Électricité, état des lieux selon ex-BP

Introduction.

L’article précédent avait traité de l’énergie en général à partir du document de référence annuel Statistical review of world energy dont BP s’est retiré au profit de l’« Energy institute » (EI). On examine maintenant le cas particulier de l’électricité qui occupe, à raison, une place considérable dans la base de données. Les productions et les consommations d’électricité sont exprimées en wattheure Wh et multiples (mégawattheure MWh et térawattheure TWh).

Production et consommation d’électricité, échanges internationaux.

Comme l’électricité n’est pas transportable à très longues distances, elle est généralement produite et consommée sur place. Sauf exceptions locales, production et consommation nationales sont donc pratiquement égales. Il existe parfois des échanges entre pays limitrophes grâce à des réseaux d’interconnexion : c’est notamment le cas en Europe où le marché est actif, avec des évolutions horaires des cours parfois erratiques surtout depuis l’essor des productions intermittentes. Mais il n’existe pas de marché mondial de l’électricité contrairement aux autres énergies.

Production d’électricité par habitant.

Cet échantillonnage montre les écarts considérables qui existent entre pays et groupes de pays. On voit à quel point certains continents sont encore loin des standards des pays occidentaux : par exemple la différence entre OCDE et non-OCDE, entre Chine et Inde, et surtout la position de l’Afrique (0,6 MWh/habitant en moyenne, dix fois moins que l’Union européenne). On retrouverait une hiérarchie peu différente concernant les consommations d’énergie en général, et d’autres indicateurs économiques.

Evolution de la production d’électricité par régions du monde.

Les pays de l’OCDE (à laquelle appartiennent presque tous les États de l’Union européenne) ont stabilisé leur production et leur consommation depuis une quinzaine d’années (l’OCDE est mise en évidence par une trame hachurée sur le graphique). La croissance se situe désormais au sein des pays en développement. La Chine a connu un progrès spectaculaire, au point que l’ensemble de sa population bénéficie maintenant d’un raccordement aux réseaux, avec une électricité généralement fiable. L’exemple de la Chine préfigure l’avenir.

Evolution de la production d’électricité par sources d’énergies.

Les énergies fossiles (essentiellement charbon et gaz) ont tendance à se stabiliser en volume depuis quelques années mais restent largement majoritaires. Les énergies intermittentes (éolien et solaire) n’ont commencé à se développer que depuis une quinzaine d’années mais sont en forte progression.
Il est intéressant de comparer les « mix » électriques entre 1990 (année de référence) et 2022.

En trente-deux ans, la production électrique a été multipliée par 2,4. En pourcentages, le charbon a conservé une position largement majoritaire, le gaz a supplanté le pétrole et l’ensemble des énergies fossiles est passé de 64% à 61% du « mix » électrique. La croissance des énergies intermittentes a été spectaculaire : éolien et solaire fournissent actuellement près de 12% de l’électricité mondiale mais cette proportion a surtout « mordu » sur le nucléaire et l’hydraulique, tout aussi peu émetteurs de CO₂ : c’est ce qui explique que les émissions ne diminuent pas, comme on l’avait déjà constaté.

Production d’électricité en 2022 par sources d’énergie pour quelques États (plus l’Afrique et le monde entier).

Les énergies fossiles sont figurées avec des textures de façon à les mettre en évidence. Les moyennes mondiales dissimulent une variété considérable de situations. On voit immédiatement la position exceptionnelle qu’occupe la France à l’égard des énergies fossiles, grâce au nucléaire. Avis à nos jeunes exaltés climatiques et à ceux qui les égarent. Et que dire de « l’exemple allemand » tant vanté… par la complaisante Commission européenne.

Production d’électricité par énergies intermittentes. Facteurs de capacité.

L’éolien et le solaire constituent des productions électriques aléatoires qui échappent à tout contrôle (non-pilotables). Elles bénéficient d’une priorité pour l’injection sur les réseaux sous peine d’être perdues, puisque l’électricité n’est pas stockable à grande échelle. A l’inverse, lorsqu’elles ne produisent pas, ou insuffisamment, il est nécessaire de leur substituer un « back-up » mobilisable instantanément, le plus souvent fossile.
Dans le discours public, on confond souvent la capacité installée (MW) avec la production effective (MWh). Rappelons ces notions. Soit une éolienne de capacité installée 3 MW. Elle peut théoriquement produire dans l’année : 3 MW x 8 760 heures = 26 280 MWh. Si sa production réelle a été de 7 000 MWh, elle n’a produit que 7 000 / 26 280 = 27% de sa production théorique ; 27% est son facteur de capacité (ou facteur de charge). La base de données EI fournit pour la plupart des pays les productions et les capacités installées. On peut donc en déduire les facteurs de capacité. Les graphiques ci-dessous présentent un échantillonnage pour chacune des deux énergies, dans des États disposant déjà de parcs conséquents. Les pays européens sont encadrés en gras. Les installations sont maintenant en assez grand nombre et les techniques assez éprouvées pour que l’on puisse tirer des enseignements généraux valables pour l’avenir de ces filières. Par contre, les parcs sont encore trop jeunes en moyenne pour que l’on puisse discerner l’effet du vieillissement, déjà observé sur quelques cas isolés.

Installations off-shore et terrestres ne sont pas distinguées dans la base de données. Les bons scores du Royaume-Uni et de la Norvège au sein des pays européens sont précisément dus à une forte proportion d’éolien off-shore.

On voit que les disparités sont importantes : sur l’année, l’éolien produit, selon les régions, l’équivalent de 20% à 40% de la capacité théorique (moyenne mondiale 28%) et le solaire photovoltaïque, selon les régions, de 11% à 32% (moyenne mondiale 16%). La bonne économie impliquerait que l’on réserve leur développement aux régions où les performances sont les meilleures ; l’exemple de l’Allemagne montre que ce n’est pas toujours le cas.

Minéraux spéciaux dits « critiques ».

Certaines matières minérales sont de plus en plus utilisées pour la fabrication de batteries de voitures électriques et hybrides, de panneaux photovoltaïques, d’éoliennes, de moteurs électriques, etc. Elles sont qualifiées de « critiques » en ce que leur plus ou moins grande disponibilité rendra ou non possible l’augmentation future spectaculaire de ces nouvelles technologies, comme l’envisagent certaines projections officielles hasardeuses.

Évolution des productions de minéraux critiques.

Les productions sont déjà en forte croissance depuis quelques années.

Répartition géographiques des réserves.

Les estimations de ces réserves sont très approximatives, comme en témoignent certaines réévaluations considérables d’une année à l’autre (notamment pour le Cobalt et le Lithium). Les réserves cataloguées « rest of the world » ne sont pas géographiquement précisées : elles ont été fortement réévaluées par EI depuis 2021, sans explications.

Les réserves actuellement répertoriées sont très irrégulièrement réparties et remarquablement concentrées dans certains pays. Les besoins allant croissant, il est probable que de nouvelles découvertes viendront infléchir ce paysage général, mais les principaux détenteurs actuels conserveront probablement leur prépondérance.

Prix des minéraux critiques. Cours mondiaux du cobalt et du carbonate de lithium.

Conclusion.

Parmi les inégalités et les carences qui affectent la population mondiale, l’accès à l’électricité est un facteur discriminant fondamental : il détermine la qualité de vie, la santé, l’instruction et l’information, et en fin de compte le désir de vivre et de rester au pays. Comme l’électricité est presque toujours produite et consommée sur place, tous les États du monde aspirent à produire pour leurs besoins propres une électricité adéquate, constamment disponible et bon marché. Les graphiques précédents suffisent à se convaincre que cette aspiration ne peut être satisfaite dans un futur prévisible que par une utilisation massive des énergies fossiles. Les tentatives des pays occidentaux de faire obstacle à ce développement dans le reste du monde sont – littéralement – inqualifiables. Ils n’y parviendront d’ailleurs pas : dans ce secteur comme dans quelques autres, l’Occident est en train de perdre la main. Au surplus, les séries historiques des données permettent de prendre la mesure des inerties considérables qui commandent l’évolution des consommations et des productions énergétiques et électriques : il est vain d’espérer des ruptures brutales dans ces évolutions multi-décennales, comme le font croire certains exercices académiques d’anticipation, hasardeux et périmés dès leur publication.