponses qu’il apporte pour y faire face. Dans son dernier rapport, l’entreprise publique insiste sur

• l'adaptation du réseau aux nouvelles conditions climatiques (par exemple pics de chaleur plus intenses et plus longs qu'auparavant),
• le rôle d’interconnexions de qualité avec les pays voisins dans la sécurité d’approvisionnement
• le doublement de certaines lignes à très haute tension pour assurer le transport d’une quantité plus importante d’électricité
• le développement d’un nouveau type d’infrastructures maritimes, pour relier les nouvelles sources de production renouvelable situées en mer

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5. Optimiser l’électricité : des solutions innovantes émergent

Face à ces immenses défis, des solutions innovantes émergent. Parmi elles, les radiateurs RCE (à Récupération de Chaleur fatale Embarquée), proposent un nouveau modèle pour le chauffage électrique : en réutilisant la chaleur produite par le calcul informatique pour chauffer les logements, ce mode de chauffage nouvelle génération permet d’éviter la consommation énergétique nécessaire au refroidissement dans les centres de données.

Cette approche optimise l’usage de l’électricité en l’utilisant en même temps pour deux fonctions, calcul et chauffage, tout en décentralisant les infrastructures informatiques. Bénéfice supplémentaire donc : une pression réduite sur le réseau électrique.

Ce type d’innovations montre qu’au-delà des grands investissements sur les infrastructures, il existe des solutions concrètes et décentralisées pour mieux utiliser l’électricité.

Face à l’augmentation de la demande, à la nécessaire décarbonation de nos usages, et aux tensions sur le réseau, l’enjeu n’est pas uniquement de produire plus, mais d’optimiser ce que nous consommons déjà. Construire un système énergétique durable passera donc autant par des choix technologiques que par une nouvelle manière de penser la production, l’usage et le pilotage de l’électricité.

Chez hestiia, nous participons avec enthousiasme et fierté à la réponse aux défis auxquels doit répondre la France pour que son électricité reste pérenne.

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