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TerraWater, un nouveau scénario pour la production électrique de demain

TerraWater, un nouveau scénario pour la production électrique de demain

Plutôt qu’utiliser des hypothèses technologiques et de consommation incertaines, les experts qui ont construit la proposition TerraWater proposent une architecture de production électrique pour l’avenir construite sur le renouvellement total du parc nucléaire et le retour en force de l’hydraulique. Il s’agit notamment de développer massivement des STEPs (Station de Transfert d’Energie par Pompage) pour stocker l’électricité dans des conditions réalistes. Cela permet de surmonter le problème créé par l’intermittence des renouvelables. Le scénario TerraWater sera présenté publiquement le 9 novembre.

A quelques semaines du début des discussions sur la nouvelle Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE), la précédente étant totalement obsolète, et tandis qu’une centaine de députés et sénateurs proches de la NUPES ont saisi la commission nationale de débat public (CNDP) pour demander un débat sur le système énergétique de demain et notamment la place du nucléaire, un nouveau scénario devrait faire parler de lui.

Après la publication de leurs scénarii par l’ADEME et Négawatt, mais surtout avec le beaucoup plus sérieux travail de RTE (Réseau de transport d’électricité) au travers de son étude «Futurs énergétiques 2050», nous pensions avoir matière à réflexion afin de tracer enfin un chemin cohérent pour la politique énergétique française après des années d’errements. C’était sans compter avec une poignée de spécialistes du domaine de l’énergie d’horizons variés qui ont choisi de présenter une vision assez différente de l’architecture de nos moyens de productions à l’avenir, dans un scénario nommé TerraWater.

Un scénario construit sur des technologies éprouvées et maîtrisées et une grande capacité de production

Pour l’établir, les rédacteurs ont choisi d’ôter tout risque sur la capacité de production industrielle ou tout doute technologique. Par exemple, il n’est plus question d’hypothèses hasardeuses comme le stockage de l’électricité via des batteries à grande échelle, le V2G (vehicle to grid) ou le thermique à hydrogène:

A la place des principes simples: une faisabilité technique et industrielle déjà éprouvée en 2022, un minimum de complexification du réseau pour plus de robustesse, une production d’électricité totalement décarbonée et abondante afin de ne pas dépendre des importations, mais aussi d’encaisser une augmentation massive de la consommation qu’entrainerait forcément l’électrification de l’industrie et des transports.

Pour cela, nous pouvons résumer TerraWater par trois grands axes. Remplacement total du parc nucléaire existant par des EPR2, accélération de la recherche sur les réacteurs nucléaires de quatrième génération sacrifiés pour des raisons politiciennes par Lionel Jospin en son temps et Emmanuel Macron il y a trois ans, et retour en force de l’hydraulique.

Tout d’abord donc, un investissement massif dans le nucléaire, en faisant le choix technologique des EPR2, défendu par EDF actuellement, avec la restructuration totale de la filière. Avec l’ambition d’une paire couplée au réseau tous les 2 ans entre 2035 et 2041, puis une paire par an dès 2041 afin d’assurer, à moyen terme, le renouvellement des 56 réacteurs existants qui arriveront dans quelques décennies à la fin de leur espérance de vie.

Parallèlement au déploiement massif d’EPR2 (dont le nombre est estimé à 22 possibles d’ici 2050), il est préconisé de réinvestir massivement sur la recherche et développement de la 4ème génération de réacteurs, dits à neutrons rapides permettant la surrégénération, afin d’être en capacité durant la décennie 2050 de déployer les premiers réacteurs commerciaux de cette nouvelle génération.

Le retour en force de l’hydraulique

Mais surtout, et c’est ce qui fait l’originalité de ce scénario, c’est le retour à une vraie ambition pour l’hydraulique. Alors qu’il est fréquemment dit que le potentiel hydroélectrique français est saturé, les auteurs démontrent, en travaillant notamment avec la commission internationale des grands barrages, EDF hydro ou encore l’académie des technologies, qu’il est possible de grandement développer les capacités française en terme de STEP (Station de Transfert d’Energie par Pompage).

Cette dénomination barbare cache un principe connu et utilisé depuis des années, qui consiste à utiliser les lacs comme stockage d’électricité sous forme d’eau. Ainsi, lorsque la demande électrique le justifie, l’eau turbinée par un barrage en amont est collectée par un second barrage en aval. Et, lorsque la production d’électricité est excédentaire (par exemple la nuit), cette électricité est utilisée pour actionner d’énormes pompes permettant de remonter l’eau dans le barrage en amont, d’où elle pourra être réutilisée.

La France compte déjà 8 STEPs en activité, pour un total de puissance de 5.000 MW fournissant un appoint bienvenu durant les pics de consommation. Mais le scénario TerraWater démontre qu’il est possible d’augmenter ces capacités à 47.000 MW, et ce principalement en modernisant des installations déjà existantes!

Cette proposition a un avantage indéniable: cette puissance de STEP permet, à un prix extrêmement compétitif, sans besoin en matériaux précieux, et avec une technologie déjà très largement éprouvée, de résoudre le problème de l’intermittence des énergies renouvelables.

Inversion de l’ordre d’appel des énergies, priorité au nucléaire de base et pas aux renouvelables intermittentes

Et pour faire fonctionner un réseau ainsi dimensionné, une autre innovation particulièrement intéressante est évoquée: l’inversion de l’ordre d’appel des énergies sur le réseau électrique. Pour faire simple: aujourd’hui, l’ordre de priorité sur le réseau donne l’avantage aux énergies renouvelables, et place le nucléaire en position d’énergie pilotable, devant moduler à la baisse ou à la hausse en fonction des besoins de consommation.

La proposition ici est de replacer le nucléaire là où il fonctionne le mieux: en base. Tourner en permanence à leur puissance nominale, sans modulation, permet au passage d’économiser légèrement sur l’usure de certaines pièces n’étant pas friande des ralentissements/accélérations que nécessite le suivi de charge.

Les ENRi (Energies renouvelables intermittentes), elles, prennent place juste après en «semi-base», et sont là, en cas de surproduction, pour exporter (solidarité européenne) ou pour alimenter les pompes des STEP et stocker l’énergie excédentaire dans les lacs correspondants.

Ce scénario se démarque ainsi largement de ceux publiés jusque-là. Alors qu’il sera présenté au public le 9 novembre, il mérite cependant une large attention, afin d’alimenter le débat sur le futur mix énergétique. Et certaines idées gagneraient à être reprises.

Philippe Thomazo

La rédaction

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