Cet article est écrit par Aliaksei Patonia est chercheur invité à l'Oxford Institute for Energy Studies et membre ReThink.CEE du German Marshall Fund des États-Unis.

  • Le problème : la transition vers un bilan carbone zéro en soutenant uniquement les énergies renouvelables ne sera pas possible.

  • Pourquoi c'est important : Certaines des sources d'énergie renouvelables les plus prometteuses sont intermittentes et ne pourront donc pas fournir une puissance constante, ce qui est nécessaire au fonctionnement normal du système électrique. Tant que ce défi ne sera pas relevé de manière durable, nous devrons compter sur les combustibles fossiles.

  • La solution : les décideurs politiques devraient se concentrer sur le soutien au stockage durable de l'énergie, car il facilite l'intégration des énergies renouvelables dans le système énergétique du futur.

Alors que la crise énergétique actuelle en Europe n'est pas encore terminée, les prix du gaz naturel ne montrent aucun signe de baisse spectaculaire. Au contraire, avec le prix ICE Futures Europe par millier de mètres cubes dépassant les 1 000 dollars le 29 septembre, ils ont atteint des records. Ce pic a déjà fait des ravages, car de plus en plus d'entreprises énergivores comme celles de la sidérurgie ont dû cesser leurs activités en raison du coût de production extrême.

Bien que ces événements dramatiques soient dus à un certain nombre de facteurs , Ursula von der Leyen, la présidente de la Commission européenne, a admis que le continent, en général, est "trop dépendant du gaz" et qu'"une transition rapide vers une énergie propre rendrait également le bloc un acteur mondial plus indépendant ».

Bien que cette affirmation soit globalement juste, il est peu probable qu'une transition rapide vers les seules énergies renouvelables apporte les résultats escomptés. Et c'est pourquoi.

Soutenir les énergies renouvelables

Alors que l'énergie hydraulique et éolienne est utilisée depuis des siècles, ce n'est qu'en 1980 et 1993 que le premier parc éolien terrestre au monde et le premier système solaire alimenté par un réseau ont été respectivement achevés aux États-Unis . Alors que l'Europe, au début, était légèrement à la traîne, elle a déjà lancé des projets éoliens offshore au Danemark en 1991 . Depuis lors, ces deux types d'énergies renouvelables – solaire et éolienne – ont subi une énorme transformation lorsque leurs coûts ont progressivement diminué pour qu'elles puissent désormais concurrencer avec succès les combustibles fossiles.

En effet, entre 2009 et 2019, le prix de l'électricité d'origine solaire a baissé de 89 % tandis que le prix de l'électricité éolienne terrestre a baissé de 70 %. Outre les progrès technologiques évidents, le processus d'apprentissage par la pratique ainsi que les économies d'échelle, cette baisse de prix a été largement possible grâce aux politiques gouvernementales de soutien.

Le début officiel du soutien de l'UE aux énergies renouvelables est normalement associé à la directive sur les énergies renouvelables de 2009 ( 2009/28/CE ), qui a d'abord rendu les objectifs d'énergies renouvelables contraignants pour tous les États membres de l'UE. Alors qu'en raison des limitations géographiques, de nombreuses autres formes d'énergie renouvelable (telles que l'hydroélectricité et la géothermie) ont reçu beaucoup moins d'attention, les progrès des technologies et des entreprises solaires et éoliennes ont été constamment stimulés principalement par les tarifs de rachat, les enchères et les appels d'offres, incitations fiscales et subventions directes. À la suite de ces politiques, des champions de la transition énergétique comme le Danemark et l'Allemagne se sont presque transformés en superpuissances renouvelables, car en 2020, ils produisaient environ la moitié de leur électricité à partir de l'éolien et du solaire.

Quand le solaire et le vent échouent

Bien que le renforcement des capacités éoliennes et solaires soit certainement la bonne direction à suivre, si la communauté mondiale veut atteindre le zéro carbone net d'ici le milieu du siècle, ces mesures à elles seules ne suffisent pas. En fait, étant donné que les sources d'énergie solaire et éolienne ne produisent pas constamment de l'électricité, elles ont souvent tendance à sous-alimenter ou à suralimenter le système énergétique.

Lorsque les jours de tempête sont si venteux que l'énergie provenant des parcs éoliens submerge le réseau électrique d'un excès de puissance, les gestionnaires de réseau sont obligés de payer les clients pour prendre l'électricité afin d'éviter l'effondrement du système électrique, car le réseau électrique doit être équilibré à tout le temps . Rien qu'en 2020, l'Allemagne avait 128 heures avec des prix dans le rouge. Cela signifie que pendant plus de cinq jours, les producteurs d'électricité renouvelable du pays représentaient en fait un problème, plutôt qu'une solution, au défi de la gestion durable de l'énergie.

Dans le même temps, avec le changement climatique accélérant l'instabilité météorologique, les jours de vent sont plus souvent contrastés avec des périodes d'air calme, ce qui ne permet pas aux parcs éoliens de générer suffisamment d'électricité pour alimenter le système. Au premier semestre 2021, l'Allemagne n'a pas été en mesure d'atteindre ses objectifs de production d'énergie éolienne attendus en raison de l'air inhabituellement calme. En conséquence, comme dans la plupart des autres pays, le système a dû être équilibré avec des centrales électriques conventionnelles basées sur les combustibles fossiles. Sans surprise, dans le cas de l'Allemagne, il s'agissait de centrales au charbon , dont la suppression progressive est préconisée depuis longtemps par le pays.

Besoin de stockage d'énergie

Comme on l'a vu, exploiter les énergies renouvelables de manière durable et équilibrée semble souvent être plus facile à dire qu'à faire. C'est encore plus problématique à faire, si l'on doit atteindre les objectifs de zéro carbone net, car le moyen habituel d'équilibrer leur sur- ou sous-performance grâce à la production d'électricité en brûlant des combustibles fossiles tels que le charbon ou le gaz naturel ne sera alors pas acceptable. C'est pourquoi, dans de telles circonstances, l'application de technologies de stockage d'énergie qui permettraient de conserver de gros volumes d'électricité sur une longue durée et, de préférence, sous une forme transportable semble représenter la seule issue .

À l'heure actuelle, les seules options de stockage appropriées qui combineraient toutes ces caractéristiques d'échelle, de temps et de transportabilité concernent soit les options de stockage électrochimique (batteries) soit les options de stockage de produits chimiques « verts » (hydrogène et ammoniac « verts » à base d'électrolyse). Alors que les deux types d'options sont actuellement développés par des entreprises pionnières, certains gouvernements ont déjà pris conscience de leur importance pour l'avenir de leurs industries énergétiques. Par exemple, après avoir considéré leur immense potentiel d'énergie solaire, l'Australie a annoncé la construction du plus grand projet de stockage de batteries au monde. L'UE, quant à elle, a déclaré son intention d'investir 430 milliards de dollars dans l'hydrogène « vert » à base d'énergies renouvelables d'ici 2030.

Bien que de telles initiatives soient extrêmement importantes, il est peu probable que, sans un soutien politique supplémentaire, les deux options de stockage d'énergie gagnent en ampleur et soient pleinement compétitives avec les combustibles fossiles au cours de la décennie en cours . Cela signifie que, si aucune aide fiscale, réglementaire et financière de soutien n'est fournie aux projets de préservation de l'énergie durable, des régions comme l'Europe seront encore très vulnérables aux crises énergétiques causées par les combustibles fossiles pendant longtemps. Le soutien politique, à son tour, facilitera une commercialisation et une mise en place plus rapides de technologies de stockage d'énergie à grande échelle à long terme et rendra ainsi le processus d'équilibrage des énergies renouvelables disponible avant 2030.

C'est pourquoi, une fois la crise énergétique actuelle terminée, les décideurs politiques européens devraient se concentrer sur le soutien non seulement aux énergies renouvelables, mais aussi au stockage de l'énergie. Bien sûr, seulement s'ils ne veulent plus faire face à une crise similaire dans un avenir prévisible.

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(Crédit d'image: Unsplash)