Impact climatique de la fermeture de Fessenheim

Il y a des débats concernant les émissions de CO2 supplémentaires induites par la fermeture de Fessenheim.  Le calcul est simple, il conduit à une valeur entre 6 et 10 millions de tonnes de CO2 par an. En outre, augmenter la part de énergies renouvelable ou réduire la consommation n’y change rien, ce qui peut sembler contre-intuitif. Pour le comprendre, il faut étudier un peu comment marche un système électrique.

Prêts ?  C’est parti.

  • La notion clef est celle de régulation de la grille électrique. La grille, c’est l’ensemble des équipements producteurs et consommateurs d’électricité interconnectés. La régulation, c’est s’assurer qu’à tout moment, il y ait autant de production que de consommation.
    Pour se faire, les régulateurs jouent sur la fréquence du courant alternatif de la grille. Lorsque l’équilibre est parfait, elle est de 50 Hz en Europe. Si la consommation augmente quelque part, ou si la production baisse,  alors la fréquence diminue, ce qui fait baisser provisoirement la puissance pour tous les consommateurs (l’énergie est le produit de la puissance par le temps). Les opérateurs vont alors mettre en route de nouveaux moyens de production, pour ramener la fréquence vers le 50 Hz.  Même chose dans l’autre sens (baisse de la conso, hausse de la production dite « fatale », c.-à-d. non pilotable).
  • En Europe continentale, on a une seule grille électrique. Elle s’appelle la  Synchronous grid of Continental Europe. Elle inclut aussi les pays du Maghreb et la Turquie. « Synchronous » signifie que la fréquence est la même partout, de Varsovie à Marrakesh, d’Ankara à Bruxelles. La production et la consommation d’un pays impactent celle de tous les autres.
  • Pour décider quelle source d’énergie sera mise en route ou arrêtée quand la demande ou la production globale évolue, les opérateurs considèrent en premier lieu l’ordre de mérite des énergies, basé sur le coût supplémentaire induit par la dernière unité produite (coût marginal).
    L’ordre de mérite est:
    1/ les énergies renouvelables 
    2/ le nucléaire
    3/ les énergies fossiles.   
    Ils prennent aussi en compte les capacités d’interconnexion (qui limitent la possibilité de faire passer le courant d’une partie à l’autre de l’Europe),  la proximité (pour réduire les pertes) et quelques autres paramètres. Les barrages hydrauliques servent de reserves et ont une gestion particulière.
  • A noter que l’intensité carbone pourrait être prise en comptes via des taxes sur le CO2. Mais en pratique, il y en a peu, ce qui fait que, par example, l’électricité produite par les centrales au charbon turques est importée sans taxes (ce qui arrive, typiquement, quand il n’y a pas de vent).

C’est clair ? Étudions maintenant ce qui s’est passé il y a quelque mois:

  • On a enlevé du réseau électrique européen 2 centrales de 900 MW, qui produisaient environ 12 TWh par an (soit un peu plus que l’ensemble des panneaux solaire installés France à grand frais, ou la moitié de la production éolienne).
  • Ces centrales étaient nucléaires, donc 2e en termes d’ordre de mérite. Ca veut dire que leur électricité n’a pas été remplacée par de l’électricité renouvelable (qui sont utilisées en priorité), mais par soit de l’électricité nucléaire, soit par de l’électricité thermique (gaz, charbon) 
  • Or, les centrales nucléaires sont au taquet: elles produisent en priorité tout ce que les EnR ne peuvent pas produire pour satisfaire la demande. Et elles ne peuvent pas compenser tous les déséquilibres de la grille électrique, du fait des limites des capacités d’interconnexion.
  • En conséquence, et comme la conso n’a pas baissé magiquement quand on a arrêté Fessenheim, les 1800 MW nucléaires de moins sur la grille ont été équilibrés par les centrales thermiques (essentiellement allemandes, puisqu’elles étaient les plus proches).

C’est toujours clair?  Alors continuons avec 2 conséquences …

  • Si la part des EnR augmente en Europe, ça ne change rien, du moins tant que leur part n’est pas proche de 100% (on en est loin!). En effet le nucléaire restera toujours 2e en ordre de priorité, donc quand la demande dépasse les capacités bas-carbone disponible (ce qui est en permanence le cas aujourd’hui), le régulateur ira taper dans les énergies fossiles.
  • Même chose si la demande diminue (je vous laisse réfléchir un peu).

De toute façon,  la consommation électrique en Europe baisse très lentement, de même que l’intensité carbone de l’électricité, donc ces considérations sont assez théoriques.

En conclusion, on a  bien remplacé 12 TWh/an à 12 g d’EqCO2 par kWh par une électricité produisant entre 490 g d’EqCO2 par kWh  (centrale au gaz à co-génération) et 820 g (centrale au charbon récente), soit entre 6 (≈ 12*(490-12)) et 10 (≈ 12*(820-12))  tonnes de CO2 en plus, par an. 

Ces valeurs sont minorées, car: 

  • Les fuites de méthanes ne sont pas prises en compte; il faudrait alors ajouter au moins 40% pour le gaz, et plus au fur et à mesure qu’on importera du gaz de schistes américain. 
  • Les données sont les médianes données par le GIEC pour des centrales modernes dans le rapport AR5. En pratique, les centrales à gaz et surtout à charbon sont bien plus anciennes, et donc polluent plus.
  • Le charbon peut, en fait, être du lignite, encore plus polluant.

En comptes ronds, on peut donc estimer que chaque fermeture de réacteur nucléaire en Europe conduira à l’émission d’environ 5 millions de tonnes de CO2, et ce tant que les EnR sont minoritaires.  Les EnR participent à la lutte contre l’emballement du climat seulement quand elles se substituent à des énergies fossiles. Comme la distance compte, la bonne approche est donc de les placer d’abord là où sont les centrales thermiques, et de renforcer les interconnexions vers ces régions-là. Les autres approches sont climaticides.

A noter que 10 millions de tonnes de CO2, c’est environ 20% des émissions annuelles de la région Île-de-France l’Île de France, ou 50% de l’Occitanie. Ce n’est pas rien !

J’espère que ces explications vous seront utiles pour militer effectivement en faveur du climat, et pas pour les bénéfices des multinationales du gaz.

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