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Les différentes sources d'énergie

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Les sources d'énergie se répartissent en deux grands segments : les matières premières et les phénomènes naturels. De manière générale, les premières fournissent les énergies dites fossiles alors que les secondes fournissent les énergies dites renouvelables.


Quelles sont les sources primaires et secondaires de production d'électricité ?

Quelles sont les sources primaires d'énergie ?

Par définition, une source d'énergie primaire est issue de la nature avant d'être transformé. En cas de non-utilisation de la source primaire dans son état initial, elle est exploitée afin de la transformer en une source d'énergie secondaire utilisable et transportable. La liste des sources d'énergie primaires :

  • Uranium
  • Charbon
  • Hydrocarbures
  • Cours d'eau et chutes d'eau
  • Force de la mer
  • Rayonnement du soleil
  • Force du vent
  • Pétrole
  • Gaz naturel
  • Géothermie
  • Déchets et biomasse

Quelles sont les sources renouvelables ou polluantes ?

Les sources primaires et secondaire d'électricité renouvelables et polluantes
Sources renouvelables ou non ? Sources primaires Sources secondaires
Non renouvelables Uranium Centrale nucléaire
Hydrocarbures Centrale termique à flamme (fossile)
Charbon  
Pétrole  
Gaz naturel  
Renouvelables Force de l'eau (hydraulique ou marine) Centrale d'hydroélectricité
Vent Centrale éolienne
Rayonnement solaire Énergie solaire photovoltaïque
Géothermie Centrale géothermique
Déchets et biomasse Cogénération
  Énergie solaire thermique à concentration

Qu'est-ce qu'une énergie fossile ?

centrale thermique au gaz

Centrale thermique au gaz

Les énergies fossiles proviennent de la combustion de matières premières comme le charbon, le pétrole ou encore le gaz naturel. Ces combustibles sont le résultat d'un processus de fossilisation qui a pris plusieurs millions d'années, c’est pourquoi on les appelle « combustibles fossiles » produisant de l'« énergie fossile ». Les réserves en matières premières sont abondantes, mais malheureusement non renouvelables.

Les énergies fossiles sont donc polluantes et leurs réserves ne sont pas infinies. Le gaz naturel est aujourd'hui l'énergie fossile la moins polluante, du fait de ses émissions de CO2 réduites. Cette source d'énergie est présentée aujourd'hui comme un bon complément aux énergies renouvelables, dont la production est intermittente, du fait de sa flexibilité.

D'où provient l'énergie nucléaire ?

centrale nucléaire

Centrale nucléaire

L’énergie nucléaire provient également d’une matière première qu'est l'uranium, c’est donc une énergie fossile. Cependant, on la considère comme une alternative aux autres énergies fossiles car elle est n'émet pas de CO2 même si elle suscite des problèmes de sécurité et de stockage des déchets radioactifs.

Si elle a offert une indépendance énergétique à la France depuis un demi-siècle, le coût de la maintenance du parc nucléaire français est aujourd'hui en hausse, du fait de l'allongement de la durée de vie des centrales et du renforcement des normes de sûreté. Du côté de la nouvelle génération de réacteurs, le coût de l'EPR de Flamanville s'avère très élevé.

Comment sont produits les énergies renouvelables ?

Coucher de soleil avec eoliennes

Les énergies renouvelables, comme leur nom l’indique, ne sont pas tarissables. Appelées aussi « énergies vertes » ou « énergies propres » car provenant des phénomènes naturels (vent, rayonnement solaire, force des courants marins), elles ne causent aucune pollution directe - mais parfois indirecte à cause de l'extraction de minerais (lithium, coltan, cuivre...) permettant la création des éoliennes et panneaux solaires notamment.

Leur exploitation est en plein essor : elles ne permettent pas encore de remplacer les autres sources d’énergie mais offrent la possibilité de réduire de façon significative l’utilisation des combustibles fossiles. La transition énergétique est par ailleurs l'un des plus grands défis du XXIème siècle. De nombreux fournisseurs d'électricité promeuvent le développement durable et proposent des offres d'électricité verte. Certains fournisseurs alternatifs 100% écologique sont apparus tels que Planète Oui, Enercoop, Plüm Énergie, ilek, Mint EnergieeKwateur et Elecocité.

L’énergie hydraulique

Les centrales hydrauliques convertissent la force des cours d’eau, des chutes d’eau et même des marées ou de la houle et constituent une source d’énergie inépuisable et n'émettant pas de CO2. Ce système de production d'électricité verte est la plus ancienne des énergies renouvelables. Tout comme les moulins à eau depuis l'Antiquité, les centrales hydrauliques captent la force de l'eau alimentant les turbines tournantes pour produire de l'électricité grâce à un générateur électrique. Cependant, les conséquences sur le milieu aquatique ou l'environnement en général peuvent être importantes, notamment si la construction d'un barrage conduit à l'inondation de terres sur grande superficie (ex : barrage des Trois Gorges, en Chine).

En 2017, l'hydroélectricité représente 10,1% du mix énergétique en France. 

L’énergie éolienne

Cette énergie verte est promise à un bel avenir au vu de son caractère inépuisable. En théorie, capter un millième de l'énergie éolienne disponible sur Terre permettrait en effet de subvenir à la totalité des besoins mondiaux en électricité. Les progrès technologiques réalisés sur les dix dernières années ont permis de rendre les éoliennes à la fois plus efficientes et beaucoup moins coûteuses à produire.

Cependant elle présente l'inconvénient majeur d'avoir une production intermittente. Pour assurer la stabilité du réseau de transport d'électricité, la production d'électricité doit toujours égaler à peu près la consommation par les entreprises et les ménages, or on ne commande pas l'heure à laquelle souffle le vent.

Les systèmes de stockage de batterie, qui doivent permettre de contourner ce problème, doivent gagner en efficacité sur les prochaines décennies : c'est à cette condition que les énergies vertes pourront devenir la première source d'énergie dans le monde.

L'implantation d'éoliennes terrestres suscite parfois l'hostilité des riverains car leur présence altère le paysage, génère du bruit et peut présenter un danger pour la faune locale. En France, l'Etat favorise désormais plutôt l'éolien maritime (offshore) et côtier, où les nuisances sont réduites, et où le rendement est souvent bien supérieur.

L’énergie solaire

L’énergie lumineuse du soleil est recueillie grâce à des capteurs sur des panneaux solaires et est convertie en énergie électrique (solaire photovoltaïque) ou thermique (solaire thermique, comme pour les chauffe-eaux solaires). L’installation de panneaux photovoltaïques peut permettre aux particuliers de subvenir à plus de la moitié de leurs besoins en chauffage (eau et habitation).

A l'instar de l'énergie éolienne, le solaire photovoltaïque a une production intermittente en fonction des éléments. Dans le cadre d'une transition énergétique vers les énergies vertes, les Etats devront donc continuer de s'appuyer sur des sources d'énergie complémentaires.

L’énergie géothermique

Le principe est d’exploiter le flux géothermique naturel à la surface du globe. En général, ce flux est assez faible et nécessite des dispositifs importants (forage…) pour pouvoir être capté. Ce type d’énergie ne dépend pas des conditions atmosphériques et a donc l’avantage d’être quasi continu.

Les techniques se sont sophistiquées dans les pompes à chaleur géothermiques, qui absorbent la chaleur du sol via un réseau de capteurs horizontaux ou verticaux, puis la transmettent à des réseaux de chaleur qui la restituent à l'intérieur du logement. 

méthaniseur

Unité de méthanisation

La biomasse

L’énergie de la biomasse est produite par combustion de matières biologiques comme le bois, par conversion en biocarburants, ou par extraction de biométhane de déchets organiques dans des méthaniseurs.

Même si la combustion produit des gaz à effet de serre, la biomasse reste une énergie renouvelable : la croissance des arbres absorbe autant de CO2 que leur combustion n'en libère dans l'atmosphère.

Quel est le mix énergétique primaire en France ?

Pour avoir une vision globale de la dépendance d'un pays aux différentes sources d'énergie, on considère le mix énergétique primaire qui intègre non seulement l'origine de la production de l'électricité, mais aussi l'énergie utilisée pour la carburation automobile, le fioul, le gaz ou le bois utilisés pour le chauffage. Au sein du graphique ci-dessous, une partie du gaz, du charbon et du pétrole sont destinés à la production d'électricité.

 

Source : Ministère du Développement durable, Metp

Quelle est la part des sources d'énergie dans la production d'électricité en France ?

La France a fait le choix de se doter d'un parc nucléaire assurant près des trois quarts de la production d'électricité du pays. Comme la plupart des centrales ont été construites dans les années 1960 à 1980, les investissements ont été amortis de longue date dans les comptes d'EDF et les coûts marginaux de production sont faibles.

En conséquence, les prix de l'électricité en France sont parmi les plus bas d'Europe. Néanmoins, ce coût grandit à mesure que les centrales vieillissent et que les normes de sécurité et d'environnement grandissent.

Vient en seconde position l'hydroélectricité, dont le potentiel est aujourd'hui presque entièrement exploité. Les énergies renouvelables alternatives comme l'éolien et le photovoltaïque représentent un faible pourcentage de la production totale du pays, même s'il augmente fortement d'année en année - à l'inverse des autres sources d'énergie.

 
 

Source : Bilan électrique 2017 RTE

Le défi de l'environnement : la transition énergétique

La transition énergétique définit le changement des modes de production emais également de consommation de l'énergie. Le défi de la transition énergétique dont la transition écologique consistera à augmenter significativement la part des énergies renouvelables (32% minimum en 2030) dans le mix énergétique sans faire exploser la facture d'électricité du consommateur.

La loi de transition énergétique votée en 2015 fixe pour objectif de multiplier par deux la production d'origine renouvelable pour faire passer la production nucléaire à 50% du mix énergétique français d'ici 2025 et ainsi devenir autonome d'ici 2030 en France. Cependant, le développement des énrgie renouvelables (EnR) ne pourra se faire que qu'avec un soutien financier public croissant. 

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