Quelles sont les moyens de production d’électricité décarbonés les plus adaptés à une période de canicule ? L’épisode que vient de vivre la France permet d’apporter quelques réponses, valables uniquement pour son système électrique.
L’hydraulique ? L’hydroélectricité dépend du débit des rivières et des fleuves, et du stock des lacs artificiel. Si le premier est utilisé comme un moyen « fatal », le second est géré en fonction de prévisions de court et long terme visant à utiliser ce stock de la façon la plus efficace possible. Durant cet épisode de canicule, les débits étaient… de saison. Assez faibles sur les cours d’eau alimentés par les pluies, plutôt plus élevé que la moyenne en cette saison sur le Rhône en raison de fonte des neiges tardives. Gérée habilement, l’hydraulique a non seulement fourni de 5 700 MW à 11 475 MW, soit de 11% à 17% de la production mais aussi assuré l’essentiel du réglage fin de l’équilibre entre production et consommation, gage de la qualité de l’électricité dont la tension demeure ainsi très stable. Un rappel salutaire au moment où la menace d’une vente à l’encan de l’usage des barrages à de multiples producteurs sous prétexte de concurrence ne pourrait se traduire que par une sous-optimisation de leurs usages (pour l’électricité, l’agriculture, les loisirs…).
L’éolien ? Cela va dépendre de la configuration météo. Si la canicule provient du passage d’une masse d’air très chaud – comme pour celle de la semaine dernière – il y aura donc du vent. Pas nécessairement beaucoup, puisque les éoliennes ont produit entre 800 et 5600 MW de mercredi à samedi dernier (sur une puissance installée de 15 475 MW , soit entre 2 et 10% de la production totale. Au pic de la canicule, le vendredi 28 juin, la production éolienne fut particulièrement médiocre, environ 1500 MW à 15h. Ajouter des éoliennes n’aurait pas changé grand chose aux productions les plus basses. En revanche, si c’est l’installation d’un anti-cyclone qui est la cause de cette canicule, inutile de compter sur elles. Elles seront pour la plupart paralysées, faute de vent, et sur une surface d’autant plus vaste que la canicule sera forte et de longue durée. Ce fut le cas en 2003 en Europe.
Le solaire ? Les panneaux solaires aiment le Soleil, bien sûr… mais pas la température. Leur température idéale de fonctionnement c’est 25°C. La production du parc solaire français, d’une puissance théorique maximale de 8612 MW, ne fut que d’environ 6200 MW à midi heure solaire lors des jours de canicule. Pour tomber à zéro une fois l’astre du jour passé de l’autre côté de la Terre. Mais la longueur du jour en juin fut tout de même très favorable à cette technologie qui a pu contribuer jusqu’à 10% de la production française entre 11h et 16h.
Suivi de charge
Le nucléaire ? Les réacteurs nucléaires, eux, n’ont pas vraiment souffert de la canicule. Et fournit l’essentiel de l’électricité demandée par les usagers domestiques, professionnels ou industriels, entre 38 200 MW et 43 200 MW, et entre 64% et 78% de la production. Avec la souplesse due à la capacité à monter ou descendre la puissance des réacteurs en « suivi de charge », tant pour s’accommoder des variations de la consommation que pour compenser les hausses et les baisses des énergies intermittentes et non pilotables, solaires et éoliennes.
Il est vrai que les ingénieurs d’EDF ne sont pas restés inertes après la canicule de 2003. Un plan « grands chauds » a été élaboré pour renforcer la résistance aux températures élevées de tous les équipements qui le nécessitaient. La capacité de refroidissement des aéroréfrigérants (les « tours » qui accompagnent certaines centrales) a été renforcé pour leur permettre de remplir leur office en consommant moins d’eau. Les mesures de l’effet de réchauffement du cours d’eau en aval de la centrale ont été renforcées pour s’assurer qu’aucun problème ne surgissait pour la faune et la flore. Et EDF a eu aussi un peu de chance météo pour la vallée du Rhône, le retard à la fonte de neiges en mai a fait que fin juin le fleuve était encore alimenté en eau de fonte bien fraîche. Il ne faut d’ailleurs pas exagérer les problèmes rencontrés, entre 2000 et 2017 les pertes de production d’électricité nucléaire dues aux canicules ne représentent que 0,18% du total en moyenne annuelle et 1,2% en 2003.
Une précision s’impose sur l’usage de l’eau par les réacteurs nucléaires. Pendant la canicule, des ONG, Greenpeace dans ce tweet ci-contre par exemple, présentent l’utilisation d’eau pour refroidir les centrales nucléaires comme le principal usage de l’eau en France. Une présentation carrément trompeuse. En réalité, plus de 98% de l’eau prélevée… est renvoyée immédiatement dans la rivière, un peu plus chaude. Il est d’ailleurs à noter que, même en 2003, aucune conséquence négative pour la flore et la faune n’a été observée, même pour les réacteurs qui avaient obtenu une dérogation temporaire pour relâcher l’eau en dépassant un peu la limite réglementaire. Cela provient du fait que la part du débit du cours d’eau déviée pour refroidir les réacteurs est assez faible au regard du débit total. En général, les valeurs observées de réchauffement à l’aval de la centrale sont modestes, moins de 1,5°C pour celle du Bugey, mais on peut observer 6°C durant trois jours par an en moyenne. Pour le Rhône, des études de long terme et très détaillées ont montré l’impact majeur du changement climatique sur les transformations de la faune et de la flore. Enfin, les centrales de bord de mer n’ont pas d’effet thermique observable sur la flore et la faune marines.
Au total, si l’on ajoute l’apport marginal des bioénergies, le système de production d’électricité de la France métropolitaine a encaissé sans aucun problème la canicule, a contribué à une politique climatique sérieuse puisqu’il est resté décarboné autour de 95% en permanence, et exporté une électricité tout autant décarbonée aux voisins qui en avaient besoin.
Sylvestre Huet
PS : il est possible de télécharger l’application de RTE sur son téléphone portable pour s’informer sur la production et la consommation d’électricité ainsi que sur les prix et les échanges avec les voisins.
Qu’ils sont beaux tous ces discours, qui oublient que le nucléaire civil est un enfant de la bombe atomique, que pour extraire l’uranium, le transporter, le traiter, le retraiter, il faut de l’énergie bien carbonée (pas de centrale nucléaire au Niger par exemple).
Qui oublient que la pollution carbonée est le fait en priorité des transports, de l’agriculture, pas de l’électricité.
Qui oublient que le nucléaire, qui ne produit que de l’électricité, ne représente que 16 % de la production d’énergie en France et 2 dans le monde, ce qui fait qu’il faudrait construire énormément de réacteurs atomiques (100 par an ?) pour remplacer tous ceux au fuel ou charbon, ce qui est impossible : et pas question de dire qu’il faut la peste à la place du choléra …
Et qui oublient la pollution radioactive dans les fleuves, dont on tire l’eau pour la rendre potable : plus de 300 becquerel de tritium dans la Loire la semaine dernière (source : ACRO) !
Etc. etc.
Il n’y a pas de solution miracle pour produire de l’énergie, de l’électricité, mais commençons par arrêter le gaspillage, luttons pour les économies d’énergies, stop au chauffage électrique : 3 fois 5 réacteurs nucléaires !
Vous pouvez aussi acheter votre électricité chez Enercoop …
Bonjour,
Et merci pour cet article précis et documenté. Auriez-vous l’équivalent pour la période caniculaires chez nos principaux voisins et notamment nos amis allemands ?
https://www.energy-charts.de/power_de.htm?source=all-sources&year=2019&week=26
Précision concernant le solaire, la puissance de 8612 MW est bien théorique, mais elle n’est en fait jamais atteinte, même hors canicule (à moins que tout le parc soit perpendiculaire aux rayons de soleil et à 25°C, ce qui n’arrive jamais).
En fait, selon les modèles, les panneaux vont perdre entre 0,3 et 0,5% de performance par degré supérieur à 25°C (source : fiches techniques des panneaux). Si on considère qu’un jour de canicule, la température moyenne en milieu de journée était de 40°C, donc 15°C d’écart, cela fait un « perte » de production qui ne dépassera donc pas 7,5%.
Les jours de canicule, le fait que la production soit de 6200 MW ne signifie donc pas que la canicule est responsable d’une « perte de productivité » des panneaux de 28% (2412 MW étant la différence entre 6200 et 8612)…mais 7,5% max selon le calcul ci-dessus ! C’est plus raisonnable, non ?
Christophe Brun
ValEnergies<
article intéressant. Il aurait été pertinent de comparer le modèle allemand sur la même période. Le site electricitymap permet de le faire aisément , et de s’apercevoir que le matin, quand le soleil n’est pas levé et que le vent est souvent très faible, les centrales à charbon , à gaz, et nucléaire font le job.
Même si c’est faible en proportion, comment (ou pourquoi) se fait il qu’il y ait encore des productions par le charbon et le fioul, et dans une autre mesure le gaz ? On a largement les capacités de compenser ces productions avec le nucléaire ou autre non ?
Cela peut provenir d’une nécessité de production (pas de nucléaire disponible en plus, en été on concentre les arrêts pour maintenance) ou d’équilibre du réseau.
Comme d’habitude confusion entre puissance MW et énergie MWh…. Ça laisse pantois quant à l’expertise de cet expert autoproclamé. Certes l’ordre des sources dans le mix énergétique est juste, mais cette erreur fondamentale démontre que cet expert est surtout un idéologue qui ne sait pas bien de quoi il parle.
On ne comprend pas bien à qui s’adresse votre critique sur la confusion entre MW et MWh. Il n’y a aucune confusion de ce point de vue dans l’article. Les MW désignent les puissances maxi et mini délivrées par les différents moyens de production au cours de la période. Les % sont également des puissances à un instant T par définition. IL n’y a aucune donnée en MWh dans les chiffres, ni dans les graphiques de RTE de l’article. Des données en MWh, donc la quantité produite durant une unité de temps à choisir (l’heure, la journée, la durée de la canicule) seraient certes intéressantes, mais dès qu’elle dépasse quelques heures, l’unité de temps ne permet plus de juger de l’intermittence du solaire par exemple. Or l’intérêt des graphiques et données de RTE en MW est justement de savoir à un instant T quelles sont les parts respectives des différents moyens de productions et comment elles évoluent au cours du temps, de la journée ou des jours de la canicule.
La donnée puissance est essentielle pour ce type d’analyse. D’ailleurs il est toujours possible, pour certaines analyses fines, d’en déduire l’énergie produite, par simple intégration de la donnée puissance.
Merci pour cet article éclairant, si je puis dire.
mon cher pratclif 🙂 la puissance est justement la bonne unite a utiliser ici. Kudos au contraire a Mr huet qui a su ne pas tomber dans l’idiotie ambiente du TWh/an ou des xWh/temps qui sont en fait des watts. On peut parler de puissance instantanee ou puissance moyenne, les deux sont utiles, ca ne change pas l’unite, le W.
Les energies quand a elles (En joules si on veut faire bien) requierts de toujours preciser sur quel periode on parle. Or a quoi bon nous forcer a faire la division de notre cote, pour retrouver les Watts moyens ? Autant parler directement en W. Il est interessant de parler d’energie pour compter combien il en faut pour un evenement bien precis. Comme «combien d’energie faut-il pour augmenter 1 litre d’eau de 1 degre?» (en l’occurence 1kcal)
Ou encore «Combien faut il d’energie pour monter 100kg de 10 metres» (en l’occurence 10kJ),
Ou «Combien faut il d’energie pour faire un trajet Lyon Paris avec une voiture de 1.5 tonnes sans coups de freins inutiles».
Pour les productions il n’y a pas d’evenements notoires, juste des puissances, oui elles s’integrent dans le temps et l’integrale sur une periode est une energie, mais vu qu’on fait des comparaisons de chaque source sur les memes periodes il est possible de pre-executer la division et de revenir sur la moyenne, c-a-d des watts.
(rappel la formule de la moyenne est 1/T×∫signal∙dt)
tout cela est vrai mais pourquoi investir des milliards dans le maintient de centrale nucléaire que l ont devra fermer d ici 10 ans sans préparer en amont le changement,investissement,recherche sur une vrai solution intelligente et écologique .pour l instant a ma connaissance on ne connait en plus pas le véritable cout du démantèlement d une centrale et notre président fait en sorte que les risques soient mutualises et les bénéfices capitalisés .la bce alimente en fond gratuit les multinationales pour spéculer qu elles s en serve pour la recherche dans les énergies renouvelable
L’autorisation de fonctionnement des centrales américaines a été fortement prolongée et les nôtres sont de même type et pourraient l’être si la raison l’emportait sur la démagogie.
La centrale REP de Maine Yankee a été démantelée pour 500 millions de $.
je suis convaincu par la nécessité du nucléaire pour la lutte contre le réchauffement climatique mais si dans le futur le débit des cours d’eau baisse considérablement
Comment fait on pour refroidir correctement une centrale ?
Si le débit prévisible n’est pas compatible avec le refroidissement, alors il ne faut pas construire de réacteur nucléaire à cet endroit là. Et si il y en a une, la fermer. Les prévisions climatiques ne prévoient pas de tels cas de figure en France métropolitaine.
Les arrêts ou baisses de puissance des centrales sont liées à la réglementation environnementale pour éviter de nuire à la faune aquatique en période d’étiage ou de canicule. Sans cette réglementation, qui est justifiée, seul le rendement serait affecté. Les débits et températures de refroidissement pour arrêter l’installation et refroidir le combustible ne sont pas impactés. Voir pdf de l’IRSN.
https://www.irsn.fr/FR/Actualites_presse/Actualites/Documents/IRSN_NI-canicule-et-centrales-nucleaires_27062019.pdf
Il serait possible d’utiliser des tours sèches mais le refroidissement étant moins efficace l’eau d’entrée du condenseur sera à température plus élevée et le rendement moins élevé (le fameux deuxième principe), on devrait peut-être passer de 32-33% à 28-29%
Cette technique a été mise en oeuvre à grande échelle à la centrale au charbon de Kendal en Afrique du Sud située en zone désertique.
Actuellement on n’a pas besoin d’en arriver à ces solutions sur le réseau français.
Merci, M. Huet, pour cet excellent article, factuel et très informatif. La majorité de la population pense, paraît-il, que le nucléaire contribue au réchauffement, et est sans avenir. Il est bon de remettre les pendules à l’heure.
Le nucleaire contribue au rechauffement climatique via ses couts de construction, de fonctionnement, de decommissionnement et de stockage. Car comme l’affirme l’illustrissime Jancovici, tout, dans une economie industrielle est produit par des machines et les operation que j’ai cité sont effectué en tres grande majorité par des moteurs thermique.
Reste a estimer serieusement ces emissions. Par exemple l’EPR a deja emis pour l’equivalent de 10 milliard d’euros (beton, forgeage, transport du materiel, des homme; des pieces, fonctionnement des divers outil de construction etc ).
C’est complètement vrai, et il est également complètement vrai que le calcul des émissions liées à toutes ses opérations (vous avez oublié la mine d’uranium et les opérations jusqu’à la fabrication du combustible, dont l’enrichissement en isotope fissile) est effectué dans toute analyse sérieuse en ACV (analyse cycle de vie) de cette technologie. Et il est enfin complètement vrai que le bilan final pour l’ensemble du système nucléaire français est particulièrement bon avec environ 6 g de CO2 par kwheure, (similaires aux meilleures éoliennes, meilleur que le solaire de très loin) malgré quelques ratés spectaculaires comme SPX2. Pour l’EPR de Flamanville, tant qu’il ne sera pas considéré comme définitivement arrêté, aucun bilan ne sera disponible. Voir http://www.bilans-ges.ademe.fr/documentation/UPLOAD_DOC_FR/index.htm?conventionnel.htm ou https://www.edf.fr/groupe-edf/producteur-industriel/nucleaire/atouts/emissions-de-co-sub-2-sub ou http://www.sfen.org/rgn/confusion-chiffres-emissions-co2-nucleaire
Les deux EPR de Taishan fonctionnent.
Encore un excellent article, découvert grâce a notre ami JM jancovici et qui remet les pendules a l’heure , avec des arguments bien sourcés ! Article a archiver et à ressortir pour le mettre dans le nez des khmers verts, antinucléaires , negawatts et cie
Tout est dit
Excellente analyse globale et impartiale apparemment.
Merci
Excellent article, très précis et très documenté. Merci !
A quand une écologie vraiment ancrée dans la réalité ? Dans un monde »décarboné », on ne peut pas se passer du Nucléaire. Bien évidement ce n’est pas parfait et cela comporte des risques, mais il n’y a pas d’autre choix possible dans l’état actuel. Nos mouvements écologiques politiques sont tous anti-nucléaires donc non crédibles. Je rêve d’une écologie politique qui tienne compte de la réalité économique et qui nous propose de vraies solutions pour l’avenir.
une solution écologique qui tienne compte de la réalité économique? Il faut surtout l’inverse… une économie qui tienne compte de son environnement: produire moins et consommer moins. Et si il faut aller plus loin: inviter celles et ceux qui le souhaitent à créer leur monnaie sur le modèle de la monnaie-libre ğ1. De cette manière pas besoin d’entendre et d’attendre des réflexions comme « mais si on consomme moins, comment va-t-on financer ceci ou cela? »
On pourrait ajouter pour le solaire que les courbes montrent clairement que les périodes de fortes production solaire sont celles où les exports sont les plus faibles, ce qui montre que la production se fait bien au moment où la france en a le plus besoin. C’est d’ailleurs vrai presque tous les jours de l’année. Certes le solaire ne participe pas à la pointe d’hiver de 19h, mais pendant toute l’année la courbe de consommation fait une bosse en milieu de journée pour laquelle le solaire est parfaitement adapté.
Bonjour Yves Mansoulie : Votre raisonnement ne fonctionne pas vraiment, les exportations ne diminuent pas en raison d’une demande plus forte en France à la mi-journée par cette saison mais parce que les panneaux solaire allemands sont en pleine efficacité à ce moment là. Du coup, l’Allemagne qui importe la nuit, exporte le jour durant cette période. D’autre part ce n’est qu’en été que la « bosse » solaire s’étend assez de chaque côté du midi solaire pour que l’on puisse parler d’une adaptation à la courbe de consommation (partielle, elle n’existe plus du tout à 19H). Tout le reste de l’année, le Soleil monte à l’horizon bien après la montée des consommations à partir de 7h du matin, notamment l’hiver où le solaire ne contribue pas du tout à l’appel de puissance entre 7 et 9h du matin. En outre, il suffit que la journée soit très nuageuse pour que les production solaire diminuent très fortement, même en milieu de journée. Et là, il faut bien qu’un autre moyen de production soit disponible. Cordialement, Sylvestre Huet
Il ne faut pas raisonner comme ça. Même quand le solaire produit à son maximum, nos centrales de barrage tournent encore et nos STEP ne turbinent pas. Conclusion: on peut encore ajouter des gigawatts de solaire sans que leur production ne soit jamais perdue. Et l’eau pompée dans les STEPs (ou non turbinée dans les barrages) en milieu de journée pourra être turbinée plein pot lors des pointes de consommation du matin et du soir. Autant de charbon et de gaz d’economisé à ces périodes.
Votre raisonnement est juste, mais seulement pour des quantités données… Il ne peut y avoir d’économie de charbon si les centrales à charbon n’étaient de toute façon pas mobilisées ce jour là, ou s’il n’y en a plus du tout comme c’est prévu. Donc, essayez de pousser votre raisonnement avec la vision complète du système électrique, vous verrez qu’il touche ses limites lorsque l’équilibre global du système débouche sur une réduction du parc nucléaire. Du coup, vous vous retrouvez avec la nécessité d’un back up pour les ENRI (solaire et éolien). Si ce back up est nucléaire, c’est idiot, vous échangez une électricité décarbonée contre une autre… mais plus chère (le solaire), et sans rien changer au risque nucléaire et pas vraiment à ses déchets, puis si vous le faites vraiment trop, les réacteurs tournent trop peu dans l’année, et il faut les subventionner, sinon on se retrouve dans le noir car plus personne n’en voudra. Si le back up est du gaz, vous avez le même problème économique et le CO2 en plus. Le seul système à base de ENRI qui tienne la route en approvisionnement et en coût, c’est celui qui a un back up décarboné et pas plus cher. Cela peut exister avec de l’hydraulique, mais pas en France.
Je n’étais pas en train de dire que le solaire peut assurer la production à tout moment, je sais bien qu’il faut d’autres moyens pour les moments où il n’y a pas de soleil. Mais dans les quantités actuelles installées en France, l’électricité solaire n’est jamais excédentaire: quelle que soit la saison, le pompage ne fonctionne généralement pas en même temps que la production solaire. Ca semble montrer que le solaire produit quand les prix sont élevés, et donc a plutôt tendance à contribuer à l’équilibre offre/demande. Ce n’est pas le cas de l’éolien qui produit souvent la nuit quand le pompage est déjà au max.
Maintenant si la quantité de solaire augmente, la donne pourrait changer: le jour où on se mettra à pomper tous les midis, on pourra commencer à dire que le solaire dégrade l’équilibre. Ce n’est pas encore le cas.
PS: merci de ne pas mettre mon nom complet dans la réponse 🙂
Nos voisins allemands, espagnols et italiens ont beaucoup de solaire. Beaucoup plus que nous. Du coup, en milieu de journée, ils importent moins d’électricité.
je vous engage à suivre le site electricitymap , et vous constaterez par vous même que nos voisins utilisent comme matelas de réserve : le nucléaire, le gaz et le charbon. Et souvent, nos exportations, jusqu’à 8% pour l’allemagne ce matin à 6h (4GW tout de même !)
Et le soir et le matin, ils émettent beaucoup plus de CO2.
A propos de la « sous-optimisation » des usages des barrages, en particulier en matière de génération d’électricité, quelle est la marge de manœuvre des concessionnaires pour décider ou non de turbiner ? N’est-ce pas le gestionnaire de réseau, ici RTE, qui pilote ces décisions pour la stabilité de ce dernier.
Il doit bien y avoir des cas analogues pour la production électrique à partir de cogénérations gérées pour certaines par des opérateurs privés…
ReExcellente analyse,à diffuser très largement