Énergies renouvelables en France : quelles perspectives pour 2023 ?

Par Valentin Haro

Le baromètre publié le 24 janvier dernier par l’institut Observ’ER dressait un constat clair : la France est en retard sur ses objectifs en termes d’énergies renouvelables. Pour espérer atteindre ces objectifs, le pays doit renforcer son parc existant, mais également développer de nouvelles filières actuellement défavorisées, telles que l’éolien en mer ou la géothermie. Retour sur la situation française et les perspectives pour l’année à venir.

Tour d’horizon des énergies renouvelables en France

D’après l’institut Observ’ER, la production électrique française attribuée aux énergies renouvelables était de 120 GWh environ en 2021, de quoi couvrir près de 25 % de la consommation électrique française. La contribution des différentes filières renouvelables dans cette production est la suivante :

L’énergie hydraulique, première source d’électricité renouvelable en france

L’énergie hydraulique ou hydroélectrique, générée par les mouvements de l’eau dans des barrages ou des écluses, est à l’origine de 50% de la production d’électricité renouvelable en France. Les installations au fil de l’eau permettent une production en continu toute l’année, assurant une certaine sécurité d’approvisionnement. Les centrales à retenue d’eau (centrales de lac ou centrales d’éclusée) permettent quant à elles de mobiliser beaucoup d’énergie très rapidement au moment des pics de consommation, les soirs d’hiver par exemple. En situation normale - hors sécheresse importante - la filière hydraulique est donc stratégique.

Les perspectives d’évolution de l’énergie hydroélectrique en France sont pourtant relativement mitigées. D’après le baromètre Observ’ER, une étude menée en 2014 a estimé un potentiel de 11,7 TWh de production supplémentaire par an. Les trois quarts environ de ce potentiel ne sont cependant pas exploitables. En cause : de nombreux cours d’eau sont classifiés comme des espaces “jouant un rôle de réservoir biologique”, d’après la loi de 2006 sur l’eau et les milieux aquatiques. Ces cours d'eau abritent en effet des écosystèmes et des espèces aquatiques qui risqueraient d’être fragilisés par la construction d’installations à proximité. Aucune autorisation pour construire de nouvelles centrales ne peut donc être délivrée pour ces espaces.

Par ailleurs, la sécheresse exceptionnelle qui a frappé l’Hexagone l’été dernier a fragilisé la production hydraulique existante. Sur le mois d’août 2022, celle-ci s’est vue réduite d’environ 40 % par rapport à l’année précédente. Avec le réchauffement climatique et la tendance à l’assèchement des territoires, il semble donc stratégique de développer massivement les autres filières renouvelables afin de limiter l’impact de ces aléas climatiques sur la production d’électricité française.

L’énergie éolienne, un potentiel important

L’énergie éolienne est un secteur clé de la transition énergétique française. Le parc éolien français est le quatrième plus important d’Europe, et a produit en 2021 environ 30 % de l’électricité renouvelable française. On distingue deux segments dans la production éolienne :

• L’éolien terrestre, représentant la quasi-totalité de la production éolienne française ;
• L’éolien en mer ou éolien offshore, actuellement très peu développé mais source d’opportunités.

L’éolien terrestre, le cœur de la production

Début 2023, l’éolien terrestre représente la quasi-totalité de la production éolienne française. Les possibilités de croissance de l’éolien terrestre en France reposent avant tout sur une gestion plus efficace de la réglementation. En effet, celle-ci est complexe, change souvent et est parfois mal interprétée par les acteurs locaux. À ceci s’ajoutent des mécanismes d’opposition liés à la non-acceptation des parcs éoliens par les populations pour des enjeux d’envahissement des territoires ou de pollution visuelle. La construction d’une éolienne sur l’île d’Ouessant est par exemple bloquée depuis 2020, le projet étant de nature à “modifier substantiellement les vues sur ce paysage pittoresque classé”, d'après la juridiction administrative.

Le secteur reste cependant attractif et devrait continuer à croître dans les années à venir. En effet, la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) prévoit une installation de 37 GW supplémentaires d’ici 2028, un rythme qui devrait être appuyé par la baisse progressive des coûts sur cette période. L’Agence de l'Environnement et de Maîtrise de l’Énergie (ADEME) précise en effet que l’application des innovations technologiques à l’éolien terrestre devrait conduire à une diminution des coûts dans ce secteur de l’ordre de 36 % sur la période 2016 - 2030.

Développement de l’éolien en mer : quelles opportunités ?

L’éolien en mer est très peu développé en France à ce jour. Le premier parc éolien offshore, inauguré par le président en septembre 2022 à Saint-Nazaire, est composé de 80 éoliennes pouvant fournir 480 MW de puissance cumulée. Un second parc devrait suivre en décembre prochain au large de Saint Brieuc.

Par rapport à ses voisins européens, la France a donc une marge de progression significative dans cette filière. À titre de comparaison, l’Allemagne possédait 8.1 GW de puissance cumulée installée fin 2022. L’éolien en mer présente pourtant certains bénéfices notables :

• Les vents sont plus forts et plus réguliers en mer que sur terre, ce qui permet une production 60 % supérieure à des éoliennes terrestres ;
• La France est dotée de larges portions de côte très bien pourvues en vent ;
• Les enjeux de pollution visuelle et de limitation de l’espace sont réduits en mer.

Pour répondre aux défis de l’éolien en mer, principalement les coûts de maintenance et les impacts sur la biodiversité marine, des innovations voient le jour. Parmi celles-ci, une grue électrique développée par la société danoise Liftra, qui permet d’effectuer des réparations sur les installations offshore pour un coût et un impact environnemental réduits. Son poids léger permet de l’acheminer plus rapidement vers les parcs en mer, en dépensant moins de carburant et en limitant les nuisances sonores sur les fonds marins.

La filière éolienne est donc un secteur stratégique dans la production renouvelable française, et devrait vraisemblablement accélérer sa croissance dans les années à venir. La loi d’accélération des énergies renouvelables, adoptée ce mardi 7 février par le Sénat, a en effet pour objectif de “lever tous les verrous qui retardent le déploiement des projets”, selon la ministre de la Transition énergétique. L’enjeu : répondre aux objectifs ambitieux du Gouvernement d’atteindre 23 % de production électrique d’origine éolienne en 2030 et de déployer cinquante parcs éoliens en mer d’ici 2050.

L’énergie solaire, une filière en ralentissement

Après une croissance record en 2021, la filière photovoltaïque a connu en 2022 un ralentissement du rythme de raccordement des nouvelles installations de 40 % environ, entraînant un retard sur les objectifs français. Selon l’Institut Observ’ER, cette décélération est principalement liée à la hausse des prix des équipements solaires, provoquée par une “conjoncture économique mondiale tendue” et la “politique chinoise qui impose désormais aux provinces le respect strict de quotas d’émissions de CO2”, affectant le processus de production de certains composants et donc leur prix.

Le secteur de l’énergie solaire continue toutefois de se développer rapidement, toute la question est de savoir s’il le fera à un rythme suffisamment soutenu pour rattraper les objectifs français. La loi d’accélération des énergies renouvelables pourrait permettre un déploiement plus rapide des nouveaux parcs photovoltaïques, en réduisant les barrières qui limitent actuellement le lancement de nouveaux projets. D’après le baromètre des énergies renouvelables, l’une des mesures phares de cette loi consiste à “mobiliser en priorité les terrains déjà artificialisés” : parkings, friches ou bordures d’autoroute, ces espaces ne sont pas contraints par des restrictions environnementales, on peut donc y déployer des projets photovoltaïques plus facilement.

Par ailleurs, les perspectives de développement de l’énergie photovoltaïque en France pourraient reposer en partie sur l’autoconsommation. À en croire les données du baromètre Observ’ER, cette dynamique représente en effet “25 000 nouvelles installations sur le seul troisième trimestre 2022”. Si l’autoconsommation photovoltaïque correspond pour l’instant à une capacité installée relativement faible (1 GW), il est probable que la tendance se renforce à l’avenir. Avec la crise énergétique et la hausse des prix de l’électricité, produire soi-même une partie de son électricité est d’autant plus intéressant pour les ménages français.

Bioénergies : le mix chaleur / électricité

A la différence d’autres énergies renouvelables, les bioénergies permettent de générer de la chaleur, de l’électricité ou les deux (cogénération). Les bioénergies se divisent en trois secteurs :

• La biomasse solide
• Le biogaz
• Les déchets urbains renouvelables

La part cumulée des bioénergies dans la production électrique française est de 7,2 %. Ces énergies représentent donc une part encore marginale de la production d’électricité renouvelable en France, mais disposent d’une marge de progression significative. Le biogaz n’est par exemple utilisé qu’à 27 % pour produire de l’électricité, le reste servant à générer de la chaleur.

Les perspectives concernant les bioénergies sont plutôt encourageantes. Si aucun appel d’offre n’est actuellement prévu pour de futurs projets de biomasse solide, les déchets urbains renouvelables et le biogaz ont cependant un bel avenir devant eux. En effet, la loi relative à la lutte contre le gaspillage et à l’économie circulaire (AGEC) adoptée en février 2020 limite les déchets admis en stockage et introduit un objectif de “valorisation énergétique d’au moins 70 % des déchets”. La production électrique à partir de ces déchets constitue donc une opportunité stratégique.

Côté biogaz, la filière a connu une croissance importante en 2022, avec 149 nouveaux sites inaugurés au cours de l’année. Les sites sont non seulement plus nombreux mais produisent également plus d’électricité : TotalEnergies a ainsi mis en service le 12 janvier dernier la plus importante unité de production du pays, d’une capacité maximale de 160 GWh. Avec l’objectif d’atteindre 20 % de biogaz dans la consommation française en 2030, la filière est donc en bonne voie pour se développer dans les années à venir.

La géothermie, un cas à part

De la même manière que les bioénergies, le potentiel de la géothermie ne réside pas tant dans la production d’électricité que dans sa capacité à générer de la chaleur. En effet, la géothermie ne représentait en 2021 que 0,1 % de la production d’électricité renouvelable en France. Depuis les incidents survenus en 2021 sur le site de Vendenheim, où des forages géothermiques ont été mis en cause dans une série de séismes, la géothermie électrogène (utilisée pour générer de l’électricité) est mal perçue par les publics. Les autres sites en France sont toujours fonctionnels, mais les nouveaux projets ont du mal à voir le jour, notamment en raison de l’arrêt du soutien à la filière par l’État annoncé en 2020.

À ce jour, les usages de la géothermie en France restent donc principalement liés à la production de chaleur. Pourtant, le secteur connaît un important retard de ce côté-là également, représentant seulement 1 % de la consommation de chaleur du pays d’après le ministère de la Transition énergétique. En cause : une méconnaissance des particuliers, un manque d’intérêt de la part des investisseurs et une réglementation rigide qui désincite au lancement de nouveaux projets.

Le 2 février dernier, la ministre de la Transition énergétique Agnès Pannier-Runacher a donc présenté un plan d’action afin d’accélérer le développement de la géothermie en France. Ce plan se traduit par les mesures suivantes :

• Renforcement de la capacité de forage en surface ;
• Affinage de la réglementation pour inciter le développement de nouveaux projets ;
• Mise en place d’une aide de 5 000 € pour l'installation d'une pompe à chaleur afin d’inciter les ménages à se tourner vers cette énergie ;
• Identification des zones sous-exploitées propices à la géothermie profonde ;
• Sensibilisation et montée en compétence des acteurs locaux, accompagnement des porteurs de projets ;

Les objectifs ? Augmenter de 40 % le nombre de projets de géothermie profonde lancés d’ici 2030 et doubler le nombre d’installations de pompes à chaleur géothermiques chez les particuliers d’ici 2025.

Nouvelles sources d’énergie renouvelable : la piste de l’énergie osmotique

Aux sources d’énergies renouvelables déjà au point s’ajoutent certains procédés expérimentaux. Parmi eux l’énergie osmotique, capable de générer de l’électricité à partir de la différence de salinité entre l’eau douce et l’eau de mer. Le potentiel théorique de cette source d’énergie est conséquent : près de 1 700 TWh par an au niveau mondial, si l’ensemble de l’énergie présente aux embouchures des fleuves est exploitée. Il est toutefois peu probable d’atteindre ce chiffre dans la réalité au vu de nombreuses contraintes :

• Un rendement énergétique encore très faible, 3 W par mètre carré et par an environ. A titre de comparaison, des panneaux solaires dans d’assez bonnes conditions d’ensoleillement (1,5 kWh/m2/an) produisent 196 W par mètre carré, soit un rendement 65 fois plus élevé ;
• La faible attractivité du secteur pour les investisseurs, en raison de coûts de recherche importants et d’un retour sur investissement peu attractif par rapport à d’autres filières ;
• Des restrictions à l’échelle nationale ou locale : territoires protégés, blocages administratifs, etc ;
• L’impossibilité technique de déployer cette technologie partout : certains estuaires sont déjà largement urbanisés, d’autres sont inconstructibles ou présentent des risques pour les installations.

L’énergie osmotique est donc loin de rivaliser avec les autres filières renouvelables pour l’instant. À terme, elle pourra cependant représenter un complément intéressant. En France, un premier projet de centrale osmotique dans le delta du Rhône devrait bientôt voir le jour. Porté par la Compagnie nationale du Rhône (CNR) et la start-up Sweetch Energy, sa mise en production est prévue pour fin 2023.