L’énergie thermique sera-t-elle complètement remplacée ?

ⅰLes leçons des pannes de courant

Avez-vous déjà vécu une panne de courant ? Soudain, tout s'éteint, les ascenseurs s'arrêtent, les téléphones portables se déchargent et les climatiseurs s'éteignent. Ce sentiment d'impuissance nous fait réaliser que l'électricité est l'« air » de la société moderne.

En fait, des pannes de courant majeures se sont produites dans le monde entier :

La panne d’électricité de 2003 en Amérique du Nord a laissé des dizaines de millions d’utilisateurs dans le noir pendant la nuit.

Lors de la vague de froid de 2021 au Texas, les centrales éoliennes et à gaz naturel ont été fermées en masse et, sans stockage d’énergie de secours, des millions de personnes ont souffert de températures glaciales et de pannes de courant.

Coupures de courant dans certaines régions de Chine : les pénuries de charbon et les fluctuations des énergies renouvelables ont mis à rude épreuve le réseau, obligeant à des restrictions d'électricité.

Ces exemples montrent que s'appuyer uniquement sur l'énergie thermique est risqué, tout comme s'appuyer uniquement sur les énergies renouvelables. Le système électrique a besoin d'une « stratégie de combinaison » plus stable.

Ⅱ. Structures de pouvoir dans différents pays

Les sources d’énergie varient considérablement à travers le monde :

Chine : L’électricité produite à partir du charbon reste la principale source d’énergie, mais ces dernières années, la capacité installée d’énergie photovoltaïque et éolienne a explosé, et le modèle « énergie renouvelable + stockage d’énergie » devient progressivement une tendance.

États-Unis : une approche équilibrée entre le gaz naturel et les énergies renouvelables, tout en étant leader mondial dans la technologie de stockage d'énergie par batterie, la Californie et d'autres régions ayant construit les plus grandes centrales de stockage d'énergie au monde.

Europe : l’Allemagne et l’Espagne sont pionnières dans l’éolien et le solaire, tandis que la France s’appuie sur le nucléaire pour assurer la stabilité de son réseau. L’Europe dans son ensemble est engagée dans la transition énergétique, avec un développement accéléré des systèmes de stockage.

Japon et Corée du Sud : Fortement dépendants des importations d’énergie, ces pays doivent équilibrer la sécurité de l’approvisionnement tout en développant activement des combinaisons de technologies solaires, d’hydrogène et de stockage.

Dans l’ensemble, toutes les régions évoluent vers le modèle « énergie renouvelable + stockage », bien qu’à des rythmes différents.

ⅲQuelle est la situation actuelle ?

Le développement des nouvelles énergies est florissant, mais il est également confronté à des défis.

Le caractère capricieux des énergies photovoltaïque et éolienne : l’énergie photovoltaïque ne peut être produite que pendant la journée, lorsque le soleil brille, et s’arrête la nuit ; l’énergie éolienne dépend de la météo et s’arrête pendant les périodes sans vent. Cette volatilité exerce une pression sur le fonctionnement stable du réseau électrique.

L’émergence des batteries de stockage d’énergie : les batteries lithium-ion et les batteries à flux agissent comme des « banques d’énergie » géantes, stockant l’excès d’électricité pendant les périodes de surplus et la libérant pendant les périodes de pointe de demande pour aider à équilibrer le réseau.

Moteurs politiques : La Chine a explicitement stipulé que les nouveaux projets photovoltaïques et éoliens devaient être accompagnés d’installations de stockage d’énergie. Les États-Unis et l’Europe, quant à eux, recourent à des subventions fiscales et à des mécanismes de marché pour inciter les entreprises à construire des infrastructures de stockage d’énergie.

Des défis subsistent : les batteries de stockage d’énergie sont coûteuses, ont une durée de vie limitée et leur recyclage et leur réutilisation en fin de vie restent des problèmes non résolus.

En d’autres termes, le stockage de l’énergie se généralise progressivement, mais il faudra du temps avant qu’il ne remplace complètement les sources d’énergie traditionnelles.

ⅣPourquoi remplacer les centrales à charbon ?

Protection de l’environnement : L’énergie produite à partir du charbon contribue largement aux émissions de carbone, à la pollution atmosphérique et à l’effet de serre.

Sécurité énergétique : les fluctuations des prix du charbon et du gaz naturel ont un impact direct sur les prix et l’approvisionnement en électricité.

Viabilité économique : L’énergie photovoltaïque et l’énergie éolienne deviennent de plus en plus abordables, voire plus rentables que l’énergie produite à partir du charbon.

Objectifs de neutralité carbone : pour réduire les émissions, l’énergie produite à partir du charbon doit être progressivement abandonnée et, à terme, éliminée.

ⅤPeut-elle remplacer complètement les centrales à charbon ?

La réponse est : éventuellement, mais pas dans un avenir proche.

Au cours des dix prochaines années, l’énergie produite à partir du charbon restera l’épine dorsale du réseau.

2030–2040 : À mesure que le stockage de l’énergie devient moins cher et que l’énergie de l’hydrogène devient plus fiable, l’électricité produite à partir du charbon sera progressivement mise au rebut.

Vers 2050 : les énergies renouvelables combinées au stockage d’énergie devraient prendre le dessus, l’électricité produite à partir du charbon étant en grande partie éliminée.

En d’autres termes, le système énergétique du futur sera probablement le suivant : les énergies renouvelables et le stockage d’énergie seront les principales sources, l’énergie au charbon sera reléguée au second plan, l’énergie nucléaire, l’énergie hydraulique et l’énergie à l’hydrogène fournissant un soutien supplémentaire.

Les batteries de stockage d'énergie seront de plus en plus souvent associées aux énergies solaire et éolienne, tout comme les smartphones ne peuvent fonctionner sans batterie. Cependant, pour que les énergies renouvelables remplacent complètement le charbon, des avancées technologiques, un soutien politique et des améliorations du réseau restent nécessaires. L'avenir ne verra peut-être pas le charbon disparaître brutalement, mais plutôt son relégation progressive jusqu'à ce que l'on réalise un jour que le secteur de l'énergie est déjà dominé par les énergies propres.