Electricité et CO2 pour tous

André BERGER Publié le - Mis à jour le

Opinions

Institut d'Astronomie et de Géophysique G. Lemaître; UCL

Les multiples déclarations sur les solutions à apporter en matière de production d’électricité n’ont d’intérêt que si leur efficacité peut être démontrée quantitativement. Cet article n’a d’autre but que de fournir les chiffres et les opérations nécessaires pour faire facilement le calcul. La production d’électricité se mesure en kWh. A titre d’exemple, c’est l’énergie nécessaire pour vaporiser 1,44 litre d’eau.

En Belgique, l’électricité est produite à partir de centrales nucléaires, de centrales thermiques et de sources d’énergie renouvelable. En 2005 (1), les 87 TWh (2) d’électricité venaient des centrales nucléaires à concurrence de 54,7 pc, des centrales thermiques pour 40,8 pc (le charbon représentant 9,4 pc, le pétrole 2,0 pc et le gaz 28,9 pc), des sources renouvelables pour 3 pc (biomasse 2,4pc, hydroélectrique 0,3 pc et vent 0,3pc). L’eau entreposée dans le réservoir des barrages par pompage représente un potentiel de 1,5pc.

La production d’électricité en 2005 a émis 29,9 MtCO2eq (millions de tonnes de CO2 équivalent (3)) sur un total de 143,8. Comme les émissions globales de gaz à effet de serre (GES) en 1990 se montaient à 145,6 MtCO2eq, notre engagement dans le Protocole de Kyoto (-7,5 pc en 2010) requiert que les émissions de 2005 soient au plus égales à 137,4 MtCO2eq (4). Par conséquent, en 2005 nos émissions étaient excédentaires de 6,4 MtCO2eq ou encore de 4,4 points pour-cent.

Il n’est pas difficile à partir de ces données de calculer ce qu’auraient été ces émissions sous différents scénarios de production d’électricité. Un d’entre eux consisterait par exemple:

1.A remplacer les centrales nucléaires dont la capacité de production se monte à 5,8 GW (2) par des centrales thermiques conventionnelles qui en 2005 émettaient 0,842kg de CO2 par kWh produit;

2.A réduire le fonctionnement des centrales thermiques actuelles dont la capacité de production estimée se monte à 4,43 GW et ce, à partir d’éoliennes.

Ce dernier point requiert toutefois que deux conditions soient remplies. D’abord, il faut assurer la sécurité d’approvisionnement, car les éoliennes ne produisent du courant que par intermittence. Pour cela, il est indispensable que tout MW (2) éolien soit doublé d’un MW thermique. Les centrales nucléaires fonctionnent au maximum d’efficacité à plein régime, alors que les centrales thermiques peuvent plus ou moins bien s’adapter à l’intermittence des éoliennes. Dans ces conditions, la puissance installée en centrales thermiques se monterait à 10,12 GW (5,8 +4,32), conduisant à l’installation de 5 060 éoliennes de 2MW. Dans ce cas, la production totale d’électricité, inchangée (87 TWh), serait réalisée par les centrales thermiques à raison de 71,3pc et par les éoliennes (5) pour 27,6pc. Les émissions du secteur électricité se monteraient alors à 50 MtCO2eq (1,66 fois les actuelles) portant les émissions totales à 164 MtCO2eq, c’est-à-dire un excédent sur Kyoto de 19 points pour-cent ou de 26,3 MtCO2eq.

Une seconde condition doit toutefois être remplie: celle de l’espace disponible en Belgique. Celle-ci laisse supposer que l’on ne puisse guère dépasser 10 TWh produits à partir de quelque 2 160 éoliennes de 2MW (un maximum peut-être géographiquement possible, mais pas nécessairement socialement accepté!). Pour respecter cette condition, les 5,8 GW de puissance nucléaire seraient remplacés par des centrales thermiques qui dès lors assureraient 84pc de la production totale d’électricité, le reste étant dû aux 2 160 éoliennes de 2MW. Les émissions du secteur électrique seraient multipliées par 2 et le total se monterait à 175 MtCO2eq, 26 points pour-cent au-dessus de Kyoto ou encore 38 MtCO2eq.

Même en supposant que les nouvelles centrales thermiques (celles qui remplaceraient les centrales nucléaires) soient moins polluantes et n’émettent plus que 500 g CO2 par kWh produit, nous resterions encore 15 points pour-cent ou 22 MtCO2eq au-dessus de notre engagement de Kyoto.

En conclusion, il est clair que l’abandon des centrales nucléaires conduit dans tous les cas à un non-respect de Kyoto dans des limites inacceptables. Par contre, le maintien des centrales nucléaires et l’utilisation de 1 600 éoliennes de 2MW permettraient un respect strict de notre engagement Kyoto grâce à une diminution de nos émissions de 6,4 MtCO2eq. Mais ces éoliennes ne sont pas indispensables, car la même diminution peut être obtenue en améliorant l’efficacité des centrales thermiques existantes en réduisant leurs émissions de 21pc (les amenant à 662 gCO2 par kWh produit) ou encore en réduisant de 11pc les émissions des secteurs Résidences-Commerces et Transport (la décision de l’UE de passer de 160 à 130 gCO2 par km ferait l’affaire à elle-seule). Quant à l’Industrie, elle a fait suffisamment d’efforts (17 pc en moins de CO2 depuis 1990) pour mériter qu’on se concentre maintenant sur sa compétitivité.

A vous de choisir. Pour moi, ce sera un peu de tout, sauf l’inutile!

(1) L’année 2005 est choisie, car c’est l’année la plus récente pour laquelle toutes les informations d’électricité et de gaz à effet de serre sont disponibles à partir de: EU Energy and Transport in figures, 2008, Office for Official Publications of the European Communities, 212p. et de http://unfccc.int (Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques).

(2) 1 TWh =1milliard de kWh, GW =1milliard de Watt, MW =1million de Watt

(3) Le CO2 équivalent est un gaz virtuel qui tient compte de tous les gaz à effet de serre (GES). En Belgique, c’est du CO2 à 86 pc.

(4) Ce calcul résulte d’une interpolation linéaire entre1990 et2010 pour 2005 (-7,5 x 15/20 =-5,625 pc)

(5) Les éoliennes continentales fonctionnent en moyenne environ 6,5 h/jour

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