Allemagne : 35% ou 47% d'électricité renouvelable en 2020 ?

En 2020, la part des énergies renouvelables dans la production d'électricité allemande pourrait se limiter à 35%, minimum prévu par la loi sur les énergies renouvelables, ou atteindre 47% selon une étude de la Fédération des énergies renouvelables, sans nucléaire, avec moins de charbon et de gaz, entraînant moins d'émissions de CO2.

Alors que la production totale d'électricité a augmenté de 60,4 TWh entre 2000 et 2008, dont 23,1 TWh pour le solde exportateur (exportations moins importations), la production à partir de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) n'a augmenté que de 43,9 TWh, malgré une diminution de 20 TWh de la production nucléaire.

Au cours de ces huit années, la production de l'éolien a augmenté de 31,2 TWh et celle du solaire de 4,3 TWh, soit ensemble presque le double (+35,5) que la diminution du nucléaire (-20). Ainsi, le remplacement de l'électricité nucléaire par l'électricité renouvelable n'entraîne pas d'augmentation des productions carbonnées et des émissions de CO2, au contraire.

Origine de la production d'électricité en Allemagne 2000 et 2008

en térawatts-heures TWh 2000 2008 de 2000 à 2008
  Nucléaire 160,7     140,7     - 20,0    
  Combustibles fossiles 342,8     386,7     + 43,9    
  Hydraulique 25,6     26,5     + 0,9    
  Eolien 9,4     40,6     + 31,2    
  Solaire 0,1     4,4     + 4,3    
  Production totale 538,5     598,9     + 60,4    
  Solde exportateur - 3,0     20,1     + 23,1    

Source : IEA/AIE (International Energy Agency) Electricity 2010

La loi sur les énergies renouvelables d'avril 2000 (EEG) a été un succés, les objectifs pour 2010 ayant été atteints dès 2007. Ceux pour 2020 (20% d'électricité renouvelable) seront atteints avec plusieurs années d'avance puisque les énergies renouvelables comptaient déjà pour 16,8% dans la production d'électricité en 2010 (102 TWh sur un total de 605 TWh).

Cela peut être difficile à comprendre pour certains français conditionnés au nucléaire depuis quarante ans, mais la réalité de l'expérience allemande des dix dernières années montre que l'objectif de produire en 2020 de 35% à 47% de l'électricité au moyen des énergies renouvelables est réaliste et réalisable.

En juin 2000 a été mis en place un plan de sortie du nucléaire en vingt ans, validé par la loi de février 2002, les réacteurs étant arrêtés à des dates variables selon leur ancienneté et leur vétusté.

Sept réacteurs nucléaires ont été arrêtés au printemps 2011, dont un (Brunsbuettel) n'ayant rien produit depuis 2008, un huitième (Kruemmel) n'ayant aussi rien produit depuis 2008 et étant de fait à l'arrêt. La puissance cumulée des huit réacteurs (Biblis A et B, Brunsbuettel, Isar-1, Neckarwestheim-1, Philippsburg-1, Unterweser, Kruemmel) est de 8.422 MW. Leur production moyenne au cours des quatre dernières années (2007-2010) a été de 37,98 TWh (térawatts-heures) selon la base des données de l'IAEA (International Atomic Energy Agency), soit un taux de charge de 51,5%.

En moyenne pour la même période de quatre ans, les neuf réacteurs nucléaires en sursis ont produit 95,72 TWh sur une production totale de 133,72 TWh en nucléaire. Cette production peut être remplacée dès 2020 par de l'électricité d'origine renouvelable, avant la date d'arrêt des derniers réacteurs prévue en 2022, puisque la production d'électricité renouvelable augmentera de 108 à 180 TWh selon les projets.


La mise à jour, en juillet 2011, de la loi sur les énergies renouvelables prévoit qu'au minimum 35% de l'électricité allemande sera produite par des énergies renouvelables en 2020, 50% en 2030, 65% en 2040 et 80% en 2050.

Le plan d'action pour les énergies renouvelables (NREAP) de juillet 2010 prévoyait déjà 38,6% d'énergies renouvelables dans la production d'électricité en 2020.

Pour sa part, dans une étude de janvier 2009, la Fédération des énergies renouvelables (BEE) estimait possible dès 2020 de produire 47% de l'électricité à partir des différentes sources d'énergies renouvelables.

Dans les 595 TWh (térawatts-heures) d'électricité fournie en 2020, la part des énergies renouvelables serait de 278 TWh, soit 47%, qui se décompose en géothermique (1%), hydraulique (5%), solaire photovoltaïque (7%), bio-énergie ou biomase (9%), éolien en mer offshore (6%) et éolien terrestre onshore (19%). Les énergies fossiles et fissile compteraient pour 317 TWh, soit 53%, qui se décomposent en nucléaire résiduel (1%), gaz naturel (11%), lignite ou charbon brun (17%), charbon noir (19%) et autres (5%) qui sont pour l'essentiel le pétrole et les déchets municipaux ou industriels.


Le fait que plus de la moitié de l'électricité renouvelable provienne de sources variables comme l'éolien et le solaire n'est pas un problème, car cette variabilité est prévisible et en grande partie régulée par l'utilisation de l'hydraulique et de la biomasse. Les centrales à combustibles fossiles seront utilisées en complément, celles produisant à la fois de l'électricité et de la chaleur (cogénération) étant plus solicitées que celles produisant uniquement de l'électricité.

Le facteur de charge des centrales électriques à combustible fossile diminuera de 30% environ. Les besoins d'importation d'énergies fossiles, de même que la dépendance au gaz naturel, seront en diminution, au contraire d'une opinion répandue. La réduction de la production sera de 37% pour le lignite, de 21% pour le charbon, de 12% pour le gaz naturel et bien sûr de 94% pour le nucléaire (comparé à 2007).

En dehors de celles déjà en construction (en 2009), aucune autre centrale à énergie fossile ne sera nécessaire pour garantir la sécurité en électricité de l'Allemagne en 2020. (mais le gouvernement actuel ne semble pas se conformer aux études et propositions de la Fédération des énergies renouvelables).

Après 2020, une variation des tarifs de l'électricité en fonction des heures et des saisons permettra de mieux répartir la demande sur le réseau et de limiter les surcharges. C'est ce qui existe dans de nombreuses villes et régions des Etats-Unis, dont la Californie.

Le développement important des énergies renouvelables permettra, tout en tenant compte de la sortie du nucléaire, de réduire les émissions de CO2 dans une grande proportion et aura un effet économique positif. Cela permettra d'éviter 200 millions de tonnes de CO2 en 2020 dans le secteur de la production d'électricité. Les coûts d'importation seront réduits, de même que les coûts externes liés à l'environnement.


Même dans les estimations les plus prudentes, il y aura toujours une réserve de sécurité de la puissance électrique, y compris lors des pics de la demande, en hiver et en soirée.

La partie de capacité électrique (puissance) statistiquement disponible au moment de la demande maximale est la "capacité sécurisée". La différence entre celle-ci et le pic annuel de consommation est la "capacité restante", une réserve pour les situations extrêmes, comme une période de grands froids inhabituelle, des défauts ou arrêts supérieurs à la moyenne des moyens de production ou des réserves d'exportation.

En 2007, si dix centrales de 1.000 MW avaient été en panne au même moment, lors du pic annuel de consommation, la puissance appelée pouvait être satisfaite sans problème car la réserve était de 10.800 MW (10,8 GW). En fait, 5.000 MW (5 GW) de puissance ont été utilisés pour l'exportation.

Consommation électrique, pic annuel de puissance appelée, capacité sécurisée

  2005 2006 2007 2020
 Consommation brute (TWh) 612,1   617,0   617,5   595,0  
 Pic annuel de puissance (GW) 76,7   77,8   78,5   76,0  
 Capacité horaire sécurisée (GW) 82,7   86,2   89,3   83,9  
 Capacité en réserve (GW) 6,0   8,4   10,8   7,9  

Pour 2005 à 2007, les valeurs proviennent de l'Agence fédérale des réseaux, équivalente à RTE en France (Réseau de transport de l'électricité). Pour 2020, une consommation brute de 595 TWh est prévue, ce qui comprend la consommation finale, les pertes en ligne, le pompage (mise en réserve de l'eau dans les barrages pour le turbinage ultérieur) et la consommation des centrales électriques.


On constate que la consommation totale d'électricité reste stable entre 2010 et 2020, ce qui demande peu d'efforts d'efficacité énergétique et d'économies d'énergie. En fait, la consommation d'électricité devrait baisser davantage, en conformité avec les objectifs définis au niveau de l'Union européenne, ce qui augmenterait la capacité en réserve (marge de sécurité).

Face à la diminution prochaine des sources d'énergie fossiles (pétrole, gaz, charbon) et fissile (uranium), la nécessité de réduire les consommations énergétiques, dont celle de l'électricité, est devenue une évidence pour de nombreux analystes. Cela se constate dans un nombre croissant de pays et en France en particulier comme le montre depuis plusieurs années l'association Négawatt.


Notes : Les statistiques de différentes origines (agences et ministères allemands, agence internationale de l'énergie, réseau électrique européen) peuvent présenter des différences. En particulier, les valeurs mentionnées sont inférieures lorsqu'elles ne prennent pas en compte les auto-producteurs (entreprises ou particuliers produisant de l'électricité pour leurs propres besoins), dont l' électricité produite et consommée est indépendante du réseau électrique. Les différentes séries de statistiques sont cependant similaires pour la proportion de chaque source de production d'électricité et pour l'évolution dans le temps.

L'étude de BEE (Bundesverband Erneuerbare Energie - Association fédérale pour l'énergie renouvelable), existe en anglais : "Central results of the industry forecast - Power Supply 2020"

L'étude de UBA (Umwelt Bundes Amt - Agence fédérale de l'environnement) de mai 2011, existe en anglais : "Restructuring electricity supply in Germany" et indique que la sortie du nucléaire peut se faire dès 2017.

Un térawatt-heure (TWh) est égal à un milliard de kilowatts-heures (kWh).


Voir aussi :

L'Allemagne peut se passer du nucléaire français

Allemagne : nucléaire, fossiles, renouvelables

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