Autres approches sur les énergies renouvelables locales

Le cadrage institutionnel de VIRAGE (avec comme objectif la société à 2000W sans nucléaire) a permis une collaboration active avec les acteurs exécutant les politiques publiques énergétiques et environnementales locales. Provenant d’une demande explicite d’une partie de ces acteurs, l’évaluation ponctuelle de différentes ressources énergétiques renouvelables s’est faite pour et avec eux (voir l’introduction du chapitre 3).

Dans la plupart des cas analysés de la littérature scientifique, l’objectif est généralement plus en amont : il s’agit de donner de l’information objective aux acteurs institutionnels. Leur collaboration peut être envisagée dans un deuxième temps, l’enjeu étant ensuite de permettre aux acteurs de s’approprier l’information et de définir des politiques locales ambitieuses par rapport au développement de filières locales d’énergies renouvelables. La littérature scientifique explore donc souvent la modélisation de scénarios à plus ou moins long terme et le géoréférencement des données pour estimer des gisements accessibles ou mobilisables dans un territoire donné.

L’exemple du Danemark, dont la consommation énergétique équivaut à peu près à celle de la Suisse, est le plus intéressant : les modèles développés ont permis dans un premier temps de montrer qu’un avenir 100% renouvelable au Danemark était envisageable d’ici 2050 (LUND H., 2007). Puis, 40 séminaires organisés par l’association des ingénieurs danois, rassemblant 1600

7 A titre d’exemple, on peut tout de même citer la filière photovoltaïque qui aurait actuellement une énergie grise, pour la production de modules PV complets, comprise dans une fourchette de 1 an et demi à 5 ans selon l’ensoleillement et le type de systèmes (IEA, 2006), pour une durée de vie des modules de 20 à 30 ans (soit 3 à 25% de l’électricité produite).

participants, ont permis d’affiner les scénarios et de transmettre les questions à discuter de manière plus large et démocratique : (LUND H., 2007)

• Quel taux de prélèvement de la biomasse la société est-elle prête à accepter ?

• Quelle répartition faut-il définir entre l’éolien et les biomasses agricoles pour la production électrique ?

• Quel avenir faut-il donner à la filière hydrogène dans les transports ?

Il s’agit d’une approche très technicienne et dont certaines hypothèses sont discutables étant donné l’inertie du système énergétique (comme par exemple celle de diminuer de 50% la demande de chauffage et d’électricité dans les bâtiments d’ici 2030). Mais elle peut permettre de fixer des objectifs ambitieux pour les collectivités publiques, qui doivent ensuite dégager les moyens de leurs ambitions et réévaluer régulièrement leurs programmes.

D’autres études ont permis de définir à plus court terme des politiques publiques régionales (province de Jaen, Espagne) à l’aide de plusieurs approches multi-critères d’analyse SWOT (acronyme anglais de : forces, faiblesse, opportunités, menaces) et de la participation de comités d’experts proposant les différents scénarios (TERRADOS J. et al., 2009). Ces travaux ont abouti à des objectifs chiffrés pour 2010 qu’il serait désormais intéressant de comparer aux résultats réels, ceci afin d’évaluer et de corriger éventuellement ce type d’approche.

Dans l’état du Karnataka en Inde, Ramachandra et Schruthi ont estimé les gisements bruts des énergies renouvelables et, grâce à des systèmes d’information géographique (GIS, acronyme anglais), ont spatialisé l’information pour les 175 entités administratives (RAMACHANDRA T.V.

et SHRUTHI B.V., 2007). Il s’agit d’une analyse brute d’un territoire aussi grand que le tiers de la France, habité par plus de 50 millions de personnes (WIKIPEDIA, 2010a [en ligne]) et dont plus de 50% de la consommation totale d’énergie est fournie par des biomasses traditionnelles (bois de feu). Cette approche permet de dégager certaines régions plus favorables pour le développement du solaire, de l’hydroélectrique ou de l’éolien, mais reste une première estimation globale vu la taille du territoire.

En Allemagne, dans les états du Bade-Wurtemberg et de la Basse-Saxe, une estimation du gisement éolien a été faite à l’aide d’un GIS permettant de prendre en compte les infrastructures et les zones résidentielles, puis les facteurs écologiques tels que les zones de réserves, d’agriculture ou de

biotopes protégés (KREWITT W. et NITSCH J., 2003). Cela permet de passer d’un gisement théorique à un gisement écologique et correspond aux gisements bruts et mobilisables définis plus loin. Les résultats indiquent un solde de 3% du gisement brut encore mobilisable pour le Bade-Wurtemberg (soit 9 fois la capacité déjà installée en 2002) et de 6% du gisement brut encore mobilisable pour la Basse-Saxe (soit 6 fois la capacité déjà installée en 2002).

L’intégration des facteurs écologiques diminue fortement le gisement en intégrant les zones réalisables et en territorialisant ce gisement brut. On obtient une sorte de potentiel maximum admissible par la société, sans prendre en compte les aspects économiques.

D’autres travaux locaux se basent sur des GIS pour modéliser les besoins de zones urbaines et prévoir les utilisations optimales de systèmes énergétiques (GIRARDIN L. et al., 2010). Il s’agit de plusieurs modèles compliqués, imbriqués entre eux, et qui permettent de territorialiser des solutions optimales de conversions énergétiques. Cette approche permet de maximiser les rendements des filières énergétiques pour chaque quartier analysé et de viser une solution optimale.

La limite d’une telle approche est qu’elle reste très technicienne et peu opérationnelle étant donné la masse d’informations qu’il faut collecter et gérer pour arriver à bien modéliser les différents quartiers.

Certaines études ont passé en revue les différents logiciels informatiques permettant la modélisation et l’intégration des énergies renouvelables dans différents systèmes et territoires.

Initialement, 68 programmes avaient été retenus, puis 37 ont été analysés finement selon un questionnaire précis (CONNOLLY D. et al., 2010). Beaucoup de ces programmes se concentrent sur des aspects purement électriques, d’autres sur les aspects technico-économiques de projets concrets, d’autres encore sur le système énergétique d’un pays entier. Certains sont récents, comme EnergyPlan (utilisé dans l’exemple du Danemark cité plus haut), d’autres plus anciens, comme Markal ou Trnsys. Cette étude montre que de multiples programmes prennent en compte l’utilisation plus intensive des énergies renouvelables, avec chacun leurs spécificités, leurs avantages et leurs inconvénients (CONNOLLY D. et al., 2010).