La transition énergétique vers des sources d’énergie durables est devenue une impérieuse nécessité pour préserver notre planète et assurer un avenir viable. Dans cette partie, nous explorerons les principales clés de cette transition et les technologies phares qui la propulsent.
Les énergies renouvelables : piliers de la transition
Les énergies renouvelables incarnent le pivot central de la transition énergétique. Elles offrent une solution viable pour remplacer les énergies fossiles, limitant ainsi les émissions de gaz à effet de serre. Le solaire photovoltaïque est particulièrement en vogue, avec des progrès significatifs dans la conception de panneaux plus efficaces et abordables. L’énergie éolienne connaît également une évolution notable, avec des turbines plus puissantes et des innovations dans le stockage de l’énergie éolienne. Quant à l’hydroélectricité, elle représente une source d’énergie mature et fiable, bénéficiant d’un potentiel substantiel non encore pleinement exploité.
Le solaire photovoltaïque, par exemple, repose sur des cellules qui convertissent la lumière du soleil en électricité à l’aide de matériaux semi-conducteurs. Ces cellules, de plus en plus performantes, transforment une part croissante de la lumière solaire en électricité, contribuant ainsi à la croissance de la production d’énergie solaire à l’échelle mondiale. Parallèlement, l’énergie éolienne, grâce à des éoliennes de plus grande envergure et des technologies d’optimisation, joue un rôle essentiel dans la transition vers une production énergétique plus propre.
Les 10 enjeux de la transition énergétique
Production & Transformation
Il est incontestable que l’évocation de l’énergie doit nécessairement englober son processus de production. En France, la production d’énergie primaire est largement dominée par le nucléaire, représentant 77% de la production énergétique du pays. Les énergies renouvelables, quant à elles, contribuent à hauteur de 22% de l’énergie primaire produite, tandis que les sources d’énergie fossile ne représentent pas plus de 1%. En effet, la France importe la majeure partie du gaz, du pétrole et du charbon qu’elle consomme. De plus, sur la totalité de l’énergie primaire produite en France, seuls 68% aboutissent à une utilisation effective. Les 32% restants se dissipent en pertes et en processus de transformation visant à la rendre consommable.
En ce qui concerne l’électricité, 67,1% de la production en France provient du nucléaire et 24,1% des énergies renouvelables (chiffres de 2020 selon la CRE). La loi de transition énergétique pour la croissance verte projette de réduire la part de l’électricité produite par le nucléaire à 50% d’ici 2025. Pour réaliser cet objectif, il sera impératif d’accroître la capacité de production des énergies renouvelables déjà solidement implantées sur le territoire, et d’investir davantage dans les énergies renouvelables en cours de développement, notamment les énergies marines renouvelables (hydrolienne, houlomotrice, marémotrice, etc.).
Stockage d’énergie : le défi des flux variables
Le stockage d’énergie est un élément clé de la transition énergétique, visant à surmonter la nature intermittente des sources d’énergie renouvelable. Les technologies de stockage, telles que les batteries lithium-ion, sont en constante amélioration, offrant des solutions plus efficaces et économiquement viables. Ces systèmes permettent de stocker l’énergie excédentaire générée par les sources renouvelables lorsqu’elle est abondante et de la libérer lorsque la demande est élevée, assurant ainsi une alimentation électrique stable.
Par exemple, les avancées dans les batteries à flux redox permettent une grande flexibilité et capacité de stockage, essentielles pour intégrer de manière fiable les énergies renouvelables dans le réseau électrique. Les réseaux intelligents, combinés à des solutions de stockage innovantes, jouent un rôle crucial en optimisant la distribution de l’électricité et en minimisant les pertes d’énergie tout au long du processus.
Transport & Distribution
L’acheminement de l’énergie, sous ses diverses formes, vers les consommateurs est un maillon crucial du processus énergétique. Plusieurs méthodes de transport et de distribution sont employées en fonction du type d’énergie, allant des lignes à haute tension aux camions-citernes et aux pipelines.
L’évolution des technologies énergétiques et l’émergence de nouvelles sources vont indubitablement transformer la manière dont l’énergie est distribuée. Par exemple, l’essor des véhicules électriques va considérablement accroître la demande en électricité sur le réseau. Ces véhicules pourront également jouer un rôle crucial en tant que sources d’alimentation de secours si le réseau électrique en a besoin, grâce au déploiement de réseaux électriques intelligents (smartgrids).
Dans le cas de l’hydrogène liquide, des solutions de transport maritime sont en cours de développement, ouvrant ainsi la voie à une commercialisation à grande échelle. Ces évolutions témoignent des changements à venir dans la logistique énergétique, offrant des perspectives prometteuses pour une distribution plus efficace et adaptée aux besoins futurs.
Consommation & Performance
Au cœur de toute la chaîne de production et de transport de l’énergie se trouve la consommation, l’ultime objectif. Cependant, les émissions de gaz à effet de serre varient considérablement en fonction du type d’énergie utilisée et de la manière dont elle est consommée. C’est pourquoi il est primordial d’adopter une approche réfléchie axée sur la sobriété énergétique.
Il devient impératif de revoir nos habitudes de consommation et de nous diriger collectivement vers un mode de vie qui optimise l’utilisation de l’énergie, tout en continuant à perfectionner les technologies existantes pour accroître la performance énergétique de nos systèmes. C’est en combinant cette prudence dans notre consommation avec l’amélioration constante de nos technologies que nous pourrons espérer réduire de manière significative notre empreinte environnementale tout en répondant à nos besoins énergétiques.
Récupération & Circularité
Dans un modèle énergétique durable, les énergies de récupération jouent un rôle essentiel en complément des énergies renouvelables. Comme leur nom l’indique, elles consistent à récupérer de l’énergie qui, autrement, serait perdue. La chaleur produite par la combustion des déchets, les data centers ou divers processus industriels tels que la métallurgie peut être récupérée à l’aide d’échangeurs thermiques, puis utilisée pour chauffer les bâtiments environnants. Elle peut également être convertie en électricité sans émission supplémentaire de CO2. Les énergies de récupération contribuent à minimiser les pertes d’énergie et favorisent le développement de territoires intelligents et vertueux.
Prenons l’exemple d’une usine de valorisation énergétique des déchets ménagers où la chaleur générée par la combustion des déchets non recyclables peut être exploitée. Selon l’Ademe, « le gisement national de chaleur fatale industrielle s’élève à 109,5 YWh, soit 36% de la consommation de combustibles dans l’industrie ». Le potentiel des énergies de récupération dans l’industrie est considérable : accompagner les acteurs industriels dans leurs efforts visant à réduire la consommation d’énergie est crucial pour un secteur qui représente plus de 20% des émissions totales.
Financement & Compétitivité
Après une période de mises à l’arrêt sans précédent en raison des confinements successifs, le Gouvernement a dévoilé un plan de relance économique exceptionnel de 100 milliards d’euros, dont 30 milliards d’euros seront entièrement dédiés à la transition écologique. L’objectif clair de ce plan de relance est de faire de l’écologie le principal moteur de la reprise et de la transformation de notre économie.
Alors que la nécessité d’une transition énergétique à toutes les échelles ne fait plus de doute, la question du financement reste cruciale. Les investissements nécessaires pour convertir l’intégralité du modèle énergétique sont colossaux, que ce soit en redéfinissant les activités ou simplement en développant les infrastructures énergétiques. Le plan de relance du gouvernement, lancé suite à la crise sanitaire, accorde une importance considérable à la transition énergétique, avec plus de 7 milliards d’euros dédiés à la seule filière hydrogène. Cependant, se pose la question de savoir si ces investissements sont suffisants.
Selon l’I4CE, il faudrait 45 à 70 milliards d’euros d’investissements supplémentaires pour garantir le succès de la transition énergétique d’ici à 2030. Politiques, investisseurs publics et privés, tous doivent réunir leurs efforts pour favoriser une transformation à long terme du modèle énergétique actuel. La mobilisation collective est essentielle pour surmonter ces défis financiers et permettre une transition énergétique réussie.
Innovation et recherche : accélérer la transition
L’innovation est le moteur de la transition énergétique. Les investissements dans la recherche et le développement de technologies propres sont vitaux pour accélérer cette transition. Les gouvernements, les organisations et les entreprises doivent collaborer pour créer des politiques qui encouragent les investissements dans la recherche et offrent des incitations financières pour le développement et la mise en œuvre de nouvelles technologies énergétiques.
Des initiatives telles que les concours de conception et les subventions pour les startups orientées vers les énergies renouvelables stimulent l’innovation. Des projets de recherche prometteurs portent sur des domaines tels que la fusion nucléaire, l’utilisation de l’hydrogène vert comme vecteur énergétique et le développement de nouvelles technologies de stockage avancées. Ces innovations sont cruciales pour accroître l’efficacité, réduire les coûts et rendre les énergies renouvelables plus accessibles à tous.
Les métiers de la filière énergie
La transition énergétique revêt un intérêt majeur du fait de son potentiel de création d’emplois. En France, les études sur les scénarios de transition énergétique estiment qu’entre 280 000 et 400 000 nouveaux emplois seront créés d’ici 2030. Mais il ne s’agit pas seulement des emplois à venir, car déjà 3,8 millions de personnes travaillent dans des secteurs liés à l’économie verte en France. Le potentiel créatif des énergies renouvelables dépasse largement celui des énergies fossiles : pour un investissement d’1 million d’euros, 14 emplois sont créés dans les énergies renouvelables, contre seulement 6 dans le charbon.
À mesure que le système de production et de consommation d’énergie se transforme, les métiers qui y sont associés évoluent également. Les futurs travailleurs du secteur doivent acquérir de nouvelles compétences techniques pour faire face aux avancées technologiques. Quatre étapes clés sont nécessaires pour relever ce défi en matière d’emploi :
- Diagnostic : Anticiper l’évolution des emplois et des compétences associées grâce à une analyse de l’impact sur les métiers à l’échelle des territoires, apparaît comme une étape indispensable.
- Anticiper : Dans le cadre des changements structurels à venir, il est essentiel d’anticiper précisément les répercussions sur l’emploi. Cela implique de mener une véritable Gestion Prévisionnelle Territoriale des Emplois et Compétences (GPTEC), en impliquant l’ensemble des parties prenantes, et coordonnée par les collectivités territoriales.
- Former : Adapter l’offre de formation en fonction des évolutions identifiées lors de la phase d’analyse, et accompagner les salariés dans leur reconversion.
- Dynamiser : Renforcer les relations entre les acteurs de la formation, de l’emploi et de la transition énergétique à l’échelle territoriale pour les adapter en cohérence avec les spécificités des situations locales. Cela favorisera une transition fluide vers une économie plus verte et génératrice d’emplois durables.
Mesures, Normes & Fiscalité
Le cadre juridico-légal joue un rôle crucial dans l’accompagnement et l’accélération de la transition énergétique, pouvant même agir comme un levier essentiel pour sa généralisation à grande échelle. Au niveau européen, le Cadre pour le climat et l’énergie ainsi que la Feuille de route « bas carbone » à l’horizon 2050 établissent les objectifs majeurs à atteindre, que ce soit en termes de réduction globale des émissions ou d’intégration des énergies renouvelables dans le mix énergétique. À l’échelle nationale, la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte représente le pilier central du cadre juridique de la transition énergétique en France. Plusieurs instances ont été créées pour appliquer les mesures envisagées et suivre leur progression.
Bien que cette loi ait permis d’établir une direction commune, il est important de noter que la transition énergétique se concrétise avant tout au niveau local, dans les territoires. L’aménagement du territoire est un enjeu crucial pour le déploiement des infrastructures nécessaires à l’intégration des énergies renouvelables.
Un travail normatif considérable reste à effectuer afin d’harmoniser la direction de la transition énergétique pour l’ensemble des parties prenantes. La définition de normes précises et le développement d’outils de mesure permettront d’identifier les domaines d’action essentiels et de comparer la pertinence des mesures mises en œuvre par les différents acteurs. Cette normalisation et ces mesures de suivi contribueront à un déploiement plus efficace et cohérent de la transition énergétique.
Gouvernance & Parties prenantes
Indubitablement, l’énergie constitue un enjeu central des rivalités internationales et des rapports de pouvoir sur les territoires, qu’il s’agisse du contrôle des gisements, des réseaux de distribution ou du marché. Dans le contexte de la transition énergétique, l’accès aux métaux rares indispensables à la production des infrastructures des énergies renouvelables est un sujet crucial. Il est primordial d’impliquer toutes les parties prenantes, publiques et privées, y compris les ONG, les citoyens, les investisseurs, les entreprises et les gouvernements, dans une collaboration étroite pour co-construire un modèle énergétique durable.
Parler de gouvernance de l’énergie invite également à réfléchir à la nature de notre réseau énergétique, qui est actuellement largement centralisé. Ce réseau s’est développé avec des infrastructures massives gérées principalement par des acteurs uniques, souvent publics. Cependant, avec le désengagement progressif de l’État et l’avènement des nouvelles énergies renouvelables, l’efficacité d’un tel système est remise en question. Un nouveau paradigme énergétique basé sur des sources d’énergie respectueuses de l’environnement, avec des infrastructures plus locales et décentralisées, pourrait-il être la solution ? C’est une question essentielle à explorer pour construire un avenir énergétique durable.
Ensemble vers un avenir énergétique durable
Lénergie ne se résume pas à une simple variable technique. Elle engage l’ensemble des acteurs politiques, socio-économiques et environnementaux. La transition durable de notre modèle énergétique va bien au-delà de la simple substitution des énergies fossiles par les énergies renouvelables. Elle requiert un changement structurel profond et global dans notre approche de l’énergie.
Il est crucial de comprendre que la puissance actuellement fournie par les combustibles fossiles ne pourra pas être égalée par les énergies renouvelables seules, que ce soit en raison de l’espace nécessaire pour leur déploiement ou de la disponibilité limitée des métaux rares nécessaires à leur production. Ainsi, la transition énergétique doit s’accompagner d’une redéfinition de nos modèles productifs, de nos habitudes de consommation énergétique et d’une décentralisation des infrastructures.
Pour construire le modèle énergétique de la transition, voici quelques axes clés à considérer :
- Diversification des sources d’énergie : Il est important d’exploiter une variété de sources d’énergie, y compris les énergies renouvelables, le nucléaire sûr et propre, et l’amélioration de l’efficacité énergétique.
- Efficacité énergétique : Mettre en œuvre des mesures pour réduire la consommation d’énergie à travers des pratiques plus efficientes et des technologies avancées.
- Décentralisation des infrastructures énergétiques : Favoriser un réseau énergétique plus décentralisé, avec une production locale d’énergie et des solutions adaptées à chaque région.
- Innovation technologique et recherche : Investir dans la recherche et le développement pour créer des technologies plus avancées et améliorer l’efficacité des énergies renouvelables.
- Éducation et sensibilisation : Informer et éduquer la population sur les enjeux énergétiques, promouvoir les comportements éco-responsables et encourager l’adoption de technologies plus propres.
- Collaboration et partenariats : Encourager la collaboration entre les gouvernements, les entreprises, les ONG et la société civile pour élaborer des politiques énergétiques efficaces et durables.
La construction d’un modèle énergétique de transition nécessite une approche holistique, intégrant des aspects techniques, économiques, sociaux et environnementaux. Elle implique une vision à long terme, une gouvernance efficace et l’engagement de toutes les parties prenantes pour relever le défi crucial de la transition énergétique.