Quinzième inventaire - Édition 2013

La production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde
Collection chiffres et statistiques

             
             
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Introduction
Organisation de l'étude
Éléments de méthode
Sommaire
Chapitre 1
La production d'électricité dans le monde : perspectives générales (.pdf)
Chapitre 2
Un aperçu des dynamiques régionales par filière (.pdf)
Chapitre 3
La production d'électricité d'origine renouvelable : détails par région et par pays (.pdf)
Conclusion
 
Éditeur

 

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Conclusion

Cet inventaire démontre une nouvelle fois l'augmentation des sources renouvelables dans le mix électrique mondial. Prises dans leur ensemble, les renouvelables ont affiché un taux de croissance supérieur aux filières conventionnelles, mesuré sur la dernière décennie (de 2002 à 2012) à 4,7 % par an en moyenne, contre 3,1 % pour le conventionnel. La part des renouvelables dans le mix électrique mondial atteint désormais 20,8 % en 2012, contre 19,9 % en 2011 et 18,3 % en 2002. La croissance de la production renouvelable a été particulièrement forte entre 2011 et 2012 (+6,2 %). La production renouvelable a en effet augmenté de 276,3 TWh en 2012, passant ainsi à 4 699,2 TWh. Elle s'explique par une hausse beaucoup plus forte qu'anticipée de la production hydroélectrique (+3,8 % entre 2011 et 2012, +132,7 TWh), en particulier du fait de la Chine. Elle reflète également le dynamisme des filières renouvelables non hydrauliques dont la production a augmenté de 16,1 % entre 2011 et 2012 (+143,7 TWh). Après l'hydraulique, c'est l'éolien qui a connu la plus forte progression en valeur (+82,8 TWh en 2012 pour un total de 534,3 TWh), mais la palme du dynamisme revient au solaire (photovoltaïque et héliothermodynamique) qui, grâce à une croissance de 65,5 % entre 2011 et 2012 (+41,4 TWh), franchit pour la première fois le cap des 100 TWh pour atteindre 104,5 TWh. La contribution de la biomasse a été un peu plus modeste (+18,6 TWh pour un total de 326,2 TWh), de même que celle de la géothermie (+1 TWh pour un total de 70,4 TWh)

L'augmentation de la part renouvelable dans le mix électrique mondial va se poursuivre dans les prochaines années. L'Agence internationale de l'énergie (AIE), dans sa publication "Renewable energy, medium term market report 2013", estime qu'elle pourrait atteindre 25 % en 2018. Selon cette projection, les énergies renouvelables hors hydraulique, poussées par les investissements dans l'énergie éolienne et solaire, atteindraient 8 % de la production brute en 2018. L'AIE prévoit que la production d'électricité renouvelable continuera à s'accélérer sur le moyen terme, soit une augmentation de la production brute d'électricité renouvelable de l'ordre de 40 % entre 2012 et 2018. La puissance des centrales renouvelables passerait ainsi de 1 580 GW en 2012 à 2 350 GW en 2018. Si l'hydraulique demeurera la principale source d'énergie renouvelable, le poids des autres filières renouvelables, biomasse, éolien, solaire photovoltaïque, solaire thermique à concentration, géothermie et énergies marines, continuera d'augmenter grâce à des niveaux de croissance beaucoup plus importants. Deux tendances lourdes expliquent cette montée en puissance : l'expansion géographique du marché et l'augmentation de la compétitivité par rapport aux solutions conventionnelles.

Le développement de la production d'électricité renouvelable sera cependant plus complexe à mettre en œuvre. On le constate déjà en Allemagne, en Espagne, en Italie tout comme en Chine, pays qui ont déjà connu un développement important de leur filière éolienne et solaire et qui rencontrent aujourd'hui des problèmes pour intégrer de nouvelles capacités sur leurs réseaux. Le déploiement de la puissance renouvelable, dans sa première phase, a été relativement facile à réaliser car il était soutenu par des politiques fondées sur des incitations à la production de type tarif d'achat. Un système extrêmement efficace qui a permis de réduire de manière significative les coûts de production permettant ainsi d'accueillir d'importantes quantités d'énergies renouvelables économiquement viables dans les différents mix électriques nationaux.

Il semble évident aujourd'hui que le soutien à ces technologies devenues matures va connaître une importante mutation. Désormais proches du marché, elles vont devoir poursuivre leur chemin sans trop peser sur les consommateurs d'électricité. Sur ce sujet sensible, la Commission européenne, très en pointe, a présenté début novembre 2013 ses nouvelles orientations pour réformer les mécanismes de soutien aux énergies renouvelables. Concrètement, elle plaide pour une suppression progressive des tarifs d'achat au profit d'autres instruments de soutien qui encouragent les producteurs à s'orienter vers le marché. Ces mécanismes alternatifs, déjà utilisés dans certains pays, sont les systèmes d'appel d'offres, les primes de rachat qui s'ajoutent aux prix du marché et les quotas qui obligent les fournisseurs d'énergie à acheter une certaine quantité de renouvelable.

Si la Commission souhaite orienter les producteurs renouvelables vers le marché, elle est en revanche moins favorable à la création de marchés de capacités, tels qu'ils se mettent en place dans plusieurs pays européens. Un marché de capacités de réserves, centrales à gaz et charbon, destinées à pallier l'intermittence de la production renouvelable, lui apparaît comme une solution de dernier ressort. Elle préfère recommander aux gouvernements de déterminer tout d'abord les causes de l'inadéquation entre la production et la consommation et chercher à y remédier. Par exemple en incitant les consommateurs à utiliser l'électricité en dehors des périodes de pointe.

Le cas européen montre quels seront les défis ultérieurs à relever pour les régions qui vont accueillir un taux important de production renouvelable intermittente. La modernisation des réseaux de transport et de distribution passe par le renforcement du réseau dans les lieux où le potentiel de production énergies renouvelables est le plus important, par exemple pour connecter davantage de puissance éolienne offshore. Elle suppose également le développement des interconnexions entre les différents réseaux nationaux afin d'augmenter le foisonnement de la production d'électricité renouvelable. Le foisonnement désigne le fait que les fluctuations intermittentes inhérentes à la production de certaines filières renouvelables sont statistiquement réduites lorsque ces productions sont injectées sur un même réseau électrique, interconnecté et très étendu. Plus le foisonnement est important, plus les gestionnaires de réseau sont capables d'intégrer une part importante de renouvelable dans le mix électrique sans recourir à des capacités de réserves. Au niveau local, la mise en place de "smart grids" permettrait également de contribuer à l'effacement des consommations de pointe en adaptant la courbe de charge de la consommation à celle de la production. Un essor des énergies renouvelables passera également par le développement du stockage. Plusieurs solutions existent, la plus économique est d'augmenter, dans la mesure du possible, les capacités des stations de pompage-turbinage. D'autres techniques méritent d'être développées afin de réduire leurs coûts comme le stockage de l'énergie sous forme de méthane. L'énergie électrique excédentaire d'origine éolienne ou photovoltaïque peut être utilisée pour décomposer de l'eau en dihydrogène et dioxygène (électrolyse de l'eau), puis le dihydrogène est utilisé pour méthaniser du dioxyde de carbone. L'un des principaux intérêts de ce procédé est la possibilité d'utiliser les infrastructures existantes comme le réseau de gaz naturel pour stocker l'énergie. La solution de la production d'hydrogène (par électrolyse de l'eau), qui peut être utilisée pour produire de l'électricité grâce à une pile à combustible, est également possible mais pose plus de problèmes pour le stockage. En effet, la plupart des matériaux sont poreux vis-à-vis de l'hydrogène gazeux, ce qui implique des pertes de production. La production d'hydrogène liquide est plus facile à stocker mais nécessite beaucoup d'énergie pour le refroidir (température de liquéfaction de l'hydrogène vers -252 °C), diminuant ainsi son efficacité énergétique.

Si les solutions d'intégration existent, les conditions économiques et financières difficiles pour nombre de pays, du fait de la crise qui s'est mondialisée, ne favorisent plus un développement aussi rapide des filières renouvelables. Selon le rapport du PNUE (Programme des Nations-Unies pour l'Environnement) "Global Trends in Renewable Energy Investment",  les investissements dans les énergies renouvelables – hors grande hydraulique – ont diminué de 12 % entre 2011 et 2012, même si cette baisse peut en partie être relativisée par une baisse du prix des équipements en énergie renouvelable. Les investissements s'établissent désormais à 244,4 milliards de dollars en 2012 contre 279 milliards de dollars en 2011. Sur le plan des filières, le solaire est resté le principal bénéficiaire de ces nouveaux investissements (140,4 milliards de dollars, en baisse de 11 %), devant l'éolien (80,3 milliards de dollars, en baisse de 10 %), la biomasse et les déchets (8,6 milliards de dollars, en baisse de 34 %), les biocarburants (5 milliards de dollars, en baisse de 40 %) et la géothermie (2,1 milliards de dollars, -44 %). Seules la petite hydraulique (7,8 milliards de dollars, +20 %), et les énergies marines (0,3 milliard de dollars, +13 %) ont vu leurs investissements augmenter.

Malgré leur diminution significative, l''Europe est restée en 2012 la principale destination des investissements en matière d'énergie renouvelable avec 79 milliards de dollars (112,3 milliards en 2011). Elle devance cette année encore la Chine, qui a investi 66,6 milliards de dollars en 2012 (54,7 milliards en 2011). Les États-Unis passent en 2012 nettement derrière la Chine avec 36 milliards de dollars investis (54,8 milliards en 2011). Ces investissements sont également en nette diminution en Inde avec 6,5 milliards de dollars (13 milliards en 2011) et au Brésil avec 5,4 milliards (8,6 milliards en 2011).

Pour mettre ces chiffres en perspective, le rapport du PNUE précise que les technologies renouvelables hors hydraulique ont en 2012 représenté 42 % des 213 GW de puissance électrique additionnelle installée dans le monde contre 36 % en 2011. Si on ajoute les investissements dans les capacités de grande hydraulique, les investissements énergies renouvelables ont globalement atteint le même niveau que ceux dans les capacités de production fossiles, soit respectivement 260 milliards de dollars contre 262. Si l'on exclut les remplacements de centrales fossiles en fin de vie et que l'on ne considère que les investissements fossiles nets, ceux-ci ont équivalu à seulement 57 % des montants investis dans les capacités renouvelables. À la lecture de ces chiffres, on pourrait croire que le développement des filières de production d'électricité renouvelable est enfin devenu une priorité à l'échelle mondiale !