Note d’analyse

Quelle sécurité d’approvisionnement électrique en Europe à horizon 2030 ?

Après qu'à l'automne le gestionnaire de réseau a mis en garde sur de potentielles difficultés d'approvisionnement en électricité en cas de grand froid cet hiver, la question d’éventuelles défaillances des systèmes électriques en Europe et en particulier en France a été remise dans le débat alors qu’elle avait quasiment disparu des préoccupations du grand public.

Publié le : 15/01/2021

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Dans la prochaine décennie, les nombreux arrêts de centrales pilotables, au charbon ou nucléaires, actuellement programmés et dont les conséquences concrètes semblent assez peu intégrées dans le débat public, pourraient renforcer l’importance de cette question. L’objet de cette note d’analyse est de fournir quelques éléments permettant d’appréhender l’évolution de ces risques de défaillance afin d’engager à temps les politiques adéquates.

Des objectifs très ambitieux de développement d’énergies renouvelables ont été décidés, mais les solutions en termes de pilotage et de maîtrise de la demande, de capacités de stockage et, plus généralement, de flexibilité et d’intégration au réseau restent à l'heure actuelle insuffisamment développées. La capacité à assurer la sécurité d’approvisionnement telle qu'elle est définie aujourd'hui est donc incertaine dans les périodes de tension et nécessitera un développement approprié des solutions de flexibilité et de stockage. Les systèmes électriques européens étant interconnectés, c'est à cette échelle qu’il faut s’intéresser au dimensionnement des capacités de production, qui constitue un des déterminants de la sécurité d’approvisionnement.

Après avoir dressé le bilan des politiques et objectifs des principaux États membres, cette note offre une étude détaillée de l’évolution prévisible du mix électrique européen, des conséquences possibles au regard de nos objectifs climatiques ainsi qu’énergétiques. Elle permet de détecter des points de vigilance. Elle vise aussi à proposer des éléments de discussion sur la sécurité d’approvisionnement, dont les termes, appelés à évoluer dans le cadre de la transition énergétique, devraient faire l’objet d’une discussion dans l’espace public.

La présente étude fait le constat des limites de la coordination politique existant entre les pays européens sur ces questions. En particulier, si les mesures préconisées par le nouveau paquet législatif européen constituent un progrès en ce sens, elles sont insuffisantes pour fournir les signaux économiques nécessaires au déclenchement des investissements qui garantissent la sécurité d’approvisionnement. Enfin, quelques recommandations de politique énergétique européenne concluent cette note d’analyse.

Graphique Prévision de capacités électriques pilotables de la France et des pays européens limitrophes (2020-2035)

Infographie Sécurité d'approvisionnement électrique en Europe à horizon 2035

Sécurité d'approvisionnement : de quoi parle-t-on ?

Pour nous consommateurs, c’est l’absence de coupure de courant, de baisse de tension ou de restriction mais, pour les gestionnaires de réseaux, que signifie la sécurité d’approvisionnement ?

Une garantie contre les défaillances

Assurer la sécurité d’approvisionnement, c’est pouvoir répondre à tout moment et en tout lieu à toutes les demandes d’électricité, de manière fiable et à un coût raisonnable. Cette garantie est encadrée collectivement par un critère de durée moyenne acceptée de défaillance, c'est-à-dire de rupture d’alimentation. C’est trois heures par an en France par exemple.

Dimensionner et « piloter » le système

Parce que l’électricité ne se stocke pas (ou peu) alors que les besoins varient en permanence, pour assurer cette sécurité, il faut dimensionner les capacités de production en fonction de « la demande d’électricité à la pointe ».

Le système doit être « pilotable », c'est-à-dire offrir des réserves de puissance et une flexibilité suffisantes pour faire face aux aléas, vague de froid ou panne d’une centrale par exemple.

L’électricité : un bien essentiel sous tensionÉ

Dans la décennie à venir, le réseau européen devra répondre à une double exigence : décarboner en augmentant la part des énergies renouvelables et continuer de satisfaire une demande qui pourrait croître.

Des capacités pilotables en baisse…

Véhicules électriques, pompes à chaleur, domotique… la transition vers une économie bas carbone accroît le besoin en électricité qui devra couvrir la moitié de la demande totale d’énergie de l’Union européenne en 2050, contre un quart aujourd'hui.

Pourtant d’ici 2035, c’est un solde de 80 gigawatts de puissance pilotable qui pourrait être retiré du réseau interconnecté constitué par les systèmes électriques de la France et de ses six pays frontaliers, du fait des fermetures programmées de centrales à charbon et nucléaires.

Sortie progressive du charbon d’ici 2030 (-9 GW)
Sortie progressive du charbon d’ici 2025 (-4 GW)
Fermeture du dernier réacteur en 2022 (-9,5 GW)
Sortie progressive du charbon d’ici 2038 (-15 GW)
Sortie progressive du charbon d’ici 2025 (-6 GW)
Fermeture du dernier réacteur en 2025 (-6 GW)
Arrêt du charbon en 2022 (-3 GW)
Sortie partielle du nucléaire : 50 % en 2035 (-13 GW)

… que l’essor des ENRi ne compense pas

Dans le même temps, 250 gigawatts (GW) d’énergies renouvelables intermittentes (ENRi) devraient être installés, leur capacité de production devant dépasser celle des moyens conventionnels peu après 2025.

Mais 1 GW d’ENRi produit bien moins d’énergie que 1 GW de puissance pilotable. Surtout, avec une production qui dépend de la météorologie et des moyens de stockage encore limités, la participation des ENRi lors des situations de tension du système reste incertaine.

Bilan : les seuls moyens pilotables ne suffiront plus à couvrir les demandes à la pointe.

Faire face au risque : moins de consommation, plus de coordination

L’ampleur du risque de défaillance pour le système européen doit donc être évaluée pour envisager les moyens d’y faire face de manière coordonnée.

Quel risque pour le système européen ?

Si aucun nouveau moyen pilotable (autre que ceux déjà prévus) n’est ajouté au réseau d’ici 2035, les marges de sécurité, c'est-à-dire la puissance mobilisable à tout moment en cas d’aléa, passeraient de +34 GW en 2020, à +16 GW en 2025 et -10 GW en 2035, pour la France et ses six pays frontaliers. Un résultat qui tient compte des évolutions les plus probables des moyens de production, de la demande, des flexibilités et des interconnexions dans ces sept pays européens.

Quelles solutions ?

Les pays européens doivent renforcer leur coordination et leurs coopérations pour développer des solutions innovantes en termes de stockage, de flexibilité et d’intégration des ENRi au réseau afin qu’elles participent à l’équilibre technique

du système.

Il faut concevoir dès maintenant des politiques volontaristes de maîtrise et de plus grande flexibilité de la consommation énergétique, et des mécanismes plus robustes de soutien aux énergies décarbonées.

Conclusion

La situation du système électrique européen réclame à moyen terme des mesures ambitieuses pour garantir un accès sécurisé à une électricité décarbonée. Anticipation, innovation, investissements dans des solutions innovantes en matière de flexibilité et de stockage des ENRi : la coopération et la coordination européennes sont plus que jamais requises.

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