Les énergies renouvelables, entre idéalisme et potentiel

Genèse du renouvelable

Il suffit d'observer notre environnement immédiat, nos gestes quotidiens, ou de suivre l'actualité pour constater à quel point notre société dépend de l'énergie.

Pourtant, la consommation énergétique est de plus en plus montrée du doigt pour ses impacts majeurs sur nos environnements, qu'il s'agisse des gaz à effet de serre, des marées noires ou de la gestion des déchets nucléaires.

Dans le même temps, l'énergie est devenue une question géostratégique majeure, elle est à l'origine de bien des crises actuelles. Diminuer notre dépendance énergétique ne peut qu'être bénéfique pour la robustesse de nos économies.

Enfin, l'inéluctable épuisement des énergies fossiles renforce la nécessité de trouver des solutions énergétiques alternatives.

Au coeur des débats

Réalité pour certains, mirage pour d’autres, le vent, les cours d’eau, le soleil et la biomasse sont des sources d’énergies renouvelables qui représentent un formidable potentiel pour les générations futures (la puissance du rayonnement solaire qui arrive sur la Terre en un an équivaut à 8000 fois la consommation annuelle actuelle de l'humanité). Ces sources d’énergie, paradoxalement vieilles comme le monde mais aujourd'hui peu exploitées dans les pays industrialisés, soulèvent de nombreux débats. La question est autant d'ordre politique, qu'environnemental ou économique. Leur développement durable nécessite, encore aujourd'hui, la mise en place de politiques volontaristes.

Toutefois, un constat s’impose. Dans l'état actuel des techniques, les énergies renouvelables ne peuvent couvrir l'ensemble de nos besoins énergétiques. Surtout si la croissance des consommations persiste. Ce n'est pas parce qu'une énergie est renouvelable qu'elle est abondante, loin s'en faut. A ce titre, il est bon de se rappeler que le développement de l'exploitation du charbon en Angleterre a été dicté par la déforestation rapide qu'a connue ce pays au début de la révolution industrielle. Les forêts anglaises n'étaient pas capables de subvenir à la demande croissante de combustibles des industries naissantes.

Le développement du renouvelable doit donc s'envisager en lien étroit avec une vigoureuse politique de maîtrise de la demande d'énergie.

Enfin, il faut souligner un important travail législatif réalisé depuis 2000. Le Gouvernement wallon a transposé, dans un décret, les directives européennes à l'origine de la libéralisation des marchés de l'électricité et du gaz. Des mécanismes de soutien des énergies renouvelables y ont été inclus, le plus emblématique d'entre eux est le certificat vert. Il entend aider le développement de l'électricité verte qu'elle soit renouvelable ou issue d'unités de cogénération de qualité.

Un décret pour libéraliser l'électricité et promouvoir le renouvelable

Du point de vue des énergies renouvelables, quelques caractéristiques essentielles du décret sont à retenir. Premièrement, il a mis en place un mécanisme financier, le certificat vert, qui favorise l'émergence de projets de production d'électricité verte. S'inscrivant dans le cadre du respect du protocole de Kyoto, les certificats verts sont accordés aux producteurs verts en fonction de leur production d'électricité et de leur taux d'économie de CO2. Ce mécanisme favorise la production d’électricité verte.

Le texte précise que, pour être considérée comme verte l'électricité produite à partir d'installations hydroélectriques ou de cogénération de qualité est limitée à une puissance inférieure à 20 MW.

De la sorte, les objectifs du Décret étaient d'atteindre à l'horizon 2010, une part d'électricité renouvelable équivalente à 8% de la consommation régionale d'électricité. Ce quota devait être complété par 15 % d'électricité produite par des unités de cogénération de qualité.

Le Décret prévoyait aussi que les quotas de certificats verts soient adaptés de telle manière que la production d'électricité verte puisse continuer à se développer au-delà de 2010. C'est maintenant chose faite puisqu'une modification de celui-ci a porté les quotas à 13.5% en 2011 et 15.75% en 2012.

D'autres modifications ont aussi été apportées pour permettre le développement de l'électricité photovoltaïque. En plus de primes à l'installation et de déductions fiscales, le nouveau dispositif accordera 7 certificats verts par MWh produit par une installation d'une puissance inférieure à 5kWc (kW crête). Au-delà de cette puissance, le nombre de certificats verts accordés par MWh ira décroissant. Des informations complètes sur ce sujet sont accessibles sur le site du facilitateur photovoltaïque (EF4) ou encore sur le site de la CWAPE.

Enfin, de nouvelles dispositions seront mises en place pour atteindre les objectifs ambitieux que s'est fixés l'Union Européeenne. Elle vise à atteindre 20% d'énergie renouvelable par rapport à la consommation finale européenne en 2020. Pour la Belgique, cela se traduira par un objectif de 13 % de la consommation finale qui devra être assurée par des énergies renouvelables. La répartition interrégionale est en discussion actuellement (juin 2012).

Figure : Évolution envisagée de la proportion d’électricité verte dans la consommation d’électricité en Wallonie Source : Plan pour la maîtrise durable de l’énergie, ICEDD

Figure : Évolution envisagée de la proportion de chaleur d'origine renouvelable dans la consommation d’électricité en Wallonie Source : Plan pour la maîtrise durable de l’énergie, ICEDD

Un avenir prometteur

Au-delà de ces actualités législatives susceptibles de bouleverser le paysage énergétique wallon, que disent les chiffres des dernières années? Quelle a été l’évolution de la production d’énergie renouvelable durant la dernière décennie ? Que nous réserve l'avenir?

En Wallonie, la part des énergies renouvelables (biomasse et hors biomasse) dans la consommation intérieure brute (CIB) régionale a atteint 13,6 TWh en 2010. La production renouvelable est en hausse régulière depuis le début des années '90. On assiste aussi à des tendances très fortes dans de certains secteurs comme l'éolien, le bois ou la fermentation anaérobie qui sont en plein développement grâce aux nouvelles politiques de développement des énergies renouvelables.

La biomasse, essentiellement grâce au bois de chauffage et aux déchets forestiers représente plus de 90  % du total.

Hors biomasse, l’électricité hydraulique représentait jusqu'en 2008 la part la plus significative avec près de 5% de l’énergie primaire produite. Depuis, l'éloien en progression fulgurante (704 GWh en 2010) a désormais dépassé l'hydroélectricité (312 GWh en 2010).

Déclinaison du renouvelable

Eolien, hydroélectricité, énergie solaire, géothermie, gaz de décharge, fermentation de boues d’épuration, bois…Les énergies renouvelables se présentent sous des formes très diverses. Pourtant, elles restent marginales dans le paysage énergétique wallon. À l’origine de ce " sous-développement ", les facteurs économiques, certainement mais aussi leur corollaire, le manque d’investissements et de développement des technologies appropriées.

À l’heure du développement durable, où en sont les énergies renouvelables ?

L'hydroélectricité, saturée

En 2010, la production hydroélectrique nette totale a été de 312 GWh, en retrait depuis 2008 du fait de conditions climatiques moins favorables. Les 47 centrales qui constituent le parc présentent des caractéristiques très hétérogènes. Alors que trois d’entre elles produisent près de la moitié du total, 67 sites de petite taille fournissent 6  % de la production hydroélectrique.

À l'échelle wallonne, ce vecteur énergétique est le second plus important des énergies renouvelables hors biomasse (après l'éolien). Le potentiel de développement de l'hydroélectricité est, par contre, relativement faible. Certains parlent de saturation. La plupart des sites exploitables sont en effet déjà occupés. Ils sont situés sur la Meuse et ses affluents (Ourthe, Amblève et Vesdre) (voir aussi : la carte de production électrique ou renouvelable). Il ne faut donc pas s’attendre à de grandes évolutions hydroélectriques dans les années à venir même si le plan prévoit l'amélioration des sites existants et l'équipement de certains barrages et écluses. Signalons aussi que les niveaux de production sont fortement liés au volume et à la régularité des précipitations annuelles et que c'est cela qui explique la baisse de la production hydroélectrique enregistrée en 2002 et surtout 2003.

L’éolien a le vent en poupe

En Wallonie, la première éolienne de grande taille a été installée en 1998 à Saint-Vith. Sa puissance est de 0,5 MW. Une deuxième éolienne (0,6 MW) a démarré sa production en novembre 2000 à Perwez.

Il n'y a pas eu de nouvelles mises en service en 2001 et 2002 mais depuis lors, 238 éoliennes de grande taille sont sorties de terre et ont commencé à produire de l'électricité. La production électrique éolienne est ainsi passée de 2 à 47 GWh entre 2002 et 2004, puis à 71 GWh en 2005 pour atteindre 702 GWh en 2010 et dépassé ainsi pour l'hydroélectricité depuis 2009.

La puissance éolienne installée est, quant à elle, passée de 1,35 MW en 2002 à 442 MW en 2010 et de nombreux projets ont démarré, sont en construction ou encore à l'étude en 2012.

Il faut encore souligner que plusieurs projets d'éoliennes off-shore (en mer) ont démarré ou sont en construction ceux-ci font donc encore augmenter la contribution de cette source d'énergie renouvelable dans notre bilan énergétique.

Le solaire, prometteur

Le soleil est, à la fois, source de chaleur grâce aux capteurs solaires thermiques et producteur d'électricité grâce à la technologie des panneaux photovoltaïques.

Jusqu'à l'année 2007, les principales réalisations wallonnes étaient de type thermique. Cette technologie a connu un premier engouement à la suite des deux chocs pétroliers. Par après, le nombre de capteurs a peu évolué dans les années 90. La superficie totale de panneaux solaires thermiques est estimée à 193 740 m² en 2010. La production solaire thermique avoisine alors les 75 GWh pour cette même année. Cette production varie bien évidemment avec les conditions d’ensoleillement.

L'objectif du Gouvernement wallon était d'atteindre 200 000 m² de panneaux solaires thermiques en 2010 grâce au projet Soltherm qui prévoit d'équiper 40 000 ménages avec ce type d'installation. Ces niveaux ont presque été atteint et seront vraisemblablement dépassés rapidement.

En ce qui concerne le photovoltaïque, si seules quelques installations existaient en Région wallonne dès 2004, totalisant 38 kWc (kW crête), le plan Solwatt a fait exploser la production électrique photovoltaïque. En 2010, la puissance électrique photovoltaïque a déjà atteint 86.1 MWc pour une production électrique de 65.7 GWh. Un facilitateur photovoltaïque (EF4) a été désigné pour aider au développement de cette technologie promise à un bel avenir.

Géothermie, une opportunité géologique

La géothermie présente l’avantage d'être indépendante des conditions atmosphériques et de la disponibilité de la biomasse. Elle est simplement liée à des conditions géologiques locales, comme à Douvrain et à Saint Ghislain près de Mons. La géothermie n’est pas au sens propre une énergie renouvelable dans la mesure où le gisement thermique sera un jour épuisé. Elle n’est toutefois responsable d’aucune émission atmosphérique.

Cette ressource primaire d’eau chaude, exploitée depuis 1985, permet aujourd’hui d’alimenter un réseau de chauffage urbain (Saint Ghislain) et de participer au chauffage d’un hôpital (Douvrain). En 2010, une quantité de chaleur équivalente à 25.1 GWh a ainsi pu être extraite du sol et valorisée pour le chauffage de bâtiments tertiaires et résidentiels.

De nouveaux projets sont aujourd'hui (juin 2012) à l'étude que ce soit pour produire de la chaleur ou même de l'électricité en récupérant de l'eau à plus haute température (de l'ordre de 150°C).

L'incinération des déchets ménagers

Les incinérateurs actuels sont équipés d’unités de production de vapeur. Cette vapeur est détendue dans des turbines qui produisent de l’électricité. Le rendement électrique moyen des quatre incinérateurs (Herstal, Thumaide, Aiseau-presles et Virginal) est de 20 %, soit une production nette d'électricité en 2010 de 378 GWh pour l'ensemble des déchets incinérés. Si on se limite à la fraction organique des déchets ménagers (comme le fait Eurostat) on arrive à un chiffre de 72 GWh. Précisons toutefois que l'électricité produite par les incinérateurs ne bénéficie pas de certificats verts dans la mesure où elle ne permet pas de réaliser une économie d'au moins 10% de CO2; par rapport à une centrale électrique de type TGV.

Bois de chauffage et déchets forestiers, les leaders

Incontestablement, ces combustibles, plus classiques, sont les leaders des énergies renouvelables en Wallonie. Leur production primaire additionnée représente près de 65 % de la production totale wallonne d’énergie renouvelable. En 2010, ils ont été utilisés pour le chauffage résidentiel à concurrence de 1 555 GWh ainsi que dans certains secteurs industriels comme les papeteries.

Un facilitateur bois-énergie a d'ailleurs pour mission de favoriser l'utilisation du bois de chauffage dans la sphère domestique (VALBIOM).

Au total, la consommation intérieure brute de bois se monte à 8 826 GWh en 2010.

La fermentation anaérobie, en devenir

Ce secteur est en plein développement. De la fermentation de boues de stations d’épuration, en passant par la fermentation d’effluents industriels ou d’élevage ou encore la récupération de gaz de décharge, ces procédés fournissent un biogaz que l'on peut brûler pour produire de la chaleur, de l'électricité ou les deux dans une unité de cogénération.

Le gaz de décharge a connu une forte croissance au cours de ces dernières années. Toutefois, les nouvelles réglementations interdisent la mise en décharge des déchets organiques ce qui aura pour conséquence de diminuer leur production de biogaz.

On note toutefois, le développement de nombreux projets de biométhanisation d'autres déchets (effluents industriels, effluents d'élevage, déchets ménagers, ...).

Ainsi en 2010, le total de la fermentation anaérobie représente 486 GWh d’énergie primaire valorisée, soit encore 151 GWh d'électricité et 67 GWh de chaleur.

Une Europe en point de mire

La production brute d'énergie renouvelable wallonne s'élève en 2010 à 10 405 GWh, en hausse de 8.5% par rapport à 2009.

Le pourcentage d'énergie renouvelable dans la consommation finale brute en Wallonie au sens de la Directive (production brute d'énergie renouvelable/consommation finale brute) est de 7.4% en 2010 dont 2.1% dû à l'électricité , 4.3% à la chaleur et 1.0% aux biocarburant.