Le Luxembourg a besoin d'un partenaire sur la voie de la durabilité
Le pays devrait s'appuyer sur des faits concrets, et non sur des vœux pieux, pour sa transition vers une économie neutre en CO₂, estime l'auteur invité Néckel Polfer.
En matière d'énergie, le Luxembourg s'oriente généralement sur l'Allemagne, prétendu pionnier de la transition énergétique, notamment parce que nous y achetons une grande partie de notre électricité. En Allemagne, un peu plus de la moitié de l'électricité provient désormais en moyenne des énergies renouvelables. La presse rapporte souvent que les prix de production des énergies renouvelables sont déjà inférieurs à ceux des énergies fossiles, et il semble donc que plus rien ne s'oppose au progrès. Mais l'idée que le vent et le soleil soient bon marché (voire gratuits) est une illusion – sinon, pourquoi les prix de l'électricité en Allemagne ont-ils augmenté de 50 % entre 2007 et 2019 (donc avant le Covid et la guerre en Ukraine) ?
Le coût réel des énergies renouvelables
L'électricité a l'avantage d'être utilisable partout, et sa conversion vers d'autres formes d'énergie est très efficace. L'inconvénient de l'électricité, cependant, est qu'à chaque instant, il faut produire exactement autant d'électricité qu'on en consomme. Lorsque production et consommation divergent, il en résulte des fluctuations de tension sur le réseau électrique, qui peuvent, dans les cas extrêmes, provoquer une panne totale – un black-out.
La partie supérieure du graphique montre la consommation et la production totales d'électricité sur une semaine en Allemagne, il y a un an (janvier 2023). (1) La consommation journalière, en forme d'onde, se caractérise par deux pics, où la consommation est particulièrement élevée : vers midi, et vers 18 heures le soir. La variabilité et le manque de fiabilité des énergies renouvelables se concilient difficilement avec les exigences élevées d'un réseau électrique stable. Le vent ne souffle pas toujours avec la même force, et l'ensoleillement dépend de l'heure de la journée, de la saison et des conditions météorologiques.
Fin janvier, on observe fréquemment des périodes dites de « pénurie renouvelable » (Dunkelflaute), où la production d'électricité renouvelable chute drastiquement pendant plusieurs jours, parfois même des semaines. La partie inférieure du graphique montre la production électrique des différentes sources d'énergie durant cette même semaine de janvier 2023, illustrant à quoi ressemble une pénurie modérée. L'énergie solaire n'est que très peu disponible à cette période de l'année. La part de l'éolien reste pendant plusieurs jours généralement en dessous de 15 %. Les centrales à charbon et à gaz doivent assurer, pendant plus de cinq jours, la majeure partie (environ 70 %) de la production électrique. Ce n'est que vers la fin de la semaine que l'énergie éolienne grimpe, en quelques heures, à 50 % de la production, ce qui permet alors de réduire les centrales à charbon et à gaz.
La production d'électricité renouvelable n'est absolument pas alignée sur la consommation, mais fluctue de manière aléatoire. En raison de cette variabilité, les centrales à gaz et à charbon doivent toujours être disponibles comme énergie de secours. Le consommateur paie pour ces capacités de secours, ce qui explique en conséquence des prix de l'électricité plus élevés. Il est donc trompeur de ne comparer que les prix de production, plutôt que les prix réels, liés au manque de fiabilité. (2)
Les possibilités limitées du stockage d'énergie
Est-il possible de remplacer les centrales fossiles par du stockage d'énergie ? Les stations de pompage-turbinage et les batteries conviennent comme stockage à court terme efficace. Mais lors d'une pénurie renouvelable, la production d'électricité (renouvelable) reste, pendant plusieurs jours, largement en dessous de la consommation, d'où la nécessité de stratégies de stockage à long terme.
Jusqu'à présent, l'hydrogène « vert » était considéré comme le grand espoir du stockage à long terme. Mais il existe là aussi plusieurs limites fondamentales qui ne peuvent pas être résolues par des progrès techniques. La double conversion (de l'électricité vers l'hydrogène, puis à nouveau vers l'électricité), ainsi que la compression et le transport, entraînent des pertes d'énergie de 90 %. Lors de la production d'hydrogène vert, on consomme pratiquement autant d'énergie que l'on finit par en obtenir. Cette stratégie ne peut pas constituer une solution aux problèmes énergétiques.
Propositions de solutions françaises
Comment donc résoudre concrètement le problème de la transition énergétique ? En France, deux solutions se présentent en principe. D'une part, il y a l'énergie nucléaire : elle est généralement disponible et ne produit pas de CO₂. La seconde possibilité réside dans l'hydrogène « blanc », découvert par exemple à plusieurs kilomètres de profondeur en Lorraine. Cet hydrogène peut ensuite être brûlé dans des centrales à gaz converties, avec l'eau comme seul déchet. Ce serait donc là l'énergie de secours neutre en CO₂. La Lorraine exploitera-t-elle ces gisements ? Il faudrait sans doute autoriser la fracturation hydraulique, controversée. Comme la France mise de toute façon déjà sur le nucléaire, cela reste encore incertain.
Le Luxembourg est un petit pays qui importe environ 80 % de son électricité. Pour réussir la transition énergétique tout en garantissant la sécurité d'approvisionnement, nous avons besoin de partenaires avec qui poursuivre une stratégie réalisable. D'une part, l'électricité nucléaire française nous offre une énergie de secours fiable et neutre en CO₂. D'autre part, nous pourrions peut-être convaincre nos voisins lorrains d'exploiter leurs riches gisements d'hydrogène – comme certains l'ont déjà réclamé lors de la dernière campagne électorale.
* L'auteur est professeur-docteur en chimie et échevin du climat de la commune de Weiswampach.
(1) Pour une compilation détaillée de toutes les sources d'énergie : http://www.energy-charts.info
(2) Schernikau, Lars; et al. „Full Cost of Electricity ‘FCOE’ and Energy Returns ‘eROI’.“ Journal of Management and Sustainability, Vol. 12, No. 1, June 2022.