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Le développement continu d’énergies renouvelables en Suisse devrait surtout se concentrer sur le photovoltaïque. Roger Nordmann a esquissé un plan ambitieux pour le développement du solaire dans son livre «Le plan solaire et climat». BKW a évalué l’impact de ce plan sur le bilan du négoce d’électricité et sur la sécurité d’approvisionnement. Une autre question est de savoir à combien s’élèveraient les coûts économiques d’un tel plan et qui, en fin de compte, fournirait le capital nécessaire. Nous nous lancerons dans une estimation approximative des coûts du système, y compris l’expansion du réseau, les capacités de réserve et les possibilités d’importation à une date ultérieure.

Le 20 décembre, BKW déconnectera la centrale nucléaire de Mühleberg, supprimant ainsi plus de 4 % de la production d’électricité suisse. Les trois autres centrales nucléaires continueront de fonctionner, mais pas éternellement. Un jour ou l’autre, la Suisse devra remplacer la production d’électricité nucléaire qui disparaîtra. Mais comment? Alors que les potentiels de développement de l’éolien et de la force hydraulique pouvant être mis en œuvre techniquement et surtout politiquement sont limités, les possibilités de l’énergie solaire sont immenses. L’Office fédéral de l’énergie (OFEN) estime ainsi que la production d’électricité solaire annuelle pourrait atteindre 67 TWh si la totalité des toits et des façades était exploitée – soit l’équivalent de la production d’électricité suisse en 2018.

Une politique climatique tournée vers l’électrification

Pourquoi ne pas tout simplement remplacer le nucléaire par le photovoltaïque (PV)? Dans son livre «Le plan solaire et climat», le conseiller national Roger Nordmann esquisse un tel «plan solaire» qui prévoit de faire passer la puissance PV installée en Suisse (2,3 GW actuellement) à 50 GW d’ici 2050. Une restriction de la puissance («peak shaving» en anglais) devrait favoriser l’intégration de ces installations au système ou au réseau. La production d’électricité PV serait alors limitée à environ 44 TWh/an (au lieu d’environ 50 TWh). Le plan de Roger Nordmann prévoit en parallèle des mesures de réduction des émissions de CO2 grâce au remplacement de chauffages fossiles par des pompes à chaleur et à l’électromobilité, si bien que la demande en électricité augmenterait de près de 40 % d’ici 2050 par rapport à son niveau actuel.

Pour éviter d’importer du courant en grandes quantités, de nouvelles centrales au gaz produiraient environ 8,8 TWh en hiver. Roger Nordmann envisage en outre une accumulation saisonnière supplémentaire de 1,8 TWh, par exemple par le biais de la technologie Power-to-Gas. Le bilan carbone de son plan serait positif indépendamment des centrales thermiques fossiles: le surplus d’émissions de CO2 dégagées par des centrales au gaz plus efficaces serait plus que compensé par des économies dans les transports et le chauffage. Roger Nordmann prévoit une baisse des émissions totales en Suisse de près de 55 %.

Importations identiques en hiver, plus d’exportations en été

BKW a comparé le plan solaire de Roger Nordmann avec son propre modèle du marché de l’électricité et a simulé l’impact sur le bilan du négoce d’électricité ainsi que sur la sécurité d’approvisionnement pour l’année 2050. L’utilisation des centrales électriques ainsi que les importations et les exportations sont déterminées par des mécanismes propres au marché. Cela vaut également pour la production issue des centrales au gaz: pour effectivement écouler une production hivernale de 8,8 TWh sur le marché, il faudrait développer une capacité de centrales d’environ 5,6 GW, soit environ quatre fois et demi la puissance de la centrale nucléaire de Leibstadt. Comme le prévoit le plan solaire, les importations d’électricité pendant le semestre hivernal seraient sensiblement identiques à celles d’aujourd’hui (voir illustration 1). En fonction de la mise en œuvre du «peak shaving» proposé, les exportations d’électricité estivales pourraient en revanche atteindre 8 TWH (contre 6,7 TWh en 2018) en raison des volumes gigantesques de courant solaire, et ce malgré une sortie complète du nucléaire et une accumulation saisonnière supplémentaire.

Illustration 1

Quel est toutefois l’impact du plan solaire sur la stabilité d’approvisionnement? La capacité d’auto-approvisionnement en fin d’hiver constitue un bon indicateur de la sécurité d’approvisionnement de la Suisse. Comme la Suisse dispose d’importantes capacités d’accumulation, les pénuries d’électricité risquent surtout de se produire vers la fin de l’hiver lorsque les bassins d’accumulation sont largement épuisés et que les importations d’électricité sont simultanément interrompues. Le nombre de jours pouvant être couverts par une possible capacité d’auto-approvisionnement par le biais des volumes résiduels disponibles dans les systèmes d’accumulation ainsi que par la production issue d’autres installations est un indicateur de la résilience de l’approvisionnement suisse, c’est-à-dire de la résistance du système en l’absence de possibilités d’importation.

A l’heure actuelle, la Suisse pourrait s’auto-approvisionner pendant environ 21 jours vers le début du mois de mars. Si la totalité de l’énergie du nucléaire est exclue de ce calcul, la valeur tombe à environ 7 jours (voir illustration 2). Les simulations concernant le plan de Roger Nordmann donnent lieu à une valeur d’environ 28 jours pour l’année 2050. Il est intéressant de noter que la résilience de l’approvisionnement se renforcerait considérablement par rapport à aujourd’hui, l’indicateur ne tenant pas compte des évolutions en Europe et donc des possibilités d’importation qui en découlent.

Illustration 2

Faut-il vraiment des centrales au gaz?

Se pose bien sûr la question de savoir s’il faut vraiment des centrales au gaz. Dans le cadre d’une politique climatique plus stricte, remplacer des centrales nucléaires par des centrales au gaz s’avérerait délicat, même si Roger Nordmann prévoit un effet net largement positif sur les émissions de CO2 dans son plan solaire. BKW a également évalué le plan solaire sur la base d’une exclusion des centrales au gaz: les importations hivernales passeraient à près de 18 TWh, la capacité d’auto-approvisionnement en fin d’hiver tomberait à 7 jours, soit approximativement la valeur actuelle sans énergie nucléaire.

Le résultat montre que le développement du PV a un impact légèrement positif sur la sécurité d’approvisionnement. Enfin, une augmentation de près de 40 % de la demande en électricité a été supposée pour 2050. En présence d’une telle hausse de la consommation, la capacité d’auto-approvisionnement sans énergie nucléaire serait d’environ 4 jours actuellement. Le développement PV prévu dans le plan solaire augmente donc cette valeur de 3 jours. Les journées sont en effet plus longues vers la fin de l’hiver, si bien que le PV est en mesure de générer des volumes de production intéressants en mars et en avril.

La simulation fait toutefois état de l’impact décisif des centrales au gaz sur la sécurité d’approvisionnement. Ces chiffres à eux seuls ne permettent pas de dire si elles sont vraiment nécessaires et surtout dans quelle mesure. La sécurité d’approvisionnement dépend également des possibilités d’importation en fin de compte. Les centrales au gaz renforceraient significativement la résilience de l’approvisionnement suisse indépendamment des évolutions difficilement prévisibles à l’étranger.

Techniquement pas d’utopie, mais trop d’autarcie

Le plan solaire de Roger Nordmann n’est nullement utopique. Ce plan se focalise toutefois trop sur un objectif d’autarcie qui s’accompagne d’un développement inutilement intense des capacités de production en Suisse. Un développement PV plus modeste réduirait en première instance les exportations d’électricité potentielles en été. Il faudrait alors s’attendre de toute manière à une surabondance de l’offre dans toute l’Europe en raison d’une demande plus faible et d’une production photovoltaïque plus généreuse. La résilience de l’approvisionnement serait en revanche à peine affectée par un développement plus modeste du photovoltaïque. Par ailleurs, les centrales au gaz n’auraient pas à remplacer systématiquement les importations d’électricité. Compte tenu de la politique climatique, importer des énergies renouvelables serait plus judicieux que produire de l’électricité fossile en Suisse. En première instance, les centrales au gaz devraient servir de solution de secours, pour assurer l’approvisionnement dans des situations critiques. Compte tenu de l’état actuel du système, il faudrait moins de capacités de production que ne le prévoit le plan solaire. Comme ces installations ne seraient utilisées que dans des situations exceptionnelles, leurs émissions de CO2 seraient faibles.

Passer de 2 à 50 GW d’ici 2050: un plan ambitieux qui laisse des questions en suspens

Roger Nordmann, conseiller national PS et lobbyiste du solaire, souhaite atteindre les objectifs de protection du climat par une vaste extension du photovoltaïque. A ce sujet, il a consigné des suggestions dans un livre qui suscite toutefois aussi quelques questions.

Urs Meister

Urs Meister

En tant que chef Regulation Management, Urs Meister est responsable de la gestion de la réglementation et de l’analyse de marché chez BKW. Les répercussions de la modification des conditions-cadres réglementaires en Suisse et en Europe sur les marchés ainsi que les évolutions de prix à long terme sont ainsi analysées, et les opportunités et les risques pour BKW en sont déduits.

Christian Schütz

Christian Schütz

Energiewirtschafter Christian Schütz arbeitet im BKW Kompetenzzentrum für längerfristige Markt- und Preisentwicklungen. Unter anderem entwirft und evaluiert er dabei Szenarien für die Energiezukunft der Schweiz und Europas.