En France, les débats sur l’énergie opposent souvent le nucléaire et les énergies renouvelables. Un état d’esprit qui nuit à la fois au nucléaire, aux énergies renouvelables, et à la transition énergétique dans son ensemble.

Bien souvent, en France, le débat sur la transition énergétique se résume à une opposition entre nucléaire et énergies renouvelables. D’un côté, on a les partisans des énergies renouvelables, qui mettent en avant les avantages de ces dernières (théoriquement inépuisables, peu polluantes, sans risque, de plus en plus compétitives) et s’opposent, souvent radicalement, au nucléaire, jugé dangereux. De l’autre, il y a les partisans du nucléaire, qui expliquent que ce dernier est décarboné, facile à maîtriser, adaptable et finalement pas si risqué que ça.

Le problème, c’est que cette opposition structurante occulte de nombreux aspects du débat sur la transition énergétique. Elle masque certaines réalités, certaines interdépendances, et réduit la transition énergétique à une seule de ses facettes. Tentons de comprendre pourquoi il n’est pas (toujours) pertinent d’opposer les énergies renouvelables et le nucléaire.

Tout renouvelable pour remplacer le nucléaire : c’est réaliste ?

Dans l’opposition « renouvelable / nucléaire » ces deux énergies sont souvent présentées comme antinomiques. Il faudrait choisir l’une ou l’autre. En France, certains estiment ainsi qu’il faudrait, pour différentes raisons (sécurité, déchets, et autres), remplacer toutes les centrales nucléaires par des énergies renouvelables. Ou inversement, qu’il faudrait investir encore plus dans le nucléaire pour se passer de renouvelable. Or, dans un cas comme dans l’autre, les choses ne sont pas si simples.

Par exemple, passer au 100% renouvelable serait plutôt complexe techniquement. En effet, les énergies renouvelables (EnR) sont ce que l’on appelle des énergies intermittentes. Cela signifie qu’elles ne produisent pas à la demande ou en continu, mais à des moments que l’on ne maîtrise pas : on dit aussi qu’elles ne sont pas pilotables. Concrètement, une éolienne produit lorsque les conditions climatiques sont réunies : quand il y a suffisamment de vent. On ne peut pas les « piloter » et leur demander de produire lorsque l’on a besoin d’électricité.

Bien-sûr, certaines énergies renouvelables sont relativement pilotables : c’est le cas de l’énergie hydro-électrique que l’on peut (dans certains cas) activer à la demande. Mais ce n’est pas le cas des « nouvelles » énergies renouvelables, l’éolien et le solaire, que l’on cherche justement à développer dans le cadre de la transition énergétique.

D’autre part, les moments où les EnR produisent le plus sont rarement ceux où l’on a le plus besoin d’électricité. Le solaire par exemple, produit surtout en milieu de journée lorsque le soleil est haut. Or le pic de consommation d’électricité se situe généralement plutôt le soir, quand le soleil commence à se coucher, et donc quand la production d’énergie solaire est basse.

Pour faire face à cette intermittence des énergies renouvelables, il existe certaines solutions. Par exemple, des solutions de stockage de l’électricité se développent, mais elles sont aujourd’hui très insuffisante pour permettre la gestion efficace d’un réseau électrique. On peut aussi imaginer gérer une partie de l’intermittence en créant des interconnexions entre les réseaux électriques de différentes régions ou de différents pays. C’est ce qui se fait déjà en Europe, et cela permet à la production électrique de certaines régions de compenser les faibles productions des autres. Mais pour que l’interconnexion et le foisonnement des énergies renouvelables fonctionne, il faut que les conditions climatiques le permettent, c’est-à-dire qu’il y ait du vent chez nos voisins quand il n’y en a pas chez nous. Et ce n’est pas forcément toujours le cas.

Cela signifie qu’il est techniquement assez compliqué, de produire de l’électricité uniquement avec des énergies renouvelables à l’échelle d’un grand pays. Lorsque l’on dépasse un certain pourcentage d’énergies renouvelables intermittentes dans un mix de production électrique, les choses se compliquent. C’est pourquoi il est utile de disposer de solutions de production d’électricité pilotables qui permettent d’assurer d’une production électrique de base stable et modulable, afin de faire face aux fluctuations de la production renouvelable.

Le nucléaire : complément des énergies renouvelables ?

Or, des solutions de production d’électricité pilotable, il n’en existe pas des centaines. On dispose essentiellement à ce jour du charbon, du nucléaire et du gaz et dans une moindre mesure de certains barrages hydro-électriques. Le charbon et le gaz sont des énergies fossiles, qui émettent du CO2 massivement. Le nucléaire, lui, est une solution pilotable bas carbone : il émet même moins de CO2 que les panneaux solaires. Quant aux barrages, ils ne sont pilotables que dans une certaine mesure, et surtout, on ne peut pas vraiment en construire de nouveaux en France.

En théorie, on peut aussi développer des énergies pilotables à partir d’énergies renouvelables. Il est ainsi possible d’envisager d’utiliser les énergies renouvelables pour produire du gaz (hydrogène « vert », ou biométhane) qui serviraient à alimenter des centrales de production d’électricité au gaz pour assurer une production pilotable : c’est le power-to-gas. Mais cela pose au moins deux « problèmes ».

Le premier c’est qu’il engendre énormément de pertes : on utilise de l’électricité renouvelable pour produire du gaz, qui à son tour servira à reproduire de l’électricité au moment voulu. Sauf qu’à chaque étape, il y a des pertes énergétiques, ce qui rend le processus peu optimal. Le deuxième problème, qui est en partie la conséquence du premier, c’est que cela nécessite de surdimensionner les capacités de production : il faut énormément d’éoliennes et de panneaux solaires pour produire assez en permanence, tout en dégageant des surplus pour la production de gaz. Et plus d’éoliennes et de panneaux solaires, c’est plus de matériaux consommés et de terrains occupés, donc potentiellement plus de pollutions.

À l’heure actuelle, les scénarios qui visent le 100% renouvelable se fondent tous sur un usage plus ou moins massif de ces solutions de power-to-gas, combinées à du stockage batterie, de l’interconnexion, ainsi que sur la réduction globale des consommations électriques. Mais ces scénarios sont contestés : sur le plan économique, il n’est pas certains qu’ils soient les plus pertinents. Et surtout, leur impact écologique pourrait ne pas être si positif, car nécessitant de construire une quantité très importante d’infrastructures différentes et de batteries pour couvrir nos besoins. Par exemple, dans son scénario 100% renouvelable publié dans le rapport Futur Énergétiques 2050, RTE estime qu’il faudra construire 344 GW de capacités de production en énergie renouvelable, plus 30 GW de capacités de production gas-to-power pour atteindre nos besoins, soit près de 3 fois les capacités de production totales actuelles. Sans compter l’interconnexion, le stockage batterie et le stockage vehicle-to-grid (le stockage dans des batteries de véhicules électriques).

Bref, techniquement, faire fonctionner des énergies renouvelables est nettement plus simple, bon marché et même probablement plus écologique lorsqu’on dispose d’une énergie pilotable décarbonée, comme le nucléaire. Dans les scénarios RTE 2050, le scénario qui conserve 25% de nucléaire permet ainsi d’économiser près de 20 GW de capacités de production gas-to-power, et près de 80 GW de capacités de production électrique.

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Renouvelable ou nucléaire : quel est le moins cher ?

La même logique prévaut si l’on regarde le prix de l’énergie. On oppose systématiquement le coût du nucléaire, en hausse, au coût des énergies renouvelables, qui lui baisse régulièrement. À terme, l’idée est que les énergies renouvelables pourraient même être plus rentables que le nucléaire.

En réalité, l’opposition est encore une fois artificielle, car on ne calcule pas la même chose dans un cas comme dans l’autre. Dans le cas du nucléaire, on calcule le coût d’une énergie pilotable, qui peut (à peu de choses près) répondre à des besoins en électricité à grande échelle, en fonction des besoins. Dans le cas du renouvelable, au contraire, on calcule le coût d’une énergie qui ne peut pas fonctionner toute seule, ne peut pas adapter sa production aux besoins.

Lorsque l’on parle du coût « bas » des énergies renouvelables, on parle en fait du coût d’une énergie bien intégrée dans un mix énergétique pré-existant. Et ce coût n’est bas que parce qu’il existe une infrastructure de production d’énergie stable qui lui permet de fonctionner sans avoir besoin de multiples infrastructures de stockage de l’électricité ou de gestion du réseau électrique. En gros, les énergies renouvelables ne sont bon marché que parce que l’on a encore des énergies pilotables (nucléaire, charbon, gaz) qui lui permettent d’exister sans avoir besoin de développer massivement les techniques de stockage ou de surdimensionner largement les capacités de production, comme l’expliquaient déjà en 2012 des chercheurs du MIT.

Sans énergie pilotable, le renouvelable serait significativement plus cher, car incapable de produire simplement en fonction des besoins. Inversement, le coût du nucléaire, lui, augmente, pour plusieurs raisons. D’abord, bien-sûr, car ce sont des infrastructures lourdes, qu’il faut construire ou entretenir, et que cela coûte de plus en plus cher. En France, le coût du nucléaire augmente aussi car les centrales sont vieillissantes, et qu’il faut donc régulièrement les mettre à l’arrêt pour des périodes de maintenance, de manière à respecter des normes de sécurité qui sont ed plus en plus strictes. Mais le nucléaire est aussi de plus en plus cher car il doit s’adapter à la production aléatoire des énergies renouvelables. Quand la production d’électricité renouvelable est élevée, le nucléaire adapte sa production à la baisse pour assurer la stabilité du réseau. Dans ce cas, les centrales ne fonctionnent pas à pleine puissance, ce qui fait augmenter le coût de production nucléaire par kWh : pour résumer, on continue à payer des salariés et ingénieurs pour faire fonctionner une centrale en dessous de ses capacités. Et encore, il faudrait ajouter à ça les mécanismes ARENH qui financent indirectement les énergies renouvelables sur des coûts payés… par le nucléaire.

En résumé, comparer un mode de production à l’autre à travers leur prix n’a pas tellement de sens car le prix de l’un dépend de l’existence de l’autre. Ce qu’il serait plus intéressant de connaître, c’est le prix moyen de l’électricité en fonction des différents modes de production qui constituent le mix énergétique, dans une logique de planification globale du système électrique. Et sur ce sujet il n’y a pas de modélisation consensuelle.

Deux énergies complémentaires dans un mix décarboné

Plus largement, ce qu’il faut comprendre, c’est que le nucléaire et les énergies renouvelables sont des sources de production d’électricité plutôt complémentaires dans un mix énergétique décarboné.

L’une comme l’autre émettent peu de CO2. Le nucléaire émet ainsi environ 12 g de CO2 par kWh d’électricité produite, l’énergie éolienne 11 g et les panneaux solaires autour de 40 g. C’est près de 20 à 80 fois moins que le charbon, 10 à 40 fois moins que le gaz. Nucléaire et renouvelable peuvent donc être chacun des outils dans la transition énergétique, mais des outils aux fonctions légèrement différentes.

Les énergies renouvelables, qui produisent de façon plus aléatoire, donnent souvent lieu à des surplus de production à des moments où l’on ne consomme pas forcément. Ces surplus pourraient être utilisés pour le power-to-gas, nous donnant accès à des énergies thermiques moins polluantes et à une source de production d’électricité finement pilotable.

Le nucléaire, lui, permettrait d’assurer un socle de production stable, relativement pilotable. Bien-sûr, le nucléaire n’est pas à proprement parler très flexible. Il peut monter en charge et s’adapter aux fluctuations de la demande, mais pas très vite ni sur de grandes amplitudes. Mais pour les variations plus fortes, il y aurait le gaz, produit justement par les surplus d’énergie renouvelables (surplus qui seront d’autant plus nombreux que la production de base est assurée par le nucléaire).

Combiner les énergies renouvelables avec le nucléaire et des productions à base de gaz pour la production en pointe est une solution viable pour proposer un mix énergétique décarboné. Et cette combinaison n’est pas incompatible avec la fermeture de certaines centrales nucléaires vieillissantes, bien au contraire. Il s’agit simplement de ne pas se précipiter.

Nucléaire – renouvelable : un aspect limité de la transition énergétique

L’autre problème lié à l’opposition constante entre nucléaire et renouvelable, c’est qu’elle occulte une grande partie du problème de la transition énergétique. En se focalisant sur le nucléaire ou les énergies renouvelables, on ne parle que de production électrique.

Or, dans les faits, la grande majorité de l’énergie que nous consommons n’est pas de l’électricité. Nous continuons à consommer des quantités énormes d’énergies fossiles dans les transports ou dans le chauffage de nos logements, ainsi que dans l’industrie.

Du point de vue de la pollution globale ou des émissions de CO2 ce sont plutôt ces énergies là que l’on devrait chercher à remplacer. Et on n’y parviendra pas si l’on continue à se focaliser sur le débat « nucléaire – renouvelable ».

Comment envisager de remplacer progressivement l’usage du gaz naturel (celui de nos chauffages ou de nos cuisines) si l’on monopolise nos capacités de production en biogaz ou en hydrogène pour la production d’électricité avec comme seul point focal de produire une électricité 100% renouvelable juste pour se targuer d’être sortis du nucléaire plus vite ? Comment peut-on envisager de développer plus massivement les transports électriques ou même les transports au biogaz si l’on ne dispose ni d’une source de production d’électricité stable, pilotable et prévisible à grande échelle, ni d’une source dédiée de gaz « vert » (si tant est que cela existe).

Évidemment, tous ces enjeux sont des problématiques de long terme, de prospective, mais pour une vraie transition énergétique, elles doivent être prises en compte le plus tôt possible. Et si toutes nos forces sont occupées à débattre de notre production électrique, pourtant déjà décarbonée en France, cela n’est pas prêt d’arriver.

Affaiblir le nucléaire : fausse bonne idée ?

D’autre part, l’opposition entre nucléaire et énergie renouvelable entraîne des logiques paradoxales au niveau de la gestion énergétique nationale. Depuis plusieurs années, l’engouement citoyen pour les énergies renouvelables et leur opposition au nucléaire a incité les pouvoirs publics à mettre en oeuvre des stratégies de plus en plus rapides de « sortie du nucléaire ». Et cette tendance se traduit par un soutien de moins en moins fort des pouvoirs publics à la filière nucléaire. Les opposants au nucléaire y verront sans doute une bonne nouvelle, et pourtant, c’est une logique risquée.

Pour l’illustrer, on pourrait par exemple citer la sortie progressive de l’Etat du capital d’Alstom, puis la vente de sa branche énergie à General Electric. À l’heure où l’on parle de « relocaliser les industries stratégiques », comment expliquer que l’on ait délaissé un fournisseur stratégique de notre principale filière d’approvisionnement électrique ? C’est pourtant relativement logique compte tenu du débat permanent sur le nucléaire dans le pays. Si l’on en vient à considérer que l’énergie nucléaire n’est pas une filière énergétique d’avenir, alors pourquoi tenter de la conserver dans son giron ? Pourquoi conserver le contrôle de ce que l’on cherche par ailleurs à jeter ?

Outre cette perte de contrôle, la logique d’opposition nucléaire – renouvelable mène sur le long terme à un affaiblissement de la filière. On a ainsi, faute de rentabilité, clôturé le travail de recherche du projet Astrid, qui visait à développer une nouvelle génération de réacteurs nucléaires à neutrons rapides. C’est logique : si le nucléaire n’est plus du tout envisagé comme source énergétique pour les prochaines années, pourquoi continuer à investir dans la recherche ? Pourtant, ce projet travaillait sur des pistes intéressantes qui auraient pu résoudre certaines questions liées aux déchets radioactifs voire à la sécurité nucléaire. La décision de fermer le projet Astrid a ainsi été critiquée dans un rapport parlementaire récent : arrêter d’investir, c’est aussi perdre des compétences, qui assurent la maîtrise e la filière. De même, les fonds publics accordés aux institutions garantes de la sécurité nucléaire sont en baisse : 27 millions d’euros de moins en 2013 par rapport à 2010 pour l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire selon la Cour des Comptes, par exemple.

La sécurité nucléaire : victime collatérale de la guerre énergétique

Mais le plus grave, c’est que cette pression constante sur le nucléaire affecte la sûreté même des installations nucléaire. Depuis des années, les différents mécanismes consistant à construire la transition vers le renouvelable se sont bâtis contre le nucléaire. Par le mécanisme ARENH issu de la loi NOME, par le désintérêt de l’Etat actionnaire, par la généralisation des logiques de concurrences et la fermeture d’outils de production encore fonctionnels, on a favorisé les énergies renouvelables en contribuant notamment à rendre le nucléaire de moins en moins compétitif. Inévitablement, cette perte de compétitivité entraîne la filière dans une stratégie de réduction des coûts. Et réduire les coûts, c’est à priori rarement une bonne idée quand on gère une infrastructure dangereuse.

Si depuis quelques années, l’ASN alerte régulièrement sur les failles dans la gestion de la sécurité des centrales, ce n’est peut-être pas un hasard. Le « manque de rigueur » observé dans la gestion des centrales dans le rapport de l’ASN rendu en 2019 peut-il être lié aux difficultés financières des opérateurs de la filière ? Est-il possible que des organisations fragilisées par des logiques financières intenables fassent (inconsciemment ou non) des impasses sur des questions de sécurité ?

En tout cas, le désaveu qui affecte la filière nucléaire depuis quelques années a déjà des conséquences très concrètes : la filière n’attire plus et ne parvient plus à recruter et à former ses ingénieurs. Là aussi, avec des conséquences dommageables pour la sécurité des centrales à moyen terme.

Envisager l’articulation nucléaire – renouvelable de façon nuancée ?

Tout cela ne signifie pas, bien évidemment, qu’il faille absolument mettre fin aux processus de transition énergétique engagés pour notre filière électrique, à savoir la hausse de la production d’énergie renouvelable et la fermeture progressive de certains centrales nucléaires.

Ces dynamiques ont une légitimité indéniable : les énergies renouvelables semblent des technologies d’avenir, tandis que notre infrastructure nucléaire, bien qu’encore performante et très peu polluante, est vieillissante, et ne pourra de toute façon pas assurer ad vitam aeternam nos besoins en électricité.

Mais il serait peut-être plus pertinent de penser ces dynamiques d’une manière plus nuancée. D’organiser la baisse de la part du nucléaire et la hausse du renouvelable de façon progressive et coordonnée, à l’image de ce que proposent les différents scénarios réalisés par Réseau de Transport d’Électricité. Éviter de fermer des centrales nucléaires encore fonctionnelles et sûres, tout en développant des énergies renouvelables là où elles sont pertinentes. Articuler les productions pour produire peut-être en conjonction avec le biométhane, qui est en plein développement, ou avec le véhicule électrique, ou encore en complément d’un hydrogène d’origine renouvelable. Et peut-être, aussi se concentrer sur des enjeux dont l’impact serait plus important : transports, chauffage… Les pistes sont nombreuses.

En tout cas, elles ne peuvent pas être pires que celles qui prévalent actuellement dans les discours dominants sur la transition énergétique : celles du « tout ou rien », de l’opposition de principe et d’une guerre qu’on pourrait presque, à ce stade, qualifier de guerre de chapelles.

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