2.L’état des technologies des énergies renouvelables (ENR)

Par O. PALAIS

En matière de production d’énergie, il n’y a pas de panacée et il ne faut pas opposer les différentes sources entre elles. Au contraire, il faut y voir une grande complémentarité qui laisse à chaque solution sa place en fonction du besoin énergétique visé, en considérant les quantités d’énergie requises, la durée et la période d’utilisation, le besoin éventuel de stockage, etc. Ainsi, le « couple gagnant » correspond à une application associée à sa source ad hoc, d’origine ENR ou non. Il est trop tôt pour imaginer que les ENR puissent à elles seules produire toute l’énergie consommée en France, même si certains scénarios démontrent que c’est possible à l’horizon 2050. Aujourd’hui, les différentes technologies des énergies renouvelables offrent cependant déjà des solutions matures et efficaces.

La conversion photovoltaïque (PV) permet la fabrication d’une électricité propre et maintenant peu coûteuse, tout au moins compétitive comparée aux autres sources classiques de fabrication d’électricité. Prenons l’exemple de la technologie silicium (Si) qui présente de nombreux avantages, comme celui d’utiliser le 2ème élément chimique présent sur Terre, élément non toxique et dont la maturité industrielle permet la fabrication de modules PV fiables sur au moins 2 décennies. Le choix d’utilisation de ces panneaux pour la production d’électricité peut être envisagé sous plusieurs formes : chez le particulier, raccordés ou non au réseau, ou en production de masse comme, par exemple, le projet MEGASOL de Saint-Paullez-Durance. À cette technologie Si viennent s’ajouter les technologies couches minces de type CIGS (pour « cuivre, indium, gallium et sélénium ») ou CdTe (pour « cadmium, tellure »), en progrès constant et dont les rendements de conversion égalent aujourd’hui le rendement moyen de la filière silicium (technologies pour lesquelles toutefois la disponibilité, les conditions d’extraction et la toxicité des matières premières restent, pour l’instant, limitantes du moins pour certaines). Ce type de cellules vieillit cependant moins bien que celui en Si et utilise parfois des éléments nocifs, comme le cadmium. Néanmoins, ces derniers sont en passe d’être remplacés par des éléments inoffensifs grâce à la recherche dans ce domaine. Le retour énergétique de ces technologies (c’est-à-dire le moment où l’énergie produite par une source donnée dépasse la quantité d’énergie nécessaire à la fabrication de ladite source) est compris entre 2 et 4 ans, au-delà de cette période toute l’énergie produite n’est que pur gain, tant énergétique, qu’écologique ou financier. Le reproche souvent fait aux ENR est l’intermittence de production. Ce défaut, s’il est indéniable, n’est absolument pas rédhibitoire. On commence à savoir stocker de mieux en mieux l’énergie électrique, mais il reste encore de gros progrès à faire ! Toutefois, plusieurs solutions sont d’ores et déjà à portée de main. Par exemple, la voiture électrique est connue pour être limitée par son autonomie, mais si on remplace les batteries par l’hydrogène (piles à combustible) et qu’on imagine que cet hydrogène est produit grâce à l’énergie solaire, nous avons là une solution de stockage potentiel qui est une belle alternative au problème d’intermittence : on alimente (tout ou partie) des centrales de fabrication d’hydrogène grâce à l’électricité PV produite à des moments où le réseau n’en a pas besoin, on stocke le « carburant » ainsi produit et on l’utilise à façon. De plus, on règle en même temps les limitations de ce type de véhicule liées aux temps de recharge des batteries, puisqu’il suffit de refaire le plein d’hydrogène comme on fait un plein de carburant. Oublions un moment le stockage, c’est l’été et il fait chaud, des panneaux PV produisent de l’électricité, il n’y a plus qu’à alimenter les climatiseurs en direct (ou presque)…

Il ne s’agit ici que d’exemples et il reste de nombreuses voies de R&D sur l’éolien, le solaire thermique, la conversion PV, le stockage, etc. La recherche en Provence-Alpes-Côte d’Azur couvre la majorité de ces domaines, par le biais de ses laboratoires de recherche, mais aussi via des PME locales.

Les pistes les plus prometteuses et les possibilités de déploiement à grande échelle dépendent aussi largement des choix politiques et des changements d’habitudes, ainsi que des délais qu’on veut bien s’accorder pour développer ces pistes.