La production mondiale d'électricité en 2010 a été de l'ordre de 20 000 TWh et a retrouvé son niveau de 2008 après une baisse globale de la production d'électricité mondiale qui s'explique essentiellement par la récession mondiale et le ralentissement de l'activité économique.
On estime qu'en 2011, 65% de l'électricité mondiale est encore produite à l'aides d'énergies fossiles (gaz, charbon et pétrole), 15% par le nucléaire, 15 % par l'énergie hydraulique et seulement 5 % avec l'ensemble des autres énergies renouvelables. Malgré une légère diminution en fin de période, l'hydraulique reste la principale filière de production d'électricité renouvelable : en 2009 elle représentait encore 84,3 % de l'électricité renouvelable, devançant l'éolien (7 %) et la biomasse (6,3 %). La croissance de la filière va perdurer dans les prochaines années. Selon l'atlas de la revue The International Journal on Hydropower & Dams, 172 GW de barrages hydroélectrique sont actuellement en construction dans le monde dont 70,9 % en Asie, 10,8 % en Amérique du Sud et 4,6 % en Afrique.
La croissance de l'électricité éolienne a également été remarquable. Elle est devenue en 2009 la deuxième filière renouvelable pour la production d'électricité avec 268,1 TWh, devançant pour la première fois la biomasse. Sur la période étudiée dans cet inventaire (1999-2009), l'éolien a contribué au quart de l'augmentation de la production d'électricité renouvelable (+ 247 TWh sur une augmentation de 1000,7 TWh) et 204,4 TWh supplémentaires ont été produits depuis 2003. Elle est actuellement l'énergie renouvelable la plus à même de seconder la filière hydraulique pour stopper l'augmentation continue de l'utilisation des combustibles fossiles pour la production d'électricité. La puissance éolienne installée dans le monde fin 2009 est de 150 000 MW, soit le double de la puissance installée en 2006.
La contribution des centrales électriques utilisant la biomasse sous toutes ses formes (biomasse solide, biogaz, déchets municipaux renouvelables et biomasse liquide) a également été significative, bien qu'elle ait perdu en 2009 son rang de deuxième source renouvelable pour la production d'électricité. Elle a permis la contribution depuis 2003 de 81,3 TWh supplémentaires et 114,9 TWh entre 1999 et 2009. Elle représente désormais 6,3 % de la production d'électricité renouvelable, soit un chiffre de 241,2 TWh.
La production solaire n'est pas encore significative à l'échelle mondiale (0,6 % de l'électricité renouvelable dans le monde en 2009). Cette part correspond à une production de 21,4 TWh (20,5 TWh de photovoltaïque et 0,92 GWh de solaire thermique). Cette position actuelle doit cependant être relativisée car le solaire n'est actuellement développé à grande échelle que dans un nombre restreint de pays. L'Espagne (6,9 TWh), l'Allemagne (6,2 TWh), le Japon (2,9 TWh) et les États-Unis (2,4 TWh) représentent à eux quatre 85,7 % de la production d'électricité solaire mondiale.
La croissance de la production d'électricité solaire est spectaculaire, la plus dynamique de l'ensemble des filières de production d'électricité (+ 36 % par an en moyenne entre 1999 et 2009). Son niveau de production est passé d'un peu moins d'1 TWh à 21,4 TWh en l'espace d'une décennie. Le solaire est aujourd'hui au même niveau de production que l'était l'éolien en 1999 et devrait suivre une courbe de progression encore plus dynamique. L'industrie photovoltaïque est entrée dans l'ère de la production de masse, renforcée depuis quelques années par la présence des acteurs chinois qui revendiquent le rang de premier producteur mondial.
La production mondiale de cellules photovoltaïques est passée sur la période 1999-2009 de 202 MWc à 12 318 MWc. En 2009, la puissance solaire (photovoltaïque et solaire thermique) recensée dans le monde a progressé de 6 944 MW par rapport à 2008 et passe à 21691 MW. La contribution de l'électricité produite à partir de ressources géothermiques a été plus limitée. Sa production augmente néanmoins de 15,2 TWh entre 1999 et 2009, lui permettant d'atteindre 65 TWh en 2009 (1,7 % de la production d'électricité renouvelable mondiale). Les centrales géothermiques sont développées dans les zones volcaniques et les zones d'activité tectonique comme celle de "la ceinture de feu" qui borde, à l'ouest et à l'est, l'océan Pacifique. Comme on vient de le voir, les énergies renouvelables vont continuer leur progression dans le mix électrique mondial.
Cette progression est particulièrement visible dans l'Union européenne. Le rapport "Renewable Energy Snapshots" publié début juillet 2010 par le Centre commun de recherche (CCR) de la Commission européenne révèle que 62 % (17 GW) de la capacité de production d'électricité nouvellement installée dans l'Union des Vingt-Sept en 2009 reposait sur des sources renouvelables. Pour la deuxième année consécutive, c'est l'énergie éolienne qui représente la plus grande partie de la capacité nouvelle installée, avec 10,2 GW sur 27,5 GW, soit 38 % du total.
Une étude publiée en mars 2010 par le très sérieux cabinet de consultant Pricewaterhouse Coopers estime "techniquement" possible de produire 100 % d'électricité renouvelable en Europe d'ici à 2050, en interconnectant les réseaux européens et nord-africains. Ces lignes permettraient d'importer de l'électricité d'Afrique du Nord et des régions périphériques de l'Europe vers les grands centres de consommation.
Dans ce "grand réseau intelligent", seraient connectées les différentes productions renouvelables dans les zones les plus appropriées. L'éolien en mer du Nord et en mer Baltique, le solaire à concentration dans le sud, l'hydraulique en Scandinavie et dans les Alpes, et ainsi l'introduction de technologies de réseaux intelligents permettra d'optimiser l'équilibre entre la consommation et la production décentralisée et intermittente. Même en considérant des scénarios plus modestes, comme celui de l'AIE (55 % d'électricité renouvelable en Europe en 2050), on constate néanmoins que sur une tendance longue la production d'électricité renouvelable est loin d'avoir fini sa croissance.
C'est dans ce contexte que vient d'être publiée, en février 2011, dans le journal "Energy Policy" une très sérieuse étude réalisée par deux éminents chercheurs de l'Université de Stanford , Mark Z. Jacobson et Mark A. Delucchi et intitulée "Assurer la totalité de l'énergie mondiale avec le vent, l'eau et l'énergie solaire (WWS)". Cette étude analyse la faisabilité de la fourniture d'énergie à travers le monde, à toutes fins (électricité, transport, chauffage / refroidissement, etc..) à partir du vent, de l'eau et de la lumière du soleil." (Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part I: Technologies, energy resources, quantities and areas of infrastructure, and materials (Stanford et Stanford).
Selon cette étude rigoureuse, 9 % de la demande mondiale pourrait être couverts par l'eau, 51 % par le vent, en utilisant 3,8 millions d'éoliennes de 5 MW ( pour une surface utilisée de 50 km2) et le reste, soit 40 %, serait assuré par le solaire (photovoltaïque et thermodynamique) grâce à 89 000 unités solaires de 300 MW. 900 stations hydroélectriques, dont 70 % sont déjà construites, viendraient compléter ce nouveau paysage énergétique mondial.
"Une telle infrastructure WWS ( Wind, Water, Sun) réduirait la demande mondiale en électricité de 30 % et ne nécessiterait que 0,59 % des terres disponibles sur la planète. Nous préconisons de produire toute l'énergie avec des WWS en 2030 et un remplacement de l'énergie existante (NDLR : fossile), d'ici 2050. Les obstacles aux changements sont surtout d'ordre sociaux et politiques, et non pas technologiques ou économiques. Le coût de l'énergie dans un monde WWS devrait être similaire à celui d'aujourd'hui."
Selon les auteurs de cette étude, le coût global d'un tel système de production d'énergie propre serait de l'ordre de 70 000 milliards d'euros sur 20 ans, ce qui représente un investissement correspondant à 7 % du produit mondial brut pendant 20 ans. Les auteurs soulignent qu'un tel investissement pourrait être amorti en premier lieu par la vente croissante de cette électricité propre mais également grâce à un cadre fiscal incitatif, une taxe carbone universelle qui pèserait de plus en plus lourdement sur les énergies fossiles et la réduction très sensible, liée à la décarbonisation massive de notre production d'énergie, des dommages infligés au climat, à l’environnement et à la biodiversité. Une autre étude très sérieuse publiée en juin 2009, réalisée par l’Université d’Harvard et publiée par l’Académie des Sciences des USA ( Global potential for wind-generated electricity (PNAS) avait déjà montré que l’éolien continental pouvait couvrir plus de 40 fois la tonalité de la demande électrique mondiale et 5 fois la demande énergétique totale de l'humanité...
Enfin, l’étude publiée en 2008 dans la revue « Scientific American », et intitulée « Solar Grand Plan ». (Solar Grand Plan) consiste à couvrir de panneaux solaires plusieurs dizaines de kilomètres carrés de terres désertiques - et très ensoleillées - qui abondent dans les Etats du sud-ouest des Etats-Unis. Les auteurs assurent que, loin d’être une utopie, ce « grand plan » est réaliste technologiquement et supportable financièrement. D’emblée, le grand plan rejette la solution des piles - trop chère et inefficace - au bénéfice du stockage sous forme de gaz comprimé.
Au moment où l'avenir du nucléaire civil est sérieusement remis en question à cause de la catastrophe de Fukushima, les grandes puissances économiques mondiales, par ailleurs confrontées à l'épuisement et au renchérissement inéluctables des énergies fossiles, doivent s'inspirer de ces études sérieuses et convergentes pour coordonner leurs efforts au niveau planétaire pour préparer l'humanité à la fin accélérée des énergies fossiles.
A cet égard, le dernier rapport de prospective de la banque HSBC [pdf, 5 Mo] est alarmiste. “Nous sommes convaincus qu’il ne nous reste qu’une cinquantaine d’années de pétrole”, insiste l’auteur principal de l’étude, Karen Ward, qui occupe la fonction de senior global economist au sein de la deuxième banque mondiale. L’Europe, faute de disposer de sources d’énergie suffisantes, devrait être “la grande perdante”, selon le rapport. HSBC souligne de plus que le risque de pénurie existe “même si la demande n’augmente pas”. Tirée par la croissance des économies émergentes, la demande mondiale de pétrole devrait passer de 4,4 milliards de tonnes en 2011 à 9,4 milliards de tonnes par an en 2050 selon cette étude. L’Agence internationale de l’énergie prévoit pour sa part une demande mondiale d'au moins 5 milliards de tonnes par an en 2035, dans son scénario médian.
Ce scénario n'est pas tenable car, il faut inlassablement le rappeler, l’utilisation des énergies fossiles dans tous les secteurs d'activités humaines est de loin la première cause des émissions humaines de gaz à effet de serre qui ont été multipliées par 10 en moins d'un siècle. Il faut donc mettre en oeuvre dès à présent une transition énergétique historique à l'échelle de l'espèce humaine pour lutter efficacement contre le réchauffement climatique, préparer l'après pétrole et relancer ainsi de manière durable l'innovation et l'économie mondiale. L'Europe doit jouer un rôle moteur dans ce grand projet de civilisation en accélérant sa transition vers les énergies renouvelables d'ici à une génération et en devenant la laboratoire mondial de la recherche et de l'expérimentation dans ce domaine vital pour notre avenir.
René Trégouët
Sénateur Honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
