Collection Repères
animée par Michel Freyssenet et Olivier Pastré avec la collaboration de
Patrick Allard, Bertrand Bellon, Hugues Bertrand
et Jean Pisani-Ferry
Philippe Barbet
LES ÉNERGIES NOUVELLES
E d i t i o n s L a D é c o u v e r t e / M a s p e r o 1, place Paul-Painlevé, Paris V
1983
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© Editions La Découverte, Paris, 1983
ISBN 2-7071-1426-X
I n t r o d u c t i o n
L'aube des années quatre-vingt voit s'éloigner le spectre de la pénurie énergétique qui a plané sur toute la décennie précédente. Celle-ci, en effet, a été ponctuée par deux hausses brutales des prix du pétrole et dominée par un fort sentiment de dépendance des pays industrialisés vis-à-vis des pays de l'OPEP.
Deux raisons majeures expliquent ce relatif optimisme.
D'une part, les hausses mêmes du prix du pétrole ont rendu rentables à la fois de nouvelles zones de production (mer du Nord et Mexique notamment) et d'autres sources d'énergie fossiles capables de se substituer au pétrole, comme le char- bon et le gaz. D'autre part, la crise économique qui touche la plupart des pays a stabilisé la demande globale d'énergie et a poussé les prix à la baisse.
Le nucléaire est incontestablement la première énergie tou- chée par ce renouveau pétrolier. Tous les pays engagés dans un programme électronucléaire important ont été contraints de le modérer.
Les énergies nouvelles, qui ont connu un certain succès au moment de la première crise pétrolière, risquent-elles d'être les grandes perdantes de cette « nouvelle donne énergétique » et de voir ainsi leur développement renvoyé à la prochaine
« grande peur énergétique » ?
La crise pétrolière et les limites des stratégies énergétiques à court terme
Le quadruplement du prix du pétrole brut en 1973-1974 (passant de 3 dollars à 12 dollars le baril de 159 litres) a inau- guré ce que l'on a coutume d'appeler la crise de l'énergie.
Subitement, les pays industrialisés ont réalisé que leur puis- sance économique était en grande partie bâtie sur les « sables mouvants » du Moyen-Orient. Les problèmes énergétiques, jusque-là débattus par quelques experts, ont dès lors envahi les médias : commentaires angoissés avant chaque réunion de l'OPEP et polémiques sur l'intérêt de la relance charbon- nière ou du recours massif à l'énergie nucléaire. On a éga- lement commencé à entendre parler, ailleurs que chez les éco- logistes, d'énergie solaire ou éolienne et de chauffage au bois.
Malgré les divergences profondes sur les stratégies à adop- ter, la réduction de la dépendance à l'égard d'une seule source d'énergie est donc devenue un objectif prioritaire pour les pays développés. Il faut rappeler qu'à cette époque le taux de dépendance énergétique de ces pays (surtout de l'Europe) était très élevé et en constante augmentation.
On constate ainsi, par exemple, que tous les pays dévelop-
pés d'Europe de l'Ouest (à l'exception de la Grande-
Bretagne) dépendaient de l'étranger en 1974 pour plus de
50 % de leur approvisionnement énergétique. La RFA
importait 50 % de son énergie et la Belgique 86 %. La situa-
tion des Etats-Unis, un des pays au monde qui disposent de
plus de ressources énergétiques, n'était guère plus brillante
et ne cessait de se dégrader. La France était dans une situa-
tion particulièrement délicate, puisque ne possédant pas de
ressources fossiles à l'intérieur de ses frontières : l'augmen-
tation de son taux de dépendance paraissait donc irréversi-
ble. Lorsqu'on observe l'évolution du rapport entre consom-
mation et production d'énergie sur le sol national entre 1960
et 1973, années de forte croissance économique, deux phé-
nomènes illustrent la dégradation de cette situation : la
consommation, en effet, a plus que doublé, passant de
85 millions de tonnes d'équivalent pétrole (Mtep) à 175 alors
que la production ne cesse de diminuer, entre 1963 et 1973,
de 50 à 42 Mtep. Le taux de dépendance énergétique attei- gnait, à cette date, 76 %. Cette dépendance strictement éner- gétique s'est doublée, à partir de 1973, de difficultés écono- miques et financières. Le quadruplement du prix des impor- tations de pétrole, libellé en dollars, est aussi devenu une source de déficit des échanges extérieurs. Ce transfert mas- sif de capitaux vers les pays du golfe Persique, considéré comme « immoral » par tous les gouvernements des pays riches et la majeure partie de leur opinion publique, a ren- forcé le consensus existant sur la nécessité de développer des énergies de substitution.
Depuis 1974, on assiste, certes, à une baisse régulière de la dépendance énergétique française. Le desserrement de cette contrainte est le résultat de combinaisons et d'actions allant dans trois directions différentes. Toutes les controverses et débats qui ont lieu depuis cette date reposent sur la volonté de doser différemment les substituts au pétrole en s'appuyant sur trois sources d'énergie.
Le retour au charbon
Les possibilités sont limitées dans ce domaine. La produc-
tion et la consommation de charbon diminuent régulièrement
depuis les années soixante. La fermeture de nombreuses
mines (peu rentables) a été décidée et tout espoir de crois-
sance importante de la consommation repose sur l'augmen-
tation des importations (ce qui ne résout pas le problème de
la dépendance). Le maintien des capacités de production exis-
tantes pose de graves problèmes économiques (le charbon
français est plus cher que ses concurrents) et la réouverture
de gisements abandonnés est pratiquement exclue pour des
motifs technologiques, économiques et sociaux. Entre 1960
et 1980, la production française de charbon a ainsi été divi-
sée par trois, passant de 60 à 20 millions de tonnes. Depuis
1982, et malgré les efforts des pouvoirs publics, ce dernier
chiffre est maintenu à grand-peine.
Le développement de la production d'électricité nucléaire
La substitution de l'uranium, autre ressource fossile, au pétrole pour produire de l'électricité a été systématiquement encouragée en France à partir de 1974. L'insuffisante maî- trise technique de certains segments de la filière nucléaire et une certaine dérive des coûts de kWh, bien que sujets à controverse, ont semé le doute dans l'esprit des défenseurs du « tout-nucléaire ». De plus, le financement du pro- gramme s'est révélé extrêmement onéreux (152 milliards de francs en 1982) et a conduit EDF à s'endetter massivement à l'étranger. De ce point de vue, avec les difficultés que con- naît la France en matière d'endettement extérieur, la con- trainte financière pourrait bien devenir un nouvel aspect de la contrainte énergétique globale.
Les économies d'énergie
Economiser l'énergie constitue une des réponses les plus rationnelles à la dépendance énergétique. Un effort impor- tant a été fait dans ce domaine et la France est un des pays industrialisés énergétiquement le plus « efficace ». Mais toute augmentation des économies entraîne des investissements qui se révèlent de plus en plus coûteux. Pour économiser une tonne de pétrole par an dans l'industrie, il fallait ainsi dépen- ser environ 1 800 F en 1976 (isolation des toits, double vitrage ou autres procédés relativement simples). En 1980, il était nécessaire d'investir plus de 3 300 F en moyenne (régulation électronique). Il existe, pour les spécialistes, un
« gisement » d'économies d'énergies qui, comme tout gise- ment d'énergie fossile, est de plus en plus coûteux à exploi- ter. On assistera donc à une augmentation du coût de la tonne de pétrole économisée.
Comme on peut le constater, ces trois solutions permet- tant de réduire la contrainte énergétique ne sont pas sans inconvénients et, surtout, risquent d'avoir un impact limité.
Une quatrième solution consiste à exploiter ce que l'on a cou-
tume d'appeler les énergies nouvelles. Ces « énergies nouvel-
les » sont maintenant systématiquement prises en compte dans la construction des bilans énergétiques nationaux. Leur place, même modeste, montre bien qu'il est aujourd'hui pos- sible d'envisager les problèmes énergétiques de manière
« autre ».
Une réponse à long terme : les énergies nouvelles ? Le terme d'énergies nouvelles est, en première analyse, particulièrement impropre pour désigner des ressources qui, tels le bois ou le vent, ont été exploitées par l ' h o m m e bien avant le charbon et le pétrole. En fait, ce qui distingue ces énergies des autres énergies dites « classiques » est qu'elles utilisent des ressources renouvelables. On devrait donc par- ler de nouvelles utilisations de ressources énergétiques renou- velables. Ce qui permet de distinguer et de classer les multi- ples énergies nouvelles est justement le type de ressource renouvelée.
• Energies issues d ' u n renouvellement de chaleur :
— énergie solaire (chaleur du soleil),
— énergie géothermique (chaleur de la terre),
— gradient thermique des océans (chaleur des océans).
• Energies issues d ' u n renouvellement de m o u v e m e n t :
— énergie éolienne (mouvement des vents),
— énergie marémotrice et énergie des vagues (mouvement des océans),
— énergie hydraulique (mouvement des rivières).
• Energies issues d ' u n renouvellement de matière :
— biomasse (matières agricoles).
S'agissant de ressources qui se renouvellent naturellement, il est possible, moyennant une exploitation rationnelle, de n'utiliser que le surplus d'énergie créé périodiquement. Dans ce cas, les énergies nouvelles deviennent inépuisables.
Mais les énergies nouvelles présentent un autre avantage.
Alors que le pétrole ou le gaz placent tous les pays qui ne disposent pas de gisements propres dans une situation de dépendance extrêmement dangereuse, tout pays ensoleillé, balayé par les vents ou par les vagues, dispose de gisements d'énergies renouvelables.
Les énergies nouvelles peuvent ainsi apporter une réponse à long terme, voire une réponse définitive, à la crise de l'énergie. On constate, pourtant, que l ' a p p o r t des énergies nouvelles dans les bilans énergétiques projetés p o u r la fin de la décennie, et même pour la fin du siècle, reste très modeste.
Les chiffres fournis par le commissariat à l'énergie solaire, intégré depuis 1982 à l'Agence française pour la maîtrise de l'énergie, sont éloquents. A cet égard, les énergies nouvel- les seront, au mieux, les énergies du XXI siècle (voir graphiques).
Ces prévisions modestes ne doivent pas étonner : les subs- titutions entre énergies s'effectuent très lentement. Toutefois, il faut que les efforts indispensables à ce processus ne s'ar- rêtent pas. Mais, p o u r accélérer celui-ci, d'intenses efforts doivent être rapidement entrepris. C'est à l'étude du néces- saire cheminement des énergies nouvelles dans le système énergétique des pays développés et particulièrement de la France que ce livre est consacré. P o u r comprendre la logi- que de ce cheminement, il ne faut pas perdre de vue que les énergies dont nous parlerons ont toutes été découvertes et parfois utilisées massivement bien avant les énergies fossiles.
C'est le mode de production et de c o n s o m m a t i o n énergéti- que des pays industrialisés qui a contribué à marginaliser ces énergies redevenues récemment les énergies « nouvelles ».
Or, il existe un certain n o m b r e d'obstacles à la pénétra- tion des énergies nouvelles dans notre vie de tous les jours.
Ceux-ci ne sont pas liés à des problèmes techniques : nous
montrerons, en effet, dans la première partie, que la plupart
des technologies permettant d'utiliser les énergies nouvelles
sont a u j o u r d ' h u i parfaitement maîtrisées. En revanche, les
énergies nouvelles sont encore considérées c o m m e trop chè-
res : nous examinerons attentivement ce problème de la com-
pétitivité des énergies dans la seconde partie, en décompo-
sant le marché des énergies selon les différents services que
celles-ci peuvent satisfaire et nous en conclurons qu'il existe, dès à présent, un certain nombre d'applications pour lesquel- les les énergies nouvelles sont parfaitement compétitives par rapport aux énergies traditionnelles.
Mais les problèmes énergétiques ne sont pas uniquement des problèmes techniques et économiques. L'énergie est un
« produit stratégique » et l'Etat joue, dans tous les pays, un rôle fondamental dans ce que l'on a coutume d'appeler la
« politique énergétique ». Les énergies nouvelles doivent, par
conséquent, trouver leur place dans la stratégie énergétique
des Etats ; on constatera toutefois que les politiques suivies
aujourd'hui dans ce domaine sont souvent hésitantes et par-
fois même incohérentes. D'autre part, la production d'éner-
gie est aussi une affaire d'industriels ; et le moins que l'on
puisse dire est que ces derniers sont restés très prudents face
aux possibilités offertes par les énergies nouvelles. Cela s'ex-
plique en partie par les hésitations des pouvoirs publics, le
processus de transfert entre l'Etat et l'industrie n'ayant pas
fonctionné aussi efficacement pour les énergies nouvelles que
pour l'énergie nucléaire. Enfin, il ne faut pas perdre de vue
que les énergies nouvelles ont été l'objet, après la crise pétro-
lière de 1973, d'un enthousiasme qu'ont très largement ali-
menté les différents mouvements écologistes. Ceux-ci ont eu
le grand mérite d'avoir fait découvrir, à la plupart d'entre
nous, ces formes inconnues d'énergie. Mais les prises de posi-
tion parfois trop systématiques des écologistes ont sans doute
conduit à certaines déceptions. Le mythe des énergies « dou-
ces », « propres », « décentralisées », bref des énergies idéa-
les, a ainsi du mal à survivre aux réalités. Les énergies nou-
velles sont sans doute porteuses de progrès « qualitatifs »
fondamentaux dans notre manière de produire et de consom-
mer l'énergie. Malheureusement, dans la période de crise que
nous vivons, ce progrès qualitatif ne doit pas coûter trop cher
aux « entités quantitatives » que sont les pouvoirs publics,
les industriels, les contribuables et les consommateurs. Faute
de tenir compte de ces contraintes, les énergies nouvelles
seront toujours aussi nouvelles en 2083...
C o n c l u s i o n
I l f a u t d o n c d é m y s t i f i e r l e s é n e r g i e s n o u v e l l e s . E l l e s n e s o n t p a s « d e s é n e r g i e s d o u c e s » c a p a b l e s d e r e m p l a c e r t o t a - l e m e n t l e p é t r o l e , l e c h a r b o n e t l e n u c l é a i r e q u i s e r a i e n t c o n s i d é r é s c o m m e d e s « é n e r g i e s d u r e s » . L e s u t o p i e s é c o - l o g i q u e s d e s a n n é e s s o i x a n t e - d i x n e s o n t p l u s a u j o u r d ' h u i d ' a c t u a l i t é . E n r e v a n c h e , u t i l i s e r p l u s m a s s i v e m e n t l e s é n e r - g i e s n o u v e l l e s n e s i g n i f i e r a i t p a s n é c e s s a i r e m e n t r e t o u r n e r a u M o y e n A g e o u m ê m e à l ' é p o q u e d e s c a v e r n e s , c o m m e a v a i e n t t e n d a n c e à l e p e n s e r c e r t a i n s n u c l é o c r a t e s .
L e d o m a i n e é n e r g é t i q u e e s t s o u v e n t l e l i e u d e p o l é m i q u e s d o n t l e s a r g u m e n t a i r e s l a i s s e n t p e u d e p l a c e à l a n u a n c e , v o i r e m ê m e à l a r a i s o n . D a n s u n d o m a i n e o ù c h a c u n s ' a c - c o r d e à r e c o n n a î t r e q u e l e s é v o l u t i o n s s e f o n t à u n r y t h m e t r è s l e n t , il e s t p a r t i c u l i è r e m e n t f r a p p a n t d e c o n s t a t e r l a p l a c e q u e l e s d i f f é r e n t e s t h è s e s e n p r é s e n c e a c c o r d e n t à d e s c o n s i - d é r a t i o n s d ' o r d r e s t r i c t e m e n t c o n j o n c t u r e l . A i n s i , a p r è s l a p r e m i è r e c r i s e p é t r o l i è r e e t j u s q u ' e n 1 9 8 2 , c h a c u n é t a i t - i l c o n v a i n c u q u e n o u s é t i o n s e n t r é s d a n s u n e l o n g u e p é r i o d e d e p é n u r i e é n e r g é t i q u e e t q u ' i l n ' y a u r a i t p l u s d e p é t r o l e a p r è s l ' a n 2 0 0 0 . E n c o n s é q u e n c e , d ' i m p o r t a n t s p r o g r a m m e s o n t é t é l a n c é s p o u r r e m p l a c e r l e p é t r o l e , p a r l ' é l e c t r o n u - c l é a i r e n o t a m m e n t , e t p o u r é c o n o m i s e r l ' é n e r g i e . D e p u i s 1 9 8 2 , t o u t e f o i s , d u f a i t d e l a b a i s s e d e c o n s o m m a t i o n m o n - d i a l e d ' é n e r g i e d u e à l a c r i s e é c o n o m i q u e , l e p r o b l è m e d e l ' é n e r g i e n ' e s t p l u s c e l u i d e l a p é n u r i e , m a i s c e l u i d e l a s u r -
c a p a c i t é . I l e s t f r a p p a n t d e c o n s t a t e r , d a n s u n p a y s c o m m e l a F r a n c e , q u ' E D F , q u i s ' e s t m o n t r é t r è s o p t i m i s t e p e n d a n t p l u s i e u r s a n n é e s s u r l e s h y p o t h è s e s d e c r o i s s a n c e d e l a c o n - s o m m a t i o n e t d o n c s u r s e s i n v e s t i s s e m e n t s d a n s l e n u c l é a i r e , d i s p o s e r a p r o b a b l e m e n t d ' u n e c a p a c i t é e x c é d e n t a i r e e s t i m é e e n 1 9 9 0 à 5 0 m i l l i a r d s d e k W h .
D a n s c e d o m a i n e , l a F r a n c e n ' a p a s l e m o n o p o l e d e l ' o p - t i m i s m e : d e m a n i è r e p l u s g é n é r a l e , e n e f f e t , l e s p r é v i s i o n s d e c o n s o m m a t i o n g l o b a l e d ' é n e r g i e p o u r 1 9 9 0 s o n t , d e p u i s 1 9 8 1 , r é v i s é e s p é r i o d i q u e m e n t à l a b a i s s e .
D a n s c e c o n t e x t e , o n e n e s t c o n d u i t à s e d e m a n d e r s ' i l e s t r a t i o n n e l d ' i n v e s t i r d a n s l e s é n e r g i e s n o u v e l l e s e t m ê m e d a n s l e s é c o n o m i e s d ' é n e r g i e . B i e n e n t e n d u , e n c a s d e r e p r i s e é c o - n o m i q u e m o n d i a l e , il e s t p r o b a b l e q u e l a c o n s o m m a t i o n d ' é n e r g i e a u g m e n t e r a r a p i d e m e n t e t q u e l e s p e c t r e d e l a p é n u r i e r é a p p a r a î t r a a u s s i t ô t . I l e s t p r o b a b l e q u e l ' o n s ' i n - t é r e s s e r a a l o r s d e n o u v e a u t r è s s é r i e u s e m e n t a u x é n e r g i e s n o u v e l l e s e t q u e l ' o n r e p r e n d r a l e s r e c h e r c h e s l à o ù o n l e s a a b a n d o n n é e s , j u s q u ' à l a p r o c h a i n e p é r i o d e d ' e u p h o r i e o ù e l l e s r e t o m b e r o n t à n o u v e a u d a n s l ' o u b l i . P o u r é v i t e r d ' a v o i r à c h a n g e r d e s t r a t é g i e à c h a q u e p o u s s é e d e f i è v r e s u r l e s m a r - c h é s p é t r o l i e r s , il f a u t r e p l a c e r l e s é n e r g i e s n o u v e l l e s d a n s u n c a d r e d e r é f l e x i o n g l o b a l . I l e s t e n e f f e t n é c e s s a i r e , d a n s l e d o m a i n e é n e r g é t i q u e p l u s q u e d a n s t o u t a u t r e , d e g a r d e r à l ' e s p r i t q u e l q u e s v é r i t é s p r e m i è r e s .
1 I l n ' e s t p a s e n v i s a g e a b l e d e s ' a p p u y e r s u r l e s é n e r g i e s f o s s i l e s p o u r a s s u r e r l e d é v e l o p p e m e n t é c o n o m i q u e e t i n d u s - t r i e l d u m o n d e à m o y e n t e r m e . L e s c r i s e s p é t r o l i è r e s q u e n o u s a v o n s c o n n u e s p e n d a n t l e s a n n é e s s o i x a n t e - d i x d o i v e n t ê t r e c o n s i d é r é e s c o m m e d e s a v e r t i s s e m e n t s s a l u t a i r e s d a n s l a m e s u r e o ù e l l e s o n t o b l i g é l e s p a y s à s e r e n d r e c o m p t e d e l e u r d é p e n d a n c e p a r r a p p o r t à u n e r e s s o u r c e n a t u r e l l e é p u i s a b l e .
2 . I l e s t d a n g e r e u x d e v o u l o i r r e m p l a c e r m a s s i v e m e n t u n e é n e r g i e p a r u n e a u t r e . L e p a s s a g e d u « t o u t - p é t r o l e » a u
« t o u t - n u c l é a i r e » n ' e s t p a s u n e s o l u t i o n d ' a v e n i r . F a i r e r e p o s e r t o u t n o t r e d é v e l o p p e m e n t s u r u n e s e u l e t e c h n o l o g i e , d e s u r c r o î t p a r t i e l l e m e n t m a î t r i s é e , n ' e s t p a s v i a b l e à l o n g
t e r m e . D e c e l a , m ê m e l e s p l u s f a r o u c h e s p a r t i s a n s d e l ' é n e r - g i e n u c l é a i r e s o n t m a i n t e n a n t c o n s c i e n t s .
3 . L ' u t i l i s a t i o n d ' u n n o m b r e é l e v é d ' é n e r g i e s a l t e r n a t i v e s e s t p r o b a b l e m e n t l a r é p o n s e l a p l u s e f f i c a c e à d ' é v e n t u e l l e s p é n u r i e s . P a r m i e l l e s , l e s é n e r g i e s n o u v e l l e s o n t b i e n e n t e n d u l e u r p l a c e : c o m m e n o u s l ' a v o n s v u , e l l e s r é p o n d e n t d e m a n i è r e e f f i c a c e à d e s b e s o i n s t r è s s p é c i f i q u e s , e t l ' o n p e u t p e n s e r , d a n s u n a v e n i r p r o c h e , q u ' e l l e s s e r o n t r e n t a b l e s d a n s u n g r a n d n o m b r e d e d o m a i n e s d ' a p p l i c a t i o n . L ' i d é a l s e r a i t b i e n e n t e n d u d e r é s e r v e r c h a q u e f o r m e d ' é n e r g i e à l ' u t i l i s a - t i o n p o u r l a q u e l l e e l l e p r é s e n t e l e p l u s d ' a v a n t a g e s t e c h n i - q u e s , é c o n o m i q u e s e t s o c i a u x . I l e s t r a r e m a l h e u r e u s e m e n t d e v o i r c e s t r o i s c r i t è r e s c o n v e r g e r n a t u r e l l e m e n t . L ' u t i l i s a - t i o n d e l ' é l e c t r i c i t é p o u r l e s t r a n s p o r t s u r b a i n s é v i t e l a p o l - l u t i o n , m a i s c e n ' e s t p a s t r è s é c o n o m i q u e ; l e c h a r b o n e s t l ' é n e r g i e l a m o i n s c h è r e p o u r s e c h a u f f e r , m a i s e s t d i f f i c i l e - m e n t m a n i a b l e e t p a r t i c u l i è r e m e n t p o l l u a n t . . . D a n s c e s c o n d i t i o n s , d e s a r b i t r a g e s d o i v e n t ê t r e r e n d u s ; c ' e s t à l a p o l i - t i q u e é n e r g é t i q u e d e c h a q u e E t a t d e l e f a i r e . M a i s q u e l s q u e s o i e n t l e s c h o i x e f f e c t u é s d a n s c e d o m a i n e , u n e c h o s e e s t s û r e : l e s é n e r g i e s n o u v e l l e s s e r o n t d e s é n e r g i e s d ' a v e n i r s i , e t s e u l e m e n t s i , l ' a v e n i r r e p o s e s u r l e s d i v e r s i f i c a t i o n s é n e r - g é t i q u e s .
