Tout comprendre sur l’énergie verte

En 2022, les énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz naturel) étaient à l'origine de 36,8 milliards de tonnes de CO2 - soit 0,9 % de plus qu’en 2021. [Agence internationale de l'énergie (AIE)] 

Dans ce contexte, les énergies fossiles s’avèrent incompatibles avec la transition énergétique de nos sociétés - nécessaire pour freiner le dérèglement climatique. C’est à ce niveau qu'intervient l’énergie verte. 

Qu’est-ce que l’énergie verte ? Quelles sont les sources d’énergie renouvelable ? Quels sont leurs avantages ? Peuvent-elles répondre à nos besoins énergétiques qui ne cessent de croître ? On vous dit tout.

L’énergie verte (également désignée comme énergie propre ou énergie renouvelable) est une forme d’énergie générée à partir de ressources naturelles (le soleil, le vent, l’eau, la croûte terrestre et la biomasse). 

Ces sources d’énergie permettent de produire de l’électricité, de la chaleur, du froid, du carburant, du gaz et du combustible. Propres et inépuisables, elles constituent une alternative aux énergies fossiles et un moyen de parvenir à la neutralité carbone désirée en 2050.

L’énergie solaire

Système le plus installé en France, le panneau solaire photovoltaïque est composé de cellules qui captent la lumière du soleil afin de la convertir en électricité solaire. Après son passage dans l’onduleur, le courant électrique continu est converti en courant alternatif identique à celui du réseau public.

Outre l’électricité, le soleil est utilisé pour produire de l’eau chaude sanitaire via les panneaux solaires thermiques. Ces derniers captent la chaleur du soleil qu’ils transmettent à un circuit caloporteur ou à un ballon d’eau chaude.

👉 En 2022, 90 % des installations solaires ont été réalisées chez des particuliers. [Baromètre 2022 de l’Observatoire des énergies renouvelables Observ’ER]

L’énergie hydraulique

La force des chutes d’eau et la puissance des débits des cours d’eau activent les turbines des centrales hydrauliques nécessaires à la production de l’électricité sur demande. 

Manifestation indirecte de l’énergie solaire et de la force de la gravité de la Lune, le cycle de l’eau garantit le renouvellement annuel de la ressource. En définitive, c’est la conjonction entre plusieurs énergies renouvelables qui permet de produire de l’énergie hydraulique.

👉 En outre, les réserves d’hydroélectricité des grands barrages constituent une solution de stockage de l'électricité à long terme et à grande échelle.

L’énergie éolienne

L’énergie éolienne utilise la force motrice du vent pour produire de l’électricité. Sous l’effet du vent (d’une vitesse minimale de 15 km/h), le rotor de l’éolienne se met en marche, entraînant le mouvement des pales (généralement au nombre de trois). 

Grâce à l’énergie fournie par la rotation de l’axe situé dans la nacelle, l’alternateur transforme l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique, puis en courant électrique alternatif. L’électricité éolienne est ensuite dirigée vers le réseau électrique.

Il existe trois types d’éoliennes pouvant être rassemblées dans des parcs éoliens : 

• les éoliennes terrestres (onshores), qui peuvent être directement installées chez les particuliers ;
• les éoliennes en mer (offshores) posées aux fonds de moins de 50 mètres ;
• les éoliennes en mer flottantes reliées aux fonds par des lignes d’ancrage dès 30 mètres.

Le vent en mer étant plus puissant que sur terre, les éoliennes offshore possèdent un rendement plus élevé - 2 à 3 fois plus puissantes que leurs équivalentes terrestres.

L’énergie biomasse

La biomasse désigne les matières organiques d’origine végétale et animale (du petit bois, des résidus de scieries, des ordures ménagères ou encore des déchets agricoles). 

La biomasse est utilisée pour produire de l’électricité et de la chaleur selon trois principaux procédés : 

• la combustion des résidus de bois, les déchets des industries du bois et les déchets végétaux agricoles pour produire du bois-énergie ;
• la méthanisation des déchets agricoles, des bio-déchets ou des déchets agroalimentaires pour créer du biogaz ou du biométhane ;
• l’association de plantes pour produire du biocarburant (du bioéthanol pour les moteurs essence et du biodiesel pour les moteurs diesel) venant en complément ou en substitution des carburants fossiles.

D’après une étude de WWF, en 2050, la biomasse pourrait couvrir 15 % de la consommation énergétique française. Selon l’AIE, en 2050, elle devrait représenter 20 % de la production d’énergie mondiale.

La géothermie

La géothermie exploite la chaleur de la croûte terrestre - la température des roches augmente en moyenne de 1 °C tous les 30 mètres de profondeur. Autrement dit, il s’agit de puiser la chaleur dans le sous-sol de la Terre selon trois niveaux : 

• de faible profondeur (entre 30 et 200 mètres de profondeur) où la chaleur de l’eau est située entre 12 et 18 °C ;
• profonde (entre 400 et 2 500 mètres de profondeur) où la chaleur des roches poreuses (les aquifères) avoisine les 90 °C ;
• de grande profondeur (entre 4 000 et 6 000 mètres de profondeur) où la température de la roche atteint 200 °C.

En définitive, les centrales géothermiques produisent de l’électricité grâce à la chaleur issue du sous-sol de la Terre. Cette énergie est utilisée pour chauffer les bâtiments (notamment via des pompes à chaleur) ou pour alimenter les réseaux de chaleur d’une ville.

Une énergie propre

Le secteur de l’électricité est à l’origine de 90 % des émissions de CO2 dans le monde. L’extraction et la consommation des énergies fossiles sont à l’origine de l’émission d’une forte quantité de gaz à effet de serre (36,8 milliards de tonnes de CO2 en 2022). 

👉 L’énergie verte est donc l’une des réponses envisagées pour accélérer la transition énergétique des États et faire face à l’urgence climatique.

Au-delà de lutter contre le réchauffement climatique, l’énergie verte permet de diminuer la pollution de l’air, responsable chaque année en France de 48 000 décès.

Une énergie inépuisable à l’échelle du temps humain 

Les sources d’énergie verte sont disponibles en quantité illimitée puisqu’elles sont naturellement et gratuitement régénérées par la nature.

A contrario, les énergies fossiles se régénèrent à l’échelle des temps géologiques. Compte tenu de notre consommation actuelle, les réserves s’épuisent à vue d'œil. Pour preuve : le BP Statistical Review of World Energy 2020 estime qu'il reste environ :

• 139 ans de réserve de charbon (environ 1074 milliards de tonnes) ;
• 48,8 ans de gaz naturel (188 100 milliards de tonnes) ;
• 53,5 ans de pétrole (244,4 milliards de tonnes).‍

Une énergie qui favorise l’indépendance énergétique

En optant pour l’énergie verte, la France : 

• réduit sa dépendance aux énergies fossiles ;
• diminue les risques liés aux coûts particulièrement volatils des énergies fossiles ;
• évite les tensions relatives aux énergies non renouvelables. 

En relocalisant la production d’énergie en France, le gouvernement souhaite valoriser les ressources locales qui ne connaissent aucun risque de pénurie. À terme, l’objectif est de réduire le déficit de la balance commerciale liée aux importations d’énergie de 60 % en 2035.

Une incapacité à répondre à l’ensemble de nos besoins

Les sources naturelles nécessaires à la production d’énergie verte sont intermittentes et non pilotables puisqu’elles dépendent des conditions météorologiques. Du fait du fonctionnement discontinu des systèmes d’énergie verte, la production d’énergie renouvelable ne permet pas de subvenir à l’ensemble de nos besoins énergétiques actuels - notamment lors des périodes de fortes demandes.

Pour preuve :

• le fonctionnement des éoliennes dépend de la puissance du vent. Par mesure de sécurité, ces dernières arrêtent de fonctionner dès lors que le vent dépasse 90 km/h ;
• le volume de production brute d’énergie hydraulique dépend du niveau de pluviométrie ;
• l’énergie solaire est produite par les rayons lumineux du soleil. Bien que les panneaux puissent fonctionner par temps de pluie, ils ne permettent pas de répondre aux pics de consommation d’énergie en fin de journée - où le soleil se couche.

Seules l’énergie géothermique et la biomasse ne dépendent pas des conditions météorologiques. Cependant, nos besoins étant toujours plus élevés, la quantité actuelle de biomasse exploitable ne permet pas d’obtenir un rendement énergétique suffisant.

L’utilisation d’importantes surfaces de terres

Certaines sources d’énergie verte sont consommatrices d’espaces. À titre d’exemple, les parcs éoliens réquisitionnent jusqu’à 300 m² par éolienne (les fondations occupant la majorité de l’espace). Concernant la biomasse, l’industrie des biocarburants exploite des parcelles cultivables la plaçant en concurrence avec le secteur de l’alimentation.

En outre, l’emplacement de certains systèmes d’énergie verte peut causer des problèmes environnementaux et sociaux. 

À titre d’exemple, les éoliennes peuvent représenter un danger pour les volatiles si elles sont situées dans leurs couloirs de migration. Elles doivent également être les plus éloignées possible des radars et des zones aéronautiques pour éviter d’interférer avec les ondes électromagnétiques (radio, télévision et télécommunications).

Des coûts initiaux élevés

Bien que les coûts aient diminué ces dernières années, l’installation de systèmes d’énergie verte peut nécessiter un investissement initial élevé. 

À titre d’exemple, une grande superficie de panneaux solaires est nécessaire pour assurer une production d’énergie convenable. Or, le coût d’un panneau reste encore relativement élevé (entre 9 000 et 10 000 € pour les installations d’une puissance de 3 kWc).

Cependant, le coût de l’installation est amorti grâce aux économies d’énergie réalisées sur le long terme. Une fois installés, les panneaux solaires permettent de réduire les factures d’énergie de 40 % - soit 1 202 € en moyenne par année et par logement. [Effy]

Améliorer les systèmes actuels

Pour préparer le système énergétique de demain, gouvernements et entreprises doivent investir dans la recherche et le développement de l’énergie verte. Trois objectifs : 

• améliorer l’efficacité des technologies existantes ;
• développer de nouvelles solutions innovantes ;
• moderniser les réseaux électriques en vue d’intégrer les sources d’énergie verte et garantir une distribution stable et fiable.

Respecter et durcir les réglementations 

En France, c’est la programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) qui encadre la politique énergétique du pays. En 2030, les énergies renouvelables devront ainsi représenter :

• 40 % de la production d’électricité ;
• 38 % de la consommation finale de chaleur ;
• 15 % de la consommation finale de carburant ;
• 10 % de la consommation de gaz. 

D’ici à 2030, la loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) envisage de porter à 32 % la part de l’énergie verte dans la consommation d’énergie finale brute. L'objectif ? Atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050.

Promulguée le 10 mars 2023, la loi portant sur l’accélération des énergies renouvelables (EnR) ambitionne d’accélérer le déploiement de l’énergie verte en : 

• réduisant le temps de développement des projets ;
• accroissant les possibilités d’implantation des parcs éoliens et solaires en libérant « toutes les surfaces foncières disponibles en France » ;
• améliorant le financement des projets ;
• planifiant les zones de développement des projets renouvelables.

Faire appel à un fournisseur d’énergie verte

Particuliers et entreprises sont encouragés à réduire leurs consommations et leur empreinte carbone en mettant en place des systèmes d’énergie verte. 

Une offre est dite verte si le fournisseur d’énergie achète une quantité d’électricité verte identique à celle consommée par ses clients. Une fois l’achat effectué auprès de producteurs français d’énergie renouvelable, l’électricité doit ensuite être injectée dans le réseau national de distribution électrique.

À l’heure actuelle, il n’existe pas de réseau spécifique pour transporter l’électricité verte. C’est pourquoi le mécanisme de garantie d’origine a vu le jour. En indiquant la source d’énergie utilisée, le lieu et la date de production, ces certificats permettent de distinguer l’électricité verte de celle produite à partir des énergies fossiles.

En plus de ce mécanisme, l’ADEME a mis en place le label VertVolt, qui distingue les fournisseurs produisant une électricité véritablement issue d’énergies renouvelables. 

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