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L’Energiewende au défi d’un changement d’échelle

Analyses - 20 Septembre 2021

Engagée par l’Allemagne il y a 20 ans, l’Energiewende (tournant énergétique) s’est principalement traduite par le choix de développer les sources d’énergie nouvelles et renouvelables (EnR) et de sortir du nucléaire. En 2011, fut notamment décidé d’arrêter définitivement l'ensemble du parc nucléaire allemand, qui représentait alors une puissance installée de 8,5 GW et 22 % de la production nationale annuelle d’électricité, en 2022 au plus tard. Si cette politique bénéficie d’un large soutien de l'opinion, des voix émergent outre-Rhin pour considérer que le mouvement est trop rapide ou, au contraire, trop lent (comme la Cour Constitutionnelle fédérale) ou que les choix retenus sont problématiques (voir notamment un récent rapport de la Cour des Comptes fédérale). Vingt ans après l’amorce de cette transition, et alors qu’a été adopté en juin 2021 un ambitieux objectif de neutralité carbone à l’horizon 2045, quel bilan peut-on en tirer ?

Dans notre précédente chronique, nous avons constaté que le bilan carbone des vingt premières années de l’Energiewende était loin de répondre aux attentes. L’Allemagne reste un producteur majeur de gaz à effet de serre et les premier résultats des années 2019 et 2020 ne sont pas du tout significatifs, car ils ont été largement influencés par des hivers peu rigoureux, puis par la pandémie. Ce constat a certainement joué un rôle dans l’adoption de l’avenant à la Loi sur la Protection du Climat adopté en juin 2021, où le gouvernement allemand a retenu, comme valeur de référence, en 2020, des émissions de 813 Mt CO2 (l’équivalent du niveau de 2019, afin de "geler" l’effet de la crise sanitaire) et fixé une cible de 438 Mt CO2 en 2030, impliquant un rythme annuel de décroissance 2,5 fois plus rapide que celui observé depuis 1990. À proportion, l’effort le plus important portera sur le secteur énergétique, avec une réduction supérieure à 60 %.

Dans le champ énergétique, la question majeure sera celle de la place occupée, dans les années à venir, par le charbon et, surtout, le lignite, de loin le mode le plus polluant de production d’électricité. La plus grande partie de la houille incinérée dans les centrales à charbon allemandes est importée, mais le lignite est produit localement, près de Cologne, d’une part, et dans les Länder de Saxe, de Basse-Saxe et du Brandebourg, d’autre part. Les choix politiques sont, par conséquent, éminemment difficiles à arbitrer, compte tenu de la concentration de sites de lignite dans la partie orientale de l’Allemagne, dont ni le niveau de vie ni le taux d’emploi n’ont totalement rejoint, plus de 30 ans après la réunification, ceux de l’ex-Allemagne de l’Ouest. En conséquence de cette localisation, les Länder de l’Est sont également assez denses en centrales fonctionnant avec le lignite.

Source : BMWi 

Le 3 juillet 2020, le parlement allemand a adopté deux lois sur l’arrêt définitif de la production d’électricité issue de centrales à charbon (Kohleausstiegsgesetz) d’ici 2038 et sur l’accompagnement des régions concernées (Strukturstärkungsgesetz, prévoyant que le gouvernement fédéral soutiendra les régions minières à hauteur de 40 milliards d’euros, de l’ordre d’un tiers à l’Ouest et de deux tiers à l’Est).

Il faudra, d’ici 2038, remplacer à la fois le nucléaire et le couple charbon/lignite, qui représentent encore 40 % de la production d’électricité en 2020.

Ce qui signifie qu’il faudra, d’ici 2038, remplacer à la fois le nucléaire et le couple charbon/lignite, qui représentent encore 40 % de la production d’électricité en 2020 (11 % pour le nucléaire, 16 % pour le lignite et 8 % pour le charbon). Certes, des mesures d’économies d’énergies sont attendues pour la période mais, dans le même temps, la part de l’électricité dans le bouquet énergétique devrait augmenter en raison des transferts d’usages (notamment en matière de mobilité), ce qui renforce encore le faisceau des contraintes.

Avec la fin du charbon, la question ouverte sera celle du remplacement, par des EnR intermittentes et peu pilotables, de capacités de production stable, de tension élevée et continue, indispensables aux industries électro-intensives et au transport de masse (notamment ferroviaire). Le gaz constituera mécaniquement une partie de la réponse au besoin de flexibilité, au risque de renforcer la dépendance à la Russie (cf. Nord Stream 2 et la levée partielle des sanctions américaines). Les politiques font aussi porter leurs espoirs sur le biogaz et le biométhane ; toutefois, la pression sur les ressources en sols et en eau devra être prise en considération, l’Allemagne concentrant déjà près de la moitié des installations européennes de biogaz (valorisé sous forme de production électrique), selon un modèle industriel dont la croissance s’est affaissée à partir du milieu des années 2010.

Les espoirs se portent également sur l’hydrogène, qui ouvre sur une large gamme d’usages potentiels : pétrochimie, transport lourd et léger, stockage de la production "fatale" des centrales solaires et éoliennes… Mais l’hydrogène est aujourd’hui "gris" (c’est-à-dire produit à partir de charbon ou de gaz) et ne fera partie de la solution qu’une fois "verdi" (i.e. produit par des électrolyseurs alimentés par une électricité décarbonée) ou "bleui" (i.e. produit par vaporéformage en utilisant du gaz, mais avec captage et séquestration des émissions de carbone). Le Cabinet fédéral a adopté en juin 2020 une Stratégie Nationale pour l’Hydrogène (Nationale Wasserstoffstrategie). L'Allemagne investira 9 milliards d'euros dans cette filière et veut mettre en place une capacité de production de 5 gigawatts d'ici 2030, doublée en 2040. En février 2021, Bruno Le Maire et Peter Altmaier ont appelé de leurs vœux le lancement d’un Projet important d'intérêt européen commun (PIIEC) sur l'hydrogène, financé en partie par le plan de relance. Mais un hydrogène décarboné n’aura en définitive que très peu d’effet sur la trajectoire de décarbonation de cette décennie et ne concourt donc pas à remporter le pari du -65 % en 2030. En outre, les défis restent considérables, tant pour déployer une capacité de production d’hydrogène vert ou bleu (notamment pour valider techniquement et économiquement la séquestration du carbone et son stockage de masse) que pour développer les usages potentiels, avec des effets indéterminés pour aller vers la neutralité en 2045.

Du côté des EnR, l’effort à produire durant cette période se heurtera à différents obstacles. La loi allemande sur les énergies renouvelables (EEG 2021), entrée en vigueur le 1er janvier 2021, prévoit le passage de la part des EnR dans la consommation électrique allemande d’environ 42 % en 2019 à 65 % à l’horizon 2030. Toutefois, ce niveau devra être encore rehaussé compte tenu de l’avancement de l’horizon de neutralité en 2045 : le think tank allemand Agora Energiewende considère que la part des énergies renouvelables devrait représenter 70 % de la production d'électricité d’ici 2030 et presque 100 % au plus tard en 2045.

Source : Agora Energiewende

Différents signaux permettent d’entrevoir les difficultés à venir : le rythme de déploiement du photovoltaïque était plus lent en fin de décennie 2010 qu’au début, les délais d’autorisation de nouveaux parc éoliens s’allongent, et ces derniers sont plus concentrés dans le Nord de l’Allemagne, alors que la consommation l’est au Sud. Globalement, cette nouvelle allocation spatiale des moyens de production (y compris la fermeture prochaine des dernières centrales nucléaires) induit des besoins considérables d’adaptation des réseaux de distribution et de transport d’électricité, qui progressent plus lentement qu’escompté (notamment en raison de problèmes d’acceptabilité des lignes à haute tension, qui conduisent à les enterrer systématiquement).

Le gouvernement a décidé de favoriser davantage les projets photovoltaïques de taille réduite : les panneaux solaires installés sur les toits ne sont soumis à appel d’offres qu’à partir d’un seuil de 750 kW (contre 500 kW auparavant).

Et les petits producteurs qui possèdent une installation de 30 kW de puissance ou moins seront exonérés du paiement de la contribution aux énergies renouvelables sur l’électricité qu’ils consomment. Ce modèle d’autoconsommation électrique préfigure un profond changement de système, dont l’expansion est notamment subordonnée au développement de capacités de stockage décentralisé. Enfin, si les progrès enregistrés dans le domaine du photovoltaïque fondent la rationalité de ces choix, la question des "coûts de système" demeure : plus la part des EnR est élevée, plus ils croissent ; selon Hirth et al. (2015) ou Reichenberg et al. (2018), ces coûts augmentent la facture des EnR de 35 à 50 %, lorsque leur part dans la production d’électricité croît de 30 à 40 %. Un passage à 85 % induirait un quasi-doublement.

À l’évidence, l’Allemagne s’est astreinte à relever un défi particulièrement complexe en décidant de poursuivre conjointement des objectifs de dénucléarisation et de décarbonation dans les années 2010.

À l’évidence, l’Allemagne s’est astreinte à relever un défi particulièrement complexe en décidant de poursuivre conjointement des objectifs de dénucléarisation et de décarbonation dans les années 2010 : entre 2010 et 2020, la production d’électricité à base de charbon aura été divisée par plus de deux, malgré un prix du CO2 "alangui" sous les 10 €/t jusqu’en 2018, ce qui l’aura favorisé au détriment du gaz moins émetteur, mais les objectifs de décarbonation à 2020 n’ont été atteints qu’à la "faveur" de circonstances exceptionnelles de réduction de la consommation énergétique en 2019 et 2020 (dans l’attente des effets du fort rebond de 2021 en cours). Et le plus difficile reste à venir : le think tank Ember estime que la lenteur des progrès réalisés outre-Rhin pourrait conduire l’Allemagne à représenter encore 30 % des émissions européennes de CO2 électriques en 2030, sur la base des National Energy and Climate Plans soumis en 2020 à la Commission européenne. À cet horizon, malgré des efforts priorisés dans le domaine électrique, l’Allemagne pourrait avoir l’un des KWh les plus chargés en CO2 d’Europe.

Certes, le rehaussement des objectifs (65 % de réduction des émissions en 2030) est destiné à éloigner cette sombre perspective et à conserver un crédit en termes de leadership dans la lutte contre le changement climatique. Nul doute que la puissance économique et industrielle de l’Allemagne confère plus de crédibilité à ses engagements qu’à ceux de nombre d’autres membres de l’Union européenne.

Il n’en reste pas moins que, bien au-delà du système énergétique, il s’agira de transformer profondément la société allemande dans son ensemble, dès lors que l’industrie, les transports, les bâtiments et l’organisation urbaine seront affectés, et que ces transformations sociales autant que techniques sont usuellement des mouvements lents. 

 

Copyright : Christof STACHE / AFP

 

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