Guide des énergies renouvelables
Les énergies fournies par le soleil, le vent, la chaleur de la terre, les chutes d'eau ou les marées se reconstituent à l'échelle humaine et n'engendrent que peu de déchets ou d'émissions en exploitation. Les énergies fossiles, à l'inverse, dépendent d'un stock en épuisement continu. C'est le point de départ du sujet, et il est simple ; la suite l'est moins.
Part des renouvelables dans le mix énergétique
Il faut distinguer trois grandeurs qu'on confond souvent. La part dans la consommation d'énergie finale, qui compte toutes les énergies utilisées : chauffage, transports, électricité. La part dans la production d'électricité seule, généralement plus élevée. Et la puissance installée, qui ne dit rien de la production réelle puisqu'une éolienne ou un panneau ne produisent pas en permanence.
La chaleur pèse la moitié environ de la consommation finale d'énergie en France, et c'est là que la biomasse, surtout le bois, apporte l'essentiel de la contribution renouvelable. Le débat public se concentre pourtant presque entièrement sur l'électricité, qui est la partie la plus visible et la moins lourde du problème.
Objectifs des énergies renouvelables
L'Union européenne fixe des objectifs de part renouvelable dans la consommation finale, révisés à la hausse à plusieurs reprises, déclinés par État membre. La France s'est dotée d'une programmation pluriannuelle de l'énergie qui fixe des trajectoires par filière.
Les retards constatés portent moins sur la technologie que sur les délais d'instruction, le raccordement au réseau et l'acceptation locale des projets. C'est là que se joue le rythme réel.
Énergies renouvelables en site isolé
C'est l'application historique du photovoltaïque, et elle reste la plus pertinente économiquement : un refuge, un chalet d'alpage, une bergerie, un relais, une pompe agricole, un bateau. Là où le raccordement au réseau coûterait des dizaines de milliers d'euros, une installation autonome est immédiatement rentable.
Une installation de site isolé comprend des panneaux, un régulateur de charge, un parc de batteries et un onduleur si l'on veut du 230 volts. Trois règles président à son dimensionnement. On part de la consommation, calculée appareil par appareil, et non de la surface disponible. On dimensionne sur le mois le plus défavorable, décembre, et non sur la moyenne annuelle. Et l'on prévoit une autonomie de 3 à 5 jours sans soleil, ce qui détermine la capacité de batteries.
Le régulateur à recherche du point de puissance maximale gagne sensiblement sur un régulateur simple, surtout par temps couvert. La chimie des batteries (plomb ouvert, plomb étanche, lithium fer phosphate) décide de la durée de vie et du mode de charge : les paramètres du régulateur doivent y correspondre, faute de quoi le parc se détruit en 2 ans.
Stockage de l'énergie
Quatre échelles coexistent. Les batteries, pour les heures : rendement élevé, coût en baisse, durée limitée. Les stations de pompage entre deux bassins, pour les jours : rendement de 70 à 80 %, seule technologie de stockage massif réellement déployée. Le stockage thermique, ballons d'eau chaude, réseaux de chaleur, matériaux à changement de phase, souvent le moins cher et le plus négligé. Et les vecteurs chimiques, dont l'hydrogène, pour les saisons : rendement de cycle faible, mais seule voie envisagée pour passer d'un été à un hiver.
À ces solutions s'ajoute le pilotage de la demande, qui déplace la consommation vers les heures de production. C'est le stockage le moins cher qui existe, puisqu'il ne demande aucun équipement supplémentaire.
À son échelle
Chacun peut réfléchir à la mise en œuvre d'une ou plusieurs de ces sources pour son chauffage, son eau chaude ou son électricité. L'ordre reste toujours le même : réduire le besoin, puis couvrir la chaleur, puis produire de l'électricité. C'est l'inverse de l'ordre dans lequel on en parle habituellement.