Énergie renouvelable

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Les énergies renouvelables (EnR en abrégé) sont des formes d'énergies dont la consommation ne diminue pas la ressource à l'échelle humaine. L'expression énergie renouvelable est la forme courte et usuelle des expressions « sources d'énergie renouvelables » ou « énergies d'origine renouvelable » qui sont plus correctes d'un point de vue physique.

Définitions

Le soleil est la principale source des différentes formes d'énergies renouvelables : son rayonnement est le vecteur de transport de l'énergie utilisable (directement ou indirectement) lors de la photosynthèse, ou lors du cycle de l'eau (qui permet l'hydroélectricité) et l'énergie des vagues (énergie houlomotrice) la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans (énergie thermique des mers) ou encore la diffusion ionique provoquée par l’arrivée d’eau douce dans l’eau salée de la mer (énergie osmotique). Cette énergie solaire alliée à la rotation de la terre est à l'origine des vents (énergie éolienne) et des courants marins (énergie hydrolienne).

La chaleur interne de la Terre (géothermie) est assimilée à une forme d'énergie renouvelable, et le système Terre-Lune engendre les marées des océans et des mers permettant la mise en valeur de l'énergie marémotrice.

Les combustibles fossiles ou minéraux (matériaux fissiles) ne sont pas des sources d'énergie renouvelables, les ressources étant consommées à une vitesse bien supérieure à la vitesse à laquelle celles-ci sont naturellement créées ou disponibles.

Une agence internationale de l'énergie renouvelable (IRENA) a été créée en 2009, avec 148 états signataires (dont 70 ayant déjà ratifié ses statuts)1, et en France un baromètre des énergies renouvelables électriques est régulièrement publié par l'observatoire des énergies renouvelables 2.

Il est question d'EnR&R lorsque l'on ajoute aux énergies renouvelable les énergies de récupération3.

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Aperçu général

Afin de rattraper le retard pris par rapport aux objectifs de Rio de Janeiro et Kyoto, l'ONU a proposé en 2011 comme objectif de produire 30 % de l'énergie utilisée en 2030 grâce à des énergies renouvelables, contre 13 % en 20104.

Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), la part des énergies renouvelables dans la production mondiale d'énergie primaire était en 2011 de 13,3 % (biomasse et déchets : 10 % ; hydroélectricité : 2,3 % ; autres, dont solaire et éolien : 1 %)5 ; cependant, les conventions utilisées par l'AIE minorent la part des énergies renouvelables électriques dans la production d'énergie primaire (voir bilan énergétique).

Quant à l'Energy Information Administration (EIA), ses conventions sont plus conformes à la part réelle des énergies renouvelables électriques dans la consommation finale d'énergie, mais elle ignore presque complètement l'apport des énergies renouvelables thermiques (biomasse, solaire thermique, pompes à chaleur, etc) qu'elle réduit aux biocarburants ; elle évalue la part des énergies renouvelables dans la production mondiale d'énergie primaire à 10,7 % en 2010, dont 6,3 % pour l'hydroélectricité6. Les graphiques ci-dessous illustrent les estimations de l'EIA pour la production d'électricité :

Production électricité dans le monde.svg Production électricité énergies renouvelables dans le monde.svg

En ce qui concerne la production d'électricité, Observ'ER évalue la part des énergies renouvelables à 20,8 % en 20127 :

Évolution de la production brute d'électricité des énergies renouvelables (TWh)7
Source 2002 2009 2010 2011 2012 part 2012* 2012/2011 2012/2002**
Hydraulique 2 706 3 329 3 514 3 531 3 663 16,2 % +3,8 % +3,1 %
dont pompage-turbinage 80 76 78 76 74 0,3 % ns ns
Éoliennes 52,5 276 351 451 534 2,4 % +18,3 % +26,1 %
Biomasse 147 247 289 308 326 1,4 % +6 % +8,3 %
Solaire 1,7 21 33,5 63 105 0,5 % +65,5 % +50,6 %
Géothermie 52,2 67,4 68,5 69,3 70,4 0,3 % +1,5 % +3 %
Énergies marines 0,57 0,53 0,56 0,56 0,54 0,002 % -3,7 % -0,5 %
Production brute EnR 2 960 3 941 4 257 4 423 4 699 20,8 % +6,2 % +4,7 %
Part EnR/prod.élec.* 18,3 % 19,5 % 19,8 % 19,9 % 20,8 %
Prod.totale électricité 16 174 20 178 21 488 22 173 22 613 100 % +2,0 % +3,4 %
dont fossile 10 512 13 501 14 423 15 113 15 394 68,1 % +1,9 % +3,9 %
dont nucléaire 2 661 2 696 2 756 2 581 2 464 10,9 % -4,5 % -0,8 %
* part 2012 : part dans la production totale d'électricité ; ** 2012/2002 : taux de croissance moyen annuel.

Selon les prévisions 2013 de l'Agence internationale de l'énergie8, au rythme actuel de son développement, en 2020, la production d’électricité d’origine EnR atteindra 24 % de la production électrique contre 20 % en 2011, dépassera en 2018 la part du gaz naturel9 et produira deux fois plus d’électricité que le nucléaire. Dans la production totale d'énergie, les renouvelables passeront de 13 % en 2011 à 14 % en 2020. Mais dans le monde, de manière générale, le charbon restera dominant. L'AIE présente deux autres scénarios :

  • le scénario "New Policies" (nouvelles politiques) évalue l'effet que pourraient avoir des politiques plus déterminées de lutte contre le réchauffement climatique (cf détail des "quatre mesures" ci-dessous) : la part des renouvelables atteindrait 15 % en 2020 et 18 % en 2035 dans l'énergie primaire, 26 % en 2020 et 31 % en 2035 dans la production d'électricité ;
  • le scénario "450" décrit les mesures coordonnées au niveau mondial qui devraient être appliquées afin de limiter la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère à 450 ppm CO2-eq : la part des renouvelables atteindrait 16 % en 2020 et 26 % en 2035 dans l'énergie primaire, 28 % en 2020 et 48 % en 2035 dans la production d'électricité.

En 2013, Maria van der Hoeven, directrice exécutive de l'AIE, déplore la décision de certains pays européens de réduire leur soutien aux énergies renouvelables dans le contexte de crise économique et climatique10 , qui au contraire devrait leur être favorable11. Le 5 juillet 2013, l’AIE a recommandé12 quatre mesures urgentes et "sans regret", « qui ne devraient pas menacer la croissance économique » :

  1. investir dans l’efficacité énergétique dans le bâtiment, l’industrie et les transports, ce qui pourrait représenter jusqu’à 49% des gisements de réduction,
  2. mettre fin à la construction et à l’utilisation des centrales à charbon les moins efficaces,
  3. réduire les émissions de méthane dans la production d’hydrocarbures,
  4. éliminer les subventions aux énergies fossiles.

Les différents types d’énergies renouvelables

Énergie solaire

Le soleil, principale source des différentes formes d’énergies renouvelables disponibles sur terre.
Diagramme donnant le niveau d’irradiance solaire arrivant à la surface de la terre
Irradiance solaire sur la Terre.

Le soleil émet un rayonnement électromagnétique dans lequel on trouve notamment les rayons cosmiques, gamma, X, la lumière visible, l’infrarouge, les micro-ondes et les ondes radios en fonction de la fréquence d’émission. Tous ces types de rayonnement électromagnétique émettent de l’énergie 13 p. 88. Le niveau d’irradiance (le flux énergétique) arrivant à la surface de la Terre dépend de la longueur d’onde du rayonnement solaire.

Deux grandes familles d'énergie solaire à cycle court se distinguent :

  • l'énergie solaire thermique qui utilise la chaleur transmise par rayonnement,
  • l'énergie photovoltaïque qui utilise le rayonnement lui-même.

Énergie solaire thermique

Gâteau dans un four solaire
Four solaire Global Sun Oven
Chauffe-eau solaire
Chauffe-eau solaire
Article détaillé : Énergie solaire thermique.

Dans les conditions terrestres, le rayonnement thermique se situe entre 0,1 et 100 micromètres. Il se caractérise par l’émission d’un rayonnement au détriment de l’énergie calorifique du corps émetteur. Ainsi, un corps émettant un rayonnement thermique diminue son énergie calorifique et un corps recevant un rayonnement thermique augmente son énergie calorifique. Le soleil émet principalement dans le rayonnement visible, entre 0,4 et 0,8 micromètre13 p. 89. Ainsi, en rentrant en contact avec un corps, le rayonnement solaire augmente la température de ce corps. On parle ici d’énergie solaire thermique. Cette source d’énergie est connue depuis très longtemps, notamment par le fait de se positionner à un endroit ensoleillé pour se réchauffer.

L'énergie thermique peut être utilisée directement ou indirectement :

L'énergie solaire thermique peut également être utilisée pour la cuisine. Apparue dans les années 1970, la cuisine solaire consiste à préparer des plats à l'aide d'un cuiseur ou d'un four solaire. Les petits fours solaires permettent des températures de cuisson de l'ordre des 150 °C, les paraboles solaires permettent de faire les mêmes plats qu'une cuisinière classique à gaz ou électrique.

À grande échelle, la Fondation Desertec construit dans le Sahara des centrales solaires thermiques à concentration. D'après ses ingénieurs, "Les déserts de la planète reçoivent toutes les 6 heures du soleil l’équivalent de ce que consomme l’humanité chaque année." et quelques centaines de km² d'étendue désertique pourrait satisfaire l'ensemble des besoins énergétiques de la planète14.

Énergie photovoltaïque

Article détaillé : Énergie solaire photovoltaïque.

L’énergie photovoltaïque se base sur l’effet photoélectrique pour créer un courant électrique continu à partir d’un rayonnement électromagnétique. Cette source de lumière peut être naturelle (soleil) ou-bien artificielle (une ampoule). L'énergie photovoltaïque est captée par des cellules photovoltaïques, un composant électronique qui produit de l'électricité lorsqu'il est exposé à la lumière. Plusieurs cellules peuvent être reliées pour former un module solaire photovoltaïque ou un panneau photovoltaïque. Une installation photovoltaïque connectée à un réseau d'électricité se compose généralement de plusieurs panneaux photovoltaïques, leur nombre pouvant varier d'une dizaine à plusieurs milliers.

Il existe plusieurs technologies de modules solaires photovoltaïques :

  • les modules solaires monocristallins possèdent le meilleur rendement au m² et sont essentiellement utilisés lorsque les espaces sont restreints et pour optimiser la production d'une centrale photovoltaïque.
  • les modules solaires polycristallins représentent une technologie proposant des rendements plus faibles que la technologie monocristalline.
  • les modules solaires amorphes sont des panneaux solaires proposant un rendement largement inférieur aux modules solaires cristallins. Cette solution nécessite donc une plus grande surface pour la même puissance installée.

En France, l'énergie photovoltaïque est produite par de nombreux opérateurs (particuliers, propriétaires de bâtiments industriels ou agricoles…) qui vendent l'électricité produite par leur installation à l’opérateur historique15, à des conditions tarifaires régies par la loi. Les tarifs de rachats sont fixés (et plusieurs fois modifiés) par le législateur, de façon à stimuler l’investissement par ces opérateurs (en étant supérieur au prix de vente ordinaire de l’électricité), et par ailleurs de façon à limiter les "effets d’aubaines".

Énergie éolienne

Moulins à vent.
Article détaillé : Énergie éolienne.

L’activité solaire est la principale cause des phénomènes météorologiques. Ces derniers sont notamment caractérisés par des déplacements de masses d’air à l’intérieur de l’atmosphère. C’est l’énergie mécanique de ces déplacements de masses d’air qui est à la base de l’énergie éolienne. L’énergie éolienne consiste ainsi à utiliser cette énergie mécanique.

Des voiliers ont été utilisés dès l’Antiquité, comme en témoigne la Barque solaire de Khéops. Jusqu’au milieu du XIXe siècle, l’essentiel des déplacements nautiques à moyenne et longue distance se sont faits grâce à la force du vent. Un dérivé terrestre n’ayant d’usage que sportif a été rendu possible par les techniques modernes : le char à voile.

L’énergie éolienne a aussi été vite exploitée à l’aide de moulins à vent équipés de pales en forme de voile, comme ceux que l’on peut voir aux Pays-Bas ou encore ceux mentionnés dans Don Quichotte. Ces moulins utilisent l’énergie mécanique pour actionner différents équipements. Les moulins des Pays-Bas actionnent directement des pompes dont le but est d’assécher ou de maintenir secs les polders du pays. Les meuniers utilisent des moulins pour faire tourner une meule à grains.

Aujourd’hui, ce sont les éoliennes qui prennent la place des moulins à vent. Les éoliennes transforment l’énergie mécanique en énergie électrique, soit pour l’injecter dans un réseau de distribution soit pour être utilisée sur place (site isolé de réseau de distribution). Pour résoudre le problème d'espace, elles sont de plus en plus souvent placées en mer14.

L'éolien se développe également de plus en plus à l'échelle individuelle. En effet, le petit éolien devient très rentable, les fabricants proposant des génératrices de plus en plus performantes, et aux prix de plus en plus abordables. Le petit éolien est généralement utilisé pour produire de l'électricité qui sera consommée directement sur place. En effet, le tarif d'achat de l'électricité mis en place n'est pas avantageux pour le petit éolien. De plus, pour bénéficier du tarif d'achat d'EDF, il faut que l'éolienne soit placée en Zone de Développement Éolien, ce qui limite les possibilités à l'échelle individuelle.

Demain, de nouvelles turbines iront chercher les vents d'altitude, plus puissants, plus réguliers. Magenn, Kite Gen, et Skywindpower s'élèveront à 300 m, 1 200 m ou 5 000 m pour produire jusqu'à 100 fois plus d'électricité qu'une éolienne actuelle14.

Énergie hydraulique

Un moulin à eau.
Article détaillé : Énergie hydraulique.

À l’instar de l’énergie éolienne, les énergies hydrauliques (à l'exception de l'énergie marémotrice) ont leur origine principale dans les phénomènes météorologiques et donc l'énergie solaire. Le soleil provoque l'évaporation de l’eau, principalement dans les océans et en libère une partie sur les continents à des altitudes variables. On parle du cycle de l'eau pour décrire ces mouvements. L’eau (en fait, la vapeur d'eau) possède, en altitude, une énergie potentielle de pesanteur ; cette énergie peut être captée et transformée dans des barrages hydroélectriques, lors du retour de l’eau vers les océans. Avant l’avènement de l’électricité, les moulins à eau permettaient de capter cette énergie mécanique pour entrainer des machines ou des outils (machines à tisser, moulins à moudre le blé…).

Depuis l’invention de l’électricité cette énergie mécanique est transformée en énergie électrique ; l'hydroélectricité est après la biomasse la deuxième énergie renouvelable : selon l'Agence internationale de l'énergie, elle fournit 2,3 % de l'énergie primaire produite dans le monde en 2011, sur un total de 13,3 % d'énergies renouvelables5.

D'autres énergies hydrauliques existent et proviennent généralement de sources marines :

  • Énergie des vagues : elle est produite par le mouvement des vagues et peut être captée par des dispositifs tels le Pélamis, sorte de ver en métal articulé ou le Searev. Leur puissance correspond à celle d'une petite éolienne14.
  • Énergie marémotrice : elle est produite par le mouvement de l’eau créé par les marées (variations du niveau de la mer, courants de marée),
  • Énergie hydrolienne : elle est issue de l'utilisation des courants sous marins,
  • Énergie thermique des mers : elle est produite en exploitant la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans,
  • Énergie osmotique : elle a pour origine la diffusion ionique qui a lieu lors de l’arrivée et du mélange d’eau douce dans l’eau salée de la mer 16. L’idée remonte aux années 1970, c'est donc une énergie nouvelle, elle consiste à tirer parti du phénomène d'osmose qui se produit lors du mélange d'eau de mer et d'eau douce (grâce à leur salinité différente). La première centrale osmotique a été ouverte à Hurum en Norvège par la société Statkraft à l'embouchure du Fjord d'Oslo au bord de la Mer du Nord. Il s'agit encore d'un prototype destiné à tester la fiabilité du processus et à en améliorer le rendement, mais l'ouverture d'une première centrale industrielle est prévue pour 2015. Une centrale de la taille d’un terrain de football pourrait produire de l’électricité pour 30 000 ménages. D'après l'entreprise, à terme 50 % de la production électrique de l’Union Européenne pourrait être d'origine osmotique14.

Biomasse

Article détaillé : Biomasse (énergie).

Indirectement, il s’agit d’énergie solaire stockée sous forme organique grâce à la photosynthèse. Elle est exploitée par combustion ou métabolisation. Cette énergie est renouvelable à condition que les quantités brûlées n’excèdent pas les quantités produites ; cette condition n'est pas toujours remplie. On peut citer notamment le bois et les biocarburants.

Jusqu'au XVIIIe siècle, la biomasse était la principale ressource énergétique utilisée par l'humanité, en particulier sous forme de bois ; c'est encore aujourd'hui, et de loin, la principale énergie renouvelable : selon l'Agence internationale de l'énergie, la biomasse et les déchets fournissent 10 % de l'énergie primaire produite dans le monde, sur 13,3 % d'énergies renouvelables5. Mais cette ressource produit de nombreux polluants et a l'inconvénient majeur d'exiger des surfaces considérables pour sa production, du fait de la faible efficacité énergétique de la photosynthèse : 3 à 6 %17 contre, par exemple, 14 à 16 % pour une cellule photovoltaïque en silicium monocristallin18 ; et surtout, sa production entre en conflit avec la production vivrière ; l'utilisation énergétique de la biomasse restera donc toujours limitée par ces multiples contraintes.

Des cyano-bactéries modifiées pourraient convertir de l'énergie solaire en carburant et consommer du CO2. Cette technique et l'utilisation de ce carburant équilibreraient la production et la consommation de CO2. Par génie génétique, une entreprise a créé et améliore peu à peu cette technique19.

Une équipe de recherche de l'université Stanford a montré que la production d'électricité à partir de la biomasse serait plus rentable économiquement et écologiquement que leur transformation et leur utilisation dans les transports en tant que bio-carburant. Pour ce faire, Elliott Campbell et ses collègues ont comparé l’impact et le rendement de la production de l’électricité et de l’éthanol, de leur utilisation mais aussi du cycle de vie des voitures électriques et à moteur thermique. D'après eux, l’option électrique émet deux fois moins de CO2 que l’option bio carburant et 1 hectare de culture permet de parcourir 52 000 km à l’électricité contre 31 000 km à l’éthanol20. Pourtant ce constat ne rassure en rien sur les problèmes d'utilisation des sols et d'alimentation mondiale14.

Énergie géothermique

Article détaillé : Géothermie.

Un des témoignages les plus anciens date de 2 000 ans avant Jésus-Christ, avec dans les îles Lipari (Italie) l'exploitation d'eau naturellement chaude pour les thermes.

Le principe consiste à extraire l’énergie géothermique contenue dans le sol pour l’utiliser sous forme de chauffage ou pour la transformer en électricité. Dans les couches profondes, la chaleur de la Terre est produite par la radioactivité naturelle des roches du noyau et de la croûte terrestre : c’est l’énergie nucléaire produite par la désintégration de l’uranium, du thorium et du potassium21.

Par rapport à d’autres énergies renouvelables, la géothermie profonde ne dépend pas des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent).

En 2012, les trois premiers producteurs sont les États-Unis (27,9 %), les Philippines (14,6 %) et l'Indonésie (11,2 %) et quatre autres pays ont une production importante : la Nouvelle-Zélande, le Mexique, l'Italie et l'Islande22. L'Indonésie possède le plus grand potentiel (27 gigawatts, soit 40 % des réserves mondiales)23.

Pour autant le géothermique comporte lui aussi des risques au niveau humain. Les techniques évoluent et permettent de chercher la chaleur à de plus grandes profondeurs. Il a été montré que la modification des pressions dans les sous-sols avait un impact sur l'activité sismique. La fréquence des tremblements de terre mais aussi leur puissance peut être augmentée à cause de l'exploitation de cette énergie24,14.

La géothermie très basse énergie exploite la chaleur de la couche superficiel du sol, qui provient non pas des profondeurs de la croûte terrestre, mais du soleil et du ruissellement de l'eau de pluie ; elle est utilisée pour :

  • la climatisation passive avec par exemple le système du puits provençal, le puits canadien, etc ;
  • le chauffage et la climatisation avec la pompe à chaleur géothermique, qui se développe en particulier en Allemagne, en Suède et en France ; ces pompes à chaleur sont considérées comme exploitant une énergie partiellement renouvelable car une grande partie de l’énergie qu’elles fournissent provient de l'énergie solaire emmagasinée chaque été dans la terre par le soleil, et comme des systèmes efficaces de production de chaleur car elles assurent une production d’énergie thermique très supérieure à l’énergie électrique consommée.

En France, la programmation pluriannuelle des investissements de production de chaleur a fixé des objectifs très ambitieux pour la géothermie : une multiplication par 6 de la production de chaleur à partir de géothermie entre 2006 et 202025.

Avantages escomptés

La civilisation moderne est très dépendante de l'énergie et spécialement des énergies non renouvelables, qui s'épuiseront tôt ou tard. Passer d'une ressource actuellement non renouvelable à une ressource renouvelable suscite des espoirs, certains justifiés, d'autres moins.

Avantages en termes géopolitiques et de sécurité

Selon une étude26 de 2007 commandée par le ministère de l'Environnement allemand, comparativement aux grandes centrales énergétiques thermiques (dont nucléaire) et hydroélectrique qui centralisent la production énergétique, les énergies propres, sûres, renouvelables quand elles sont décentralisées présentent de nombreux intérêts en termes de sécurité énergétique, intérieure, militaire et civile, en matière de risque terroriste, de même que pour la sécurité climatique, le développement, les investissements et les marchés financiers. Cette étude date déjà puisque aujourd'hui la taille des centrales éoliennes et solaires s'approche de plus en plus de celle des grandes centrales thermiques, et qu'elles exigent la construction de lignes à haute tension pour le transport de leur production vers les centres de consommation et l'exportation de leurs excédents.

Les énergies renouvelables sont une source de sécurité dans les domaines économiques, sociaux et environnementaux27.

Dans le cas où les énergies renouvelables sont substituées aux énergies fossiles, elles favorisent l'indépendance énergétique. Il est donc possible qu'elles participent à la réduction des conflits liés aux intérêts énergétiques.

Autres avantages

On attribue souvent aux énergies renouvelables des caractéristiques favorables (qu'elles peuvent mériter ou non), telles que

  • la sûreté (faible risque d'accident, faibles conséquences d'un éventuel accident,…).
  • la propreté (peu voire pas du tout de déchets, peu dangereux et facile à gérer : recyclables, par exemple)
  • la décentralisation (développement local des territoires, réserve d'emplois locaux non délocalisables, etc. ; fin 2012, pour l'UE-27, le marché total des énergies renouvelables représentait près de 1,2 million d'emplois (dans le photovoltaïque, la biomasse solide et l'éolien surtout, pour un chiffre d'affaires cumulé (toutes EnR confondues) évalué à plus de 137 Mrds €28.) ;
  • le respect de l'environnement, lors de la fabrication, pendant le fonctionnement, et en fin de vie (démantèlement).

Pour ces caractéristiques, c'est chaque filière, voire chaque cas séparément, qu'il convient d'examiner pour vérifier si on peut ou non lui attribuer le bienfait supposé, et si oui, dans quelle mesure. Par exemple :

  • l'énergie éolienne peut certainement être considérée comme une production locale au Danemark (bien qu'elle soit très dépendante des échanges d'électricité avec la Norvège et la Suède pour compenser son irrégularité par le recours aux barrages hydroélectriques de ces deux pays), mais pas dans un pays qui importe la technique, les capitaux, et les hommes pour faire fonctionner les machines ;
  • de même, l'énergie solaire perd ses atouts en terme de décentralisation, d'emploi et d'indépendance énergétique depuis la vague de faillites parmi les producteurs européens causée par l'arrivée massive des concurrents chinois à très bas coûts ;
  • les biocarburants ont un impact environnemental et social contesté (concurrence avec la production alimentaire, dépenses énergétiques très importantes pour le transport et la transformation des matières premières) ;
  • les installations hydroélectriques, outre les destructions provoquées par l'engloutissement d'une vallée, peuvent se rompre (entre 1959 et 1987, trente accidents ont fait 18 000 victimes dans le monde, dont plus de 2 000 morts en Europe29)
  • les terres rares utilisées pour la fabrication des éoliennes (néodyme et dysprosium pour les alternateurs) et des cellules photovoltaïques (gallium, indium, etc)sont sources de pollutions très importantes au niveau de leur extraction ; de plus, leurs réserves limitées laissent prévoir des conflits pour l'accès aux ressources.

Par ailleurs, dans tous les cas, les énergies renouvelables réduisent la production de CO2 à hauteur de l'énergie non renouvelable qu'elles remplacent. Cependant, elles peuvent rester responsables d'autres émissions de gaz à effet de serre pour leur mise en place (fabrication et installation des équipements) ou dans le cadre de leur fonctionnement, chaque technique devant être là encore examinée séparément.

Contraintes et limites

Nuisances et pollutions

Le terme d'énergie renouvelable est souvent assimilé à celui d'énergie propre ou « propre et sûre ». La définition est différente : une énergie propre ne produit pas ou peu de polluant, ou bien elle produit des polluants qui disparaissent rapidement sans conséquences pour l'environnement. Une énergie renouvelable n'est pas nécessairement propre30, et inversement : par exemple, la collecte et la combustion de la biomasse peut produire des nuisances (piétinement, réduction de biodiversité, etc.) et des polluants (NOx, suies, etc., c'est notamment le cas de la biomasse solide comme le bois)31,32. Il n'y a donc que des sources d'énergie plus ou moins nuisibles suivant les circonstances33.

Disponibilité

Si, selon la formule latine (sol lucet omnibus), le soleil éclaire tout, la plupart des énergies disponibles dépendent du milieu et ne sont pas disponibles partout et tout le temps ou à des coûts économiquement acceptables. En particulier l’énergie solaire n’est disponible que de jour (soit 50 % du temps en moyenne sur une année) ou durant certains mois quand on se rapproche des pôles. Divers systèmes de bouquets énergétiques avec dispositifs de stockage temporaire de l'énergie existent ou sont en cours d'étude (par exemple : systèmes d'accumulateurs électriques, stockage sous forme d'hydrogène, ou de calories ou de masse d'eau remontées dans des réservoirs quand l'énergie est disponible, puis utilisées pour produire de l'électricité par « turbinage » quand nécessaire). Une péréquation géographique par un réseau interconnecté avec peu de pertes en ligne permettrait aussi d'atténuer les inégalités momentanées d'accès au solaire ou à l'éolien (inégalités liées à de moindre production et à des crêtes horaires et saisonnières de demande), ce qui pourrait être rendu possible par les piles à hydrogène et les nouvelles lignes HVDC qui permettent de transporter le courant électrique à haute tension plus loin, avec moins de pertes en ligne.

Plusieurs études laissent penser qu'il serait possible de répondre en 20 à 40 ans à tous les besoins énergétiques par des sources renouvelables et plus propres, avec les technologies d'aujourd'hui, en occupant 0,4 pour cent de la surface du globe, à un coût à peu près comparable à celui des énergies fossiles et nucléaires, mais avec un effort de transformation des réseaux de production, stockage et transport de l'énergie très important, ce qui demande une forte volonté sociétale et politique34. Pour les États-Unis, ce serait selon un effort de mobilisation « comparable au projet Apollo de voyage sur la lune ou à la construction de tout le réseau routier inter-État »34.

Impact sur le réchauffement climatique

Lorsqu'on ne tient pas compte du potentiel de réduction des émissions de GES des modes actuels de production et d'utilisation de l'énergie, les énergies propres et renouvelables sont parfois présentées comme une solution au problème du réchauffement climatique. En réalité, il faut considérer deux aspects complémentaires des politiques de la maîtrise de l'énergie : les économies d'énergie d'une part et les énergies renouvelables d'autre part ; ceci de façon à diminuer la consommation d'énergies fossiles.

Selon le scénario énergétique sur les potentiels respectifs, en économies d'énergie et en énergies renouvelables, des experts de Greenpeace pour 2030, l'éolien et le solaire représenteraient à eux deux environ 3 % de la production d'énergie mondiale35.

Selon Jean-Marc Jancovici36, le développement des énergies renouvelables ne suffira pas à éviter une importante diminution des consommations d'énergie : « malgré les renouvelables, des changements de nos modes de vie lui semblent nécessaires »37.

Des sources académiques sur le sujet ont montré qu'un scénario énergétique entièrement renouvelable permettant de garantir la qualité de vie des pays développés à l'ensemble de la population mondiale était techniquement faisable avec les meilleures techniques disponibles actuellement en matière d'efficacité énergétique38. Toutefois ces études ne se sont intéressées qu'aux aspects environnementaux, industriels et techniques et n'abordent pas les questions de financement, d'acceptabilité sociale et de risques géopolitiques liées à un tel changement.

Intégration éco-paysagère

Éoliennes dans la campagne allemande.

Un développement significatif des énergies renouvelables aura des effets sur les paysages et le milieu, avec des différences sensibles d'impact écologique ou paysager selon l'installation concernée et selon que le milieu est déjà artificialisé ou que l'aménagement projeté vise un espace encore sauvage. Les impacts paysagers et visuel sont pour partie subjectifs.

La construction des grandes installations (type centrale solaire) a toujours un impact sur le paysage. On cite souvent les grandes éoliennes, et plus rarement les toitures solaires. C'est pourquoi des efforts sont faits pour tenter de mieux intégrer ces installations dans le paysage (peindre les éoliennes en vert dans leur partie basse et en bleu pâle dans leur partie supérieure par exemple). Une production décentralisée peut aussi diminuer le besoin de pylônes et lignes à haute tension, mais l'expérience des pays déjà largement engagés dans les énergies renouvelables montre qu'au contraire elles accroissent les besoins en lignes à haute tension. Les réseaux moyenne tension peuvent être enterrés.

Risques pour la faune

La construction d'un barrage hydroélectrique a des conséquences lourdes : inondation de vallées entières, modification profonde de l'écosystème local. De plus, les barrages hydroélectriques font obstacle à la migration des poissons, ce qui représente un problème pour les fleuves du nord-ouest de l'Amérique du Nord, où les populations de saumons ont été réduites de manière importante. Ce problème a cependant été largement atténué par la construction de passe à poissons et la réduction des populations est due surtout à d'autres facteurs : surpêche, pollution, mortalité accrue en mer, etc.

On a également accusé les éoliennes de représenter un danger pour les oiseaux (bien qu'une éolienne tue 0 à 3 oiseaux par an alors qu'un kilomètre de ligne à haute tension en tue plusieurs dizaines par an, il y en a 100 000 km en France). En fait, il semblerait que le plus gros risque soit pour les chauves-souris39.

Les éoliennes à axe vertical, type Savonius hélicoïdales, réduisent le risque de tuer des oiseaux tout en nécessitant un espace plus réduit. Elles tendent être davantage utilisées comme micro-éoliennes, dans les milieux urbains.

Gestion de l'intermittence, stockage, distribution

Un des problèmes posés par l'énergie est son transport dans le temps et l'espace, avec le moins de pertes en ligne possible et en équilibrant au mieux le système offre/demande en électricité ou autre forme d'énergie. De nouveaux défis se posent avec par exemple les futurs besoins pour la recharge des véhicules électriques (intermittence et localisations variables)40.

L'énergie solaire et ses dérivés (vent, chute d'eau, marémotrices, (hydroliennes) liées aux courants, etc.), sont presque toujours intermittents. Ces énergies sont parfois produites loin de leur zone de consommation (en offshore par exemple pour l'éolien) ; pour alimenter un réseau, il faut donc harmonieusement combiner le bouquet énergétique, avoir une gestion active de la demande pour tamponner les fluctuations de la production, reporter la consommation de pointe vers les heures creuses, et/ou compenser d'éventuels creux de production en associant des sources complémentaires et/ou par des moyens de stockage suffisants, de l'amont à l'aval de la filière, c'est-à-dire du producteur au consommateur, en utilisant éventuellement le réseau de distribution (réseau de gaz par exemple) comme "tampon" ou en créant des réseaux plus large d'échange (différents de l'ancien réseau de distribution). Des moyens différents sont nécessaires selon la taille du système : petits stockages délocalisés (1 à 100 kW), stockages semi-massifs ou régionaux (1 mégawatt à 1 gigawatt) et systèmes massifs et centralisés (plusieurs gigawatts)40.

Des exemples d'une utilisation directe d'énergie renouvelable sont les fours solaires, le chauffage par géothermie, et les moulins à vent utilisés pour moudre le grain. Des exemples d'utilisations indirectes, c'est-à-dire passant par d'autres formes d'énergie, sont la production d'électricité par des éoliennes ou des cellules photovoltaïques ou la production de biocarburants tels que l'éthanol issu de la biomasse ou même des déchets combustibles, qui peuvent d'ailleurs aussi être combinés entre eux.

L'utilisation d'énergies renouvelables produites in situ diminue les appels aux systèmes de distribution de l'électricité, mais au-delà d'un seuil (25 à 30 % de la production environ en zone insulaire faute d'interconnexion40) augmente la difficulté pour gérer l'intermittence ou les surplus de production.

Actuellement, dans les pays industrialisés, les consommateurs et producteurs d'énergie sont presque tous reliés à un réseau électrique, qui peut assurer des échanges d'un bout à l'autre d'un pays ou entre pays, mais avec des pertes plus importantes sur les longues distances, qu'on peut réduire avec les nouvelles CCHT (lignes à courant continu à haute tension). Cependant un réseau fortement interconnecté à échelle continentale de type smart grid permettrait de réduire les aléas de production et de consommation, grâce à la multiplication des sources de production disponibles et au recouvrement de plages horaires d'utilisation différentes40 ; le problème de l'intermittence du vent deviendrait ainsi moins critique (voir Débat sur l'énergie éolienne)40 et l'efficacité énergétique de l'ensemble serait largement améliorée.

L'agence internationale de l'énergie (AIE) a estimé qu'environ un quart de l'investissement à faire dans les réseaux (de transport d'énergie de 2010 à 2035 sera lié à la croissance de la production d'électricité d'origine renouvelable40 (ex : en Europe, 20 000 km de nouvelles lignes THT nécessaires selon l'Ademe40, dont pour intégrer à horizon 2020 le paquet énergie, avec en France au moins 25 000 MW éoliens et 5 400 MW photovoltaïque « crête » prévus (« Avec un objectif de 19 GW terrestres, RTE devra investir 1 milliard d'euros sur dix ans en infrastructures de transport »40). Des réseaux intelligents apparaissent, qui pourraient intégrer des notions de solidarité et de secours mutuel, avec par exemple les smart grids, une domotisation qui favoriserait les économies et 35 millions de compteurs communicants prévus pour les foyers français), et les modèles de prévision de la production en fonction des conditions météorologiques commencent à être améliorés (quelques % d'erreur à 24 ou 48 h) grâce notamment au projet « Anemos » puis « Safe Wind » de Mines Paris Tech)40. En France des projets de recherche sont en cours avec Nice Grid en PACA, « GreenLys » à Lyon et Grenoble, ou « Venteea » dans l'Est de la France, portés par ERDF qui copilote aussi un projet européen Grid4EU sur les réseaux intelligents (7 partenaires, 6 démonstrateurs, 50 M€). Selon ERDF40, « l'Agence internationale de l'énergie (AIE) estime que, dans l'Union européenne, il faudra investir 300 milliards d'euros sur les réseaux de distribution entre 2010 et 2020. Au cours de la même période, les besoins d'investissement sur les réseaux de transport s'élèveront à 100 milliards d'euros » (pour intégrer 230 GW éolien et 150 GW solaire dans le réseau électrique de l'UE41.

Un surplus d'électricité peut être converti en hydrogène stocké dans le réseau de gaz. Les stations de transfert d'énergie par pompage (Step), en montagne ou sur les îles (24 GW en 2010 et 35 GW prévus en 2020), peuvent remonter de l'eau puis la turbiner quand l'électricité manque, comme c'est le cas dans la centrale de 30 MW, avec une chute de 150 m, installée depuis l'an 2000, sur l'île d'Okinawa ; un projet de 50 MW est en cours à la Guadeloupe (50 m de hauteur de chute, avec des pompes et turbines à vitesse variable créées par Alstom) pour lisser les fluctuations de puissance. Plus la chute est haute, moins il est nécessaire de stocker d'eau (à production égale). « Les Step classiques utilisent 25 % de l'énergie produite pour remonter l'eau. Le rendement de leurs turbines avoisine 98 %. Au total, la technique traditionnelle offre donc un rendement de 75 %, mais Alstom atteint 80 % » (Bernard Mahiou, 201140). Des réservoirs artificiels de ce type pourraient être conçus même en offshore, par exemple alimentés quand les éoliennes offshore produisent des surplus d'électricité.

Un stockage chimique de masse (par conversion du CO2, par exemple facilement captable dans les cimenteries ou centrales à combustibles fossiles, en méthane synthétique, avec des catalyseurs par exemple) est également possible, avec l'intérêt de mieux réguler le carbone anthropique40. On parle de « méthanation » quand du gaz est ainsi produit à partir d'électricité et non de fermentation. Areva effectue à ce sujet des recherches avec un GIE qui regroupe Eurodia, Air liquide et GDF Suez, mais avec l'idée d'utiliser de l'électricité nucléaire (EPR par exemple)40.

Contraintes économiques et organisationnelles

La mise en œuvre concrète se confronte à des contraintes d'environnement et de marché (La logique des fonds de placement n'est pas toujours une logique d'investissement), de gouvernance et au cadre du droit, qui toutes évoluent.

Les agents économiques concernés sont en outre souvent dispersés. Il faut les rassembler et imaginer des conditions d'organisation adaptées : contrats de filière, contrats territoriaux, planification de smart grids adaptés aux ENR, contrats d'implantation des unités de production énergétique 42. La définition des filières et leur organisation se construisent peu à peu et avec l'évolution technique et juridique.

Contraintes environnementales

L’hydroélectricité est sensible aux effets du changement climatique43. Dans le contexte du changement climatique, l’AIE recommande aussi (rapport 201311,12) de mieux préparer le réseau électrique aux événements climatiques : Ainsi, les perturbations liées aux conditions météorologiques, du réseau d'électricité aux États-Unis ont été décuplées de 1992 à 2012. Les événements météorologiques représentent 20 % environ de toutes les perturbations au début des années 1990, mais en représentaient 65 % en 200844 ; elle recommande aussi d’améliorer l’efficience des système de climatisation, y compris dans les pays en développement45.

Rentabilité économique

Certaines énergies renouvelables sont rentables et se sont développées spontanément : énergie hydroélectrique, certaines énergies issues de la biomasse (bois, résidus agricoles, déchets urbains) ; d'autres n'ont pu connaître un démarrage que grâce à la mise en place de subventions (crédit d'impôt ou systèmes d'obligation d'achat à des tarifs réglementés avec compensation aux fournisseurs d'énergie via des taxes - voir CSPE) qui rendent ces filières rentables comme pourrait le faire l'internalisation des externalités négatives des énergies non renouvelables (taxe carbone, permis d’émission de gaz à effet de serre - voir bourse du carbone).

En 2010, le secteur des énergies renouvelables a enregistré 446 transactions (fusions et acquisitions) selon le cabinet KPMG46. En termes de valeur, ces transactions représentent une augmentation de 70 % par rapport à 2009, notamment grâce à la progression des entreprises chinoises. À l'horizon 2040, Pékin ambitionne de produire 40 % d'énergies renouvelables sur le total de son bouquet énergétique. Par ailleurs, la Chine pourrait renforcer sa position sur le marché américain, même si les États-Unis restent le numéro 1 en termes d'investissement dans les énergies renouvelables.

Une étude publiée en janvier 2014 par l'Institut Fraunhofer affirme que le programme du tournant énergétique (Energiewende - version allemande de la transition énergétique) sera rentabilisé à partir de 2030 ou 2035 par les économies d'énergies fossiles qu'il permettra, et ce en prenant en compte les investissements annexes qu'il nécessitera : moyens de stockage (power-to-gas, power-to-heat, batteries), stations de recharge pour la mobilité électrique, pompes à chaleur, réseaux, etc, même en supposant que les prix des énergies fossiles n'augmenteront pas ; les auteurs insistent sur la priorité à donner aux secteurs du transport et du chauffage, bien plus qu'à la production d'électricité47 ; le scénario semble cependant bâti de façon très sommaire, sans simulation fine des interactions entre les différents composantes.

Situation actuelle

En 2011, les énergies renouvelables représentaient 13,3 % de la consommation mondiale d’énergie primaire, dont 10 % issus de la biomasse et des déchets, 2,3 % de l'hydroélectricité et 1 % des autres EnR (éolien, solaire, etc)5 et 20,8 % de la production mondiale d'électricité en 2012 (hydro : 16,2 %, éolien : 2,4 %, biomasse : 1,4 %, solaire : 0,5 %, etc)7.

En France

Article détaillé : Électricité en France.

Selon les objectifs du Grenelle de l'Environnement, les énergies renouvelables devraient produire 23 % de la consommation énergétique française d'ici 202048.

L'énergie éolienne est prometteuse puisqu'elle a produit en 2011 2,2 % de l'électricité en France49. En 2020, il est prévu qu'elle en produise 10 %. L'énergie solaire, quant à elle, permet aux foyers équipé de produire de l'électricité ainsi que de l'eau chaude.

L’intérêt des énergies renouvelables est donc considérable car en plus de proposer une énergie propre, elles permettent également d'alléger la facture énergétique française (61 milliards d’euros en 201149) et de tendre vers une indépendance énergétique, ce qui n’est pas le cas des énergies fossiles.

En Europe

Principaux pays européens consommateurs d'électricité en 2008

Le développement des énergies renouvelables est un des éléments importants de la politique énergétique de l’Union Européenne. Le livre blanc de 1997 fixe l’objectif de 12 % d’énergie renouvelable commercialisée pour l’Union en 2010. Par la suite, des directives sont venues préciser cet objectif :

  • La directive électricité renouvelable (2001) fixe l’objectif indicatif de 21 % d’électricité renouvelable dans la consommation brute de l'Union en 2020 ;
  • La directive biocarburant (2003) donne des objectifs indicatifs de 5,75 % de substitution par les biocarburants pour 2010 ;
  • La Commission étudie actuellement la possibilité d’une directive chaleur renouvelable.

Les différents pays de l'Union ont donc mis en place des politiques plus ou moins volontaristes en matière d’énergies renouvelables en associant des mesures économiques, légales et sociales.

Le Danemark a été le leader pionnier de l'électricité éolienne et reste le pays qui produit le plus d'électricité à partir du vent par habitant.

Article détaillé : Énergie au Danemark.

L'Allemagne est en 2012 le 1er producteur mondial d'électricité solaire, le 3e producteur mondial d'électricité à partir de la biomasse et le 4e producteur mondial éolien.

L'Espagne se place en 2012 au 3e rang mondial pour la production d'électricité d'origine éolienne derrière les États-Unis et la Chine, au 4e rang mondial pour la production d'électricité solaire et au 2e rang mondial pour la production d'électricité solaire thermodynamique.

Article détaillé : Électricité en Espagne.

Le Royaume-Uni est le 3e producteur d’électricité éolienne d'Europe et le 1er mondial pour l'éolien en mer.

L'Italie figure au 2e rang mondial pour la production d'électricité solaire en 2012.

L’Autriche, la Grèce et l'Allemagne sont en tête dans le domaine de la production de chaleur solaire. L’Espagne a connu un boom grâce à l’élargissement à l’ensemble de son territoire de l’Ordonnance Solaire de Barcelone (obligation d’installer un chauffe-eau solaire sur toute nouvelle construction d’habitation collective ou lors de rénovations). Les succès de ces pays sont en partie basés sur leurs avantages géographiques, bien que l'Allemagne n'ait pas de ressources exceptionnelles en soleil ou en vent (bien moins bonnes pour le vent par exemple que l'Angleterre, où les politiques ont mis plus longtemps à avoir du succès).

Des aides stimulent le développement des énergies renouvelables non encore compétitives :

  • Des crédit d’impôt sont proposés aux particuliers pour l’installation d’appareil utilisant les énergies renouvelables (chauffe-eau solaire, chauffage bois…). En France, la plupart des conseils régionaux, et quelques conseils généraux et municipalités offrent aussi des subventions.
  • Le principe de l'obligation d’achat, par les fournisseurs d'électricité, de l'électricité d'origine renouvelable à des prix de kWh réglementés, fixés à l’avance pour une durée déterminée, a été retenu dans la plupart des pays européens pour soutenir les producteurs et investisseurs et encourager l’émergence de nouvelles technologies. Le surcoût des kWh renouvelables par rapport au prix de gros du marché est remboursé aux fournisseurs d'électricité grâce à une taxe prélevée sur les factures d'électricité de tous les consommateurs : en France, la CSPE, et en Allemagne, l'EEG-Umlage. La forte augmentation de ces taxes a amené le gouvernement allemand à lancer une réforme de ce système tendant à privilégier l'autoconsommation de l'électricité par les producteurs.

En Amérique

En 2007, les énergies renouvelables représentaient 9,6 % du total de la « production » d'énergie primaire commercialisée aux États-Unis, le nucléaire 11,7 %50. En 2008, les États-Unis occupent le premier rang mondial pour les investissements dans les énergies renouvelables (24 milliards de dollars)51

Article détaillé : Énergie au Brésil.

En Asie

En Afrique

Article détaillé : Énergie en Algérie.

L’Algérie a lancé, le 3 février 201152, son Programme national de développement des énergies nouvelles et renouvelables et de l'efficacité énergétique 53. Ce programme, qui s'étale sur la période allant de 2011 à 2013, ambitionne de produire 22 000 MW d'électricité à partir du solaire et de l'éolien dont 10 000 MW destinés à l'exportation 54.

Électricité renouvelable dans le monde

Classement des pays dans la production d'énergie renouvelable électrique en 201222 (ce classement illustre la quantité d’énergie produite, pas la part d’énergie renouvelable dans la consommation nationale) :

Hydroélectrique Géothermique Éolien Biomasse Solaire
1. Drapeau de la République populaire de Chine Chine Drapeau des États-Unis États-Unis Drapeau des États-Unis États-Unis Drapeau des États-Unis États-Unis Drapeau de l'Allemagne Allemagne
2. Drapeau du Brésil Brésil Philippines Philippines Drapeau de la République populaire de Chine Chine Drapeau du Brésil Brésil Drapeau de l'Italie Italie
3. Drapeau du Canada Canada Drapeau de l'Indonésie Indonésie Drapeau de l'Espagne Espagne Drapeau de l'Allemagne Allemagne Drapeau des États-Unis États-Unis
4. Drapeau des États-Unis États-Unis Drapeau de Nouvelle-Zélande Nouvelle-Zélande Drapeau de l'Allemagne Allemagne Drapeau du Japon Japon Drapeau de l'Espagne Espagne
5. Drapeau de la Russie Russie Drapeau du Mexique Mexique Drapeau de l'Inde Inde Drapeau : Royaume-Uni Royaume-Uni Drapeau du Japon Japon
Les 10 pays les plus consommateurs d'électricité
Capacité installée totale des énergies renouvelables dans les pays leaders

Perceptions, appropriation par le public

Les EnR semblent de plus en plus faire consensus.

En France, en 2010, 97 % des Français se déclaraient favorables au développement des EnR55avec une préférence pour le solaire (61 % contre 68 % en 2009), l’éolien (53 % contre 43 % en 2009), devant l'hydraulique (20 %) et la géothermie (20 %). L'acceptabilité générale a augmenté (74 % des personnes interrogées en 2010 plébiscitent l’installation d'éoliennes sur le territoire (-3 points par rapport à 2009)), mais des critères d'esthétique sont cités par 67 % des répondants et des craintes de nuisances sonores (59 %) comme frein à leur développement, sauf si elles sont situées à plus de 1 km du domicile. Utiliser son domicile pour produire de l'électricité à partir de sources renouvelables semble intéressant pour 44 % des personnes interrogées et très intéressant pour 28 % d'entre elles. En 2010, grâce notamment aux aides publiques, le solaire a gagné +13 % et les pompes à chaleur (+5 %). L'acceptabilité générale EnR est en hausse, 75 % des Français étant favorables à leur installation. Cependant, l'ADEME enregistre une baisse du d’acceptabilité pour les projets installés « sur son toit », l'installation des équipements étant jugé trop compliquée pour le particulier (pour 44 % des répondants, +8 % par rapport à 2009) et encore initialement trop coûteuse (pour 45 % des répondants, soit +11 % par rapport à 2009) ou avec un temps de retour sur investissement trop long. Le principe du tiers-investisseur peine à se développer pour les petits projets en France, et la baisse des couts de rachats de l'électrifié photovoltaïque a probablement contribué à freiner ce secteur, en fort développement dans d'autres pays.

Organisations professionnelles et associations

Un projet d'agence internationale de l'énergie renouvelable (IRENA) fait l'objet d'une réunion préparatoire 26 janvier 2009 à Bonn (conférence pour la fondation de l'Agence). Début janvier 2009, 80 États avaient déjà annoncé leur présence56.

Il existe la "Ligue des Champions EnR57" dont le but est de créer une compétition entre les villes européennes selon leur production d'énergies renouvelables. Ce concour comporte deux classements, un pour le solaire, et un pour la biomasse. Il existe des ligues EnR nationales pour l'Allemagne, la Bulgarie, la France58, la Hongrie, l'Italie, la Pologne et la République tchèque.

Évolution et tendances

Une nette tendance à la réorientation vers les énergies renouvelables est constatée depuis la fin du XXe siècle, probablement en réponse à un début de raréfaction du pétrole, aux impacts climatiques et sanitaires négatifs des énergies carbonées, à la dangerosité et au coût du nucléaire et à la difficulté de traiter ses déchets ou à son manque d'acceptabilité après les grands accidents de Tchernobyl et Fukushima.

Des prospectivistes, tel Jeremy Rifkin, annoncent pour le début du XXIe siècle une possible « troisième révolution industrielle » issue de la convergence du secteur de l'énergie et de celui de l'informatique. Si l'on développe des systèmes de stockage des énergies irrégulières (via l'hydrogène ou les véhicules électriques utilisés comme accumulateurs mobiles), cette convergence autorise la mise en commun et le partage de millions de sources distribuées d'énergie (solaire, éolienne, marine, géothermique, hydroélectrique, issue de la biomasse et des déchets, etc.). Jeremy Rifkin estime que cette révolution est urgente ; elle doit être mise en œuvre avant 2050 et largement entamée en 2020 si l'humanité veut répondre aux défis du changement climatique, à la crise du pétrole, aux crises économique et écologiques59.

Notes et références

  1. IRENA, « Member States » (consulté le 3 mai 2011)
  2. Observ'Er
  3. Énergies renouvelables et de récupération (ENR&R) Driee.ile-de-france, consulté en mars
  4. Objectif 30 % d'énergies renouvelables d'ici 2030, selon l'ONUDI, sur le site reuters.com du 2 juin 2011
  5. a, b, c et d (en) [PDF] International Energy Agency (IEA) - Agence internationale de l’énergie Key World Energy Statistics 2013, consulté le 10 octobre 2013.
  6. International Energy Outlook 2013 - World total energy consumption by region and fuel, site EIA consulté le 23 mars 2014.
  7. a, b et c L'électricité renouvelable dans le monde - 15è inventaire - édition 2013 - chap.1 : perspectives générales, site Observ'ER consulté le 23 mars 2014.
  8. (en)World Energy Outlook 2013 (nov.2013) - chap.6 : Renewable energy outlook, site de l'IEA consulté le 23 mars 2014.
  9. World Energy Outlook 2013 - Executive Summary - French version, site de l'IEA consulté le 23 mars 2014.
  10. L’Agence internationale de l’énergie redessine la carte énergie-climat ; juillet 2013
  11. a et b AIE (2013) World Energy Outlook Special Report - released on
  12. a et b AIE (2013) Redrawing the energy-climate map, 10 June 2013, PDF, 154 p
  13. a et b Jean-François Sacadura, Initiation aux transferts thermiques, Lavoisier, Paris, 1993 (ISBN 2-85206-618-1)
  14. a, b, c, d, e, f et g AllWeWish.org, les alternatives au nucléaire
  15. L'obligation d'achat photovoltaïque, sur le site edf-oasolaire.fr
  16. L’eau, source d’énergie du futur
  17. (en) Kazuhisa Miyamoto, « Chapter 1 - Biological energy production », Renewable biological systems for alternative sustainable energy production (FAO Agricultural Services Bulletin - 128), FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations,‎ 1997 (consulté le 2 février 2014)
  18. [PDF] Rendement suivant les matériaux d'après ADEME
  19. Joule Unlimited Claims It Can Make Diesel Fuel With Sun, Water & CO2, JAY LINDSAY, 27 février 2011
  20. Science et Vie, juillet 2009, no 1102
  21. Géothermie profonde : une technologie d'avenir ?, site Actu-environnement consulté le 24 mars 2014.
  22. a et b [PDF] Observ'ER La production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde - 15è inventaire - édition 2013 - chapitre 2 - aperçu des dynamiques régionales par filière, consulté le 5 février 2014.
  23. Arnaud Guiguitant, « L’Indonésie mise sur l'électricité géothermique », dans Le Monde du 25-10-2009, lire en ligne, mis en ligne le 24-10-2009
  24. SEISMES Comment croire que l'homme puisse être à l'origine de tremblements de terre ?, Science et Vie, avril 2009, no 1099, p. 44 à 59
  25. Les objectifs français de production de chaleur, site du Ministère de l'Écologie consulté le 24 mars 2014.
  26. Étude intitulée Importance des énergies renouvelables pour la politique sécuritaire, rendue en novembre 2007, réalisée par le cabinet de consultant Adelphi Consult et l'Institut de Wuppertal pour le climat, l'environnement et l'énergie (télécharger l’étude)
  27. Le Salon international des énergies renouvelables 17/06/2010 Sous l'image des panneaux solaires - sur le site actualites-news-environnement.com
  28. Batiactu, 1,2 million de salariés dans les énergies renouvelables en Europe
  29. Prim, portail de prévention des risques majeurs, voir aussi Manicore, site de Jean-Marc Jancovici
  30. Il y a beaucoup d'énergies renouvelables, mais pas ou peu d'énergies propres, sur le site de la DRIRE du Limousin (2007).
  31. Conclusions du programme européen CARBOSOL (doc. CNRS)
  32. [PDF] Poussières fines - Questions et réponses - État en janvier 2013, page 21 (doc. OFEV)
  33. À quoi ressemblerait un monde « énergétiquement vertueux » ?
  34. a et b Vidéo (en anglais) ; Une nouvelle étude (Mark Z. Jacobson, chercheur et pr en génie civil et environnemental à Stanford et Mark A. Delucchi (UC-Davis researcher) étudie ce qu'il faudrait pour reconvertir le système énergétique mondial aux énergies douces et renouvelables avec les technologies d'aujourd'hui sans augmentation significative de coûts
  35. Science et Vie, mars 2008
  36. Jean-Marc Jancovici, sur le site manicore.com
  37. Le plein s'il vous plaît ! - La solution au problème de l'énergie, (ISBN 978-2020857925).
  38. Bent Sorensen, Renewable Energy 3 e édition, Elsevier Science & Technology Books
  39. (AFP) – 25 août 2008 - Les éoliennes pourraient menacer certaines chauves-souris : L'université de Calgary a montré que « la plupart des chauves-souris tuées par les éoliennes sont des espèces migratoires » et que « 90 % des corps de chauves-souris retrouvés près d'éoliennes montraient des signes d'hémorragie interne provoquée par un traumatisme résultant apparemment d'une chute soudaine de la pression de l'air appelé barotraumatisme » : « la chute de pression atmosphérique à proximité des pales d'éolienne n'est pas détectable par les chauves-souris ».
  40. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l et m Audition au Sénat par l'OPECST, sur le thème Énergies alternatives : gestion de l'intermittence et maturité des technologies in Comptes rendus de l'office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques du 17 novembre 2011
  41. Objectif proposé par le Conseil européen des énergies renouvelables (EREC)
  42. Philippe Terneyre (2010) Énergies renouvelables : Contrats d'implantation : Implantation des unités de production, clauses supensives, modèles de contrats ; Wolters Kluwer France, 23 avril 2010 - 285 pages
  43. Schaeffr, R., et al. (2012), “Energy Sector Vulnerability to Climate Change: A Review”, Energy, Vol. 38, No. 1, Elsevier, p. 1-12
  44. Karl, T., J. Melillo and T. Peterson (2009), Global climate change impacts in the united states, Cambridge University Press, New York.
  45. McNeil, M. and V. Letschert (2007), “Future Air Conditioning Energy Consumption in Developing Countries and that Can be Done about it: The Potential of efficiency in the Residential Sector”, ECEEE, Summer study, p. 1311-1322.
  46. Green Power 2011. Rapport de KPMG sur les fusions et acquisitions dans le secteur des énergies renouvelables (juillet 2011)
  47. (de)GESCHÄFTSMODELL ENERGIEWENDE (le business model de la transition énergétique), site de l'Institut Fraunhofer consulté le 23 février 2014.
  48. Énergie renouvelable : 23 % de notre consommation énergétique d’ici 2020, selon le Grenelle Environnement mtaterre.fr
  49. a et b [PDF] Bilan énergétique de la France pour 2011, p. 25 Ministère de l'Écologie, du Développement durable et de l'Énergie, juillet 2012.
  50. (en) [PDF] « Primary energy overview », Energy Information Administration (consulté en 22-11-2008)
  51. « L’énergie mondiale poursuit sa mutation malgré la crise », Green univers (consulté en 24-10-2009)
  52. « Adoption du programme des énergies renouvelables et de la politique d’économie d’énergie » (consulté en 23-07-2011)
  53. « Programme algérien de développement des énergies nouvelles et renouvelables et de l’efficacité énergétique » (consulté en 23-07-2011)
  54. « Programme Algérien de Développement des Énergies Nouvelles et Renouvelables et de l’Efficacité Energétique (Liste des projets) » (consulté en 23-07-2011)
  55. Baromètre annuel de l'Ademe, repris par batiactu (Sondage effectué par BVA. 1012 entretiens téléphoniques ont été passés auprès d'un échantillon représentatifs, entre le 13 et le 25 septembre 2010), consulté 2011/01/24
  56. Conférence pour la création de l'Agence Internationale sur les Énergies Renouvelables, Bulletin information ADIT du 21 janvier 2009
  57. Ligue des Champions EnR, sur le site res-league.eu
  58. France, sur le site res-league.eu
  59. Jeremy Rifkin, La troisième révolution industrielle. Comment le pouvoir latéral va transformer l'énergie, l'économie et le monde, Éditions Les Liens qui libèrent, 2012. ISBN 2918597473

Annexes

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Bibliographie

  • L'énergie solaire après Fukushima, la nouvelle donne (Medicilline) de Louis Boisgibault
  • Robert Bell, La bulle verte : la ruée vers l’or des énergies renouvelables, Paris, Scali,‎ 2007, 296 p. (ISBN 9782350120683)
  • Sven Geitmann, Énergies renouvelables & Carburants alternatifs, Hydrogeit Verlag,‎ août 2007 (ISBN 3937863060)
  • Arnaud Michon, Le Sens du vent, notes sur la nucléarisation de la France au temps des illusions renouvelables, Éditions de l'Encyclopédie des Nuisances, 2010.
  • Jacques Vernier, les énergies renouvelables, Paris, Presses universitaires de France,‎ 2005 (ISBN 2130544495)
    Que sais-je n°3240, 3e édition

Articles connexes

Énergies renouvelables

Développement durable et changement climatique

Valorisation économique








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