TWh TWh 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 50 00 -50 -100 -150 -200 2012 2012 2020 2020 2025 2025 2030 2030 2035 2035 2040 2040 2045 2045 2050 2050 Croissance verte Croissance verte 100% EnR Décroissance 50 Reflets de la Physique n°60 2012 2012 2020 2020 2025 2025 2030 2030 2035 2035 2040 2040 2045 2045 2050 2050 Erim inaitieirekf pir-zkgk) 2012 2012 2020 2020 2025 2025 2030 2030 2035 2035 2040 2040 2045 2045 2050 2050 2. Capacités de production électrique installées d’ici 2050 selon les trois scénarios. u Exportations Importations Demande Réponse Stockage Solaire PV Éolien Énergies marines Biomasse Hydraulique Gaz industriel s Gaz naturel Diesel Pétrole Charbon Nucléaire 1. Différentes parts de la production électrique, en fonction du temps, dans les scénarios de croissance « verte » avec ou sans nucléaire, et de décroissance. TWh 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Croissance verte Croissance verte 100% EnR Décroissance L’indicateur cinétique Interconnexions Demande - Réponse Stockage Solaire PV Éolien Énergies marines Biomasse Hydraulique Gaz naturel Pétrole Charbon Nucléaire Sousréservequelesynchronismesoitassuréàl’échelleduréseau [5,6],cet indicateur correspond au temps d’épuisement de l’énergie cinétique (d) embarquée dans le système électrique rapportée à la fluctuation maximale envisageable soitenconsommation(écartaupic),soitenpertedegénération.Ils’exprime comme où E cin estl’énergiecinétiquerépartiesurleréseau,Σ k S k est la puissance apparente maximum fournie par les générateurs avant fluctuation, et P pic le pic de la puissance appelée. » > électrique sont contrastés : le scénario « croissance verte 100% renouvelable » arrive en tête pour le cumulde nouvelles capacités installées sur l’horizon d’étude (fig. 2). Les deux scénarios de sortie du nucléaire font appel à des technologies reposant sur l’usage de ressources fossiles. Ce résultat, récurrent dans nos études [3], indique qu’au-delà de la question du démantèlement, une sortie du nucléaire devra être accompagnée de façon volontariste pour limiter le recours à des technologies fortement émettrices. Les différences sensibles de niveaux d’investissement entre les scénarios se répercutent sur le cout total actualisé du système électrique : le passage aux scénarios plus sobres en émissions de gaz à effet de serre entraine, par rapport au scénario croissance verte, un surcout de 16% pour le cas d’une croissance verte 100% renouvelable et une diminution de cout de 4,5% dans le scénario de décroissance. Tandis qu’un mix de production électrique donné semble satisfaire à des critères environnementaux, la question reste entière sur sa capacité à satisfaire aux opérations système, afin d’éviter une rupture de la fourniture d’électricité par déséquilibre entre approvisionnement et demande (black-out). Pour aborder ce problème qui met en jeu des phénomènes transitoires de l’ordre de la seconde voire de la milliseconde, nous avons élaboré un indicateur [4] qui permet d’estimer le temps nécessaire pour que le système recouvre un état de fonctionnement satisfaisant suite à une perturbation d’ampleur significative (voir ci-contre). Pour garantir la fiabilité du système électrique, un niveau minimum (e) de cet indicateur doit être maintenu correspondant au temps de recours à la réserve primaire dont le rôle est de retrouver un équilibre entre production et consommation - en dehors de considérations de régime nominal ou d’optimum économique. Or on constate (fig. 3) que la valeur de l’indicateur se dégrade (par rapport à sa référence 2012) pour les deux scénarios à objectif « 100% renouvelables ». En effet, avec la pénétration du renouvelable variable, les technologies appelées ne disposent pas (photo-voltaïque) ou peu (éolien) d’inertie mécanique. La fiabilité du système électrique se trouve donc, dans ces deux scénarios, fortement dégradée. Loin d’invalider les options analysées et leur vocation à limiter les émissions du système électrique, ces résultats incitent à |