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Les énergies renouvelables
dans le canton de Vaud
Travail de Maturité fait par Emile Soutter et Praveen Thampi
3M9
Le 8 novembre 2010
Supervisé par M. Cédric Monod
Résumé
Durant les dernières décennies, notre civilisation s’est caractérisée par un gaspillage insensé des
ressources énergétiques. Si la croissance de la consommation continue à ce rythme-là, les réserves
d’uranium, de gaz et de pétrole seront épuisées dans un siècle environ.
Intuitivement, nous savons que nos enfants ne pourront pas vivre dans la même société de
consommation que nous aujourd’hui. Le temps des énergies fossiles et des centrales nucléaires doit
laisser place aux énergies durables. Oui, mais quelle est l’ampleur de la tâche ? En Suisse, dans le
canton de Vaud, quelle est la situation de ces énergies renouvelables ? Est-ce possible pour notre
société de se passer de pétrole ?
Ce travail de maturité a pour but de présenter un état des lieux des énergies renouvelables dans le
canton de Vaud. Aujourd’hui, énergétiquement, le canton de Vaud dépend de ses régions
limitrophes, car sa production d’énergie ne correspond qu’à un dixième de l’énergie que les Vaudois
consomment en énergie. Nous étudions ici ce qui peut être fait pour améliorer cette situation à long
terme : l’énergie des rivières encore inexploitées, la part des forêts qui peut être coupée sans
diminuer la surface des forêts au long terme, les zones propices à l’installation d’éoliennes, ce que
représente le solaire, les déchets que l’on incinère, l’efficacité énergétique ou encore l’utilisation de
la géothermie.
Le rêve d’une société autosuffisante à elle-même consommant 100% d’énergies renouvelables
existe-t-il ? Que peut-on estimer de la situation du canton à ce niveau dans quinze, vingt ans ?
1
Table des matières
1. Motivations 4
2. Problématique 6
3. Questions de recherche 7
4. Introduction sur les énergies renouvelables 8
4.1 Présentation des énergies renouvelables 8
4.2 Situation actuelle dans le monde 11
4.3 Situation actuelle en Suisse 14
5. Historique des énergies renouvelables en Suisse 16
6. Localisation actuelle et production des énergies renouvelables 23
dans le canton de Vaud
6.1 Situation actuelle dans le canton de Vaud 23
6.2 Limites de la recherche 27
6.3 L’énergie hydraulique 28
6.4 L’énergie de la biomasse 30
6.5 L’énergie solaire photovoltaïque 34
6.6 L’énergie solaire thermique 34
6.7 L’énergie géothermique 35
6.8 Bilan global d’énergie 36
7. Recensement des énergies renouvelables dans la commune de Crissier 37
7.1 Explication du choix 37
7.2 Carte d’identité 37
2
7.3 Recensement des énergies renouvelables 37
7.4 Calculs 37
8. Avenir énergétique des énergies renouvelables dans le canton de Vaud 40
8.1 Potentiel de l’énergie éolienne 40
8.2 Potentiel de l’énergie hydraulique 47
8.3 Potentiel de l’énergie de la biomasse 50
8.4 Potentiel de l’énergie solaire photovoltaïque 53
8.5 Potentiel de l’énergie solaire thermique 54
8.6 Potentiel de l’énergie géothermique 55
8.7 Efficacité énergétique 58
8.8 Potentiel global 61
9. Conclusion 63
10. Sources 64
10.1 Bibliographie 64
10.2 Netographie 64
11. Remerciements 66
12. Annexes
3
1. Motivations
Les énergies renouvelables sont un sujet d’actualité. L’étude faite par le projet Desertec 1 montre que
d’ici 2050, il faudra trois planètes Terre pour satisfaire les besoins en ressources de l’humanité. Les
ressources de la planète s’épuisent. L’effet de serre s’intensifie et devient une menace plus réelle
chaque année. Notre avenir dépend directement des énergies renouvelables, puisque les ressources
primaires ne sont pas inépuisables et c’est donc le devoir de notre génération de maintenir la Terre
en bonne condition. Ce qui nous motive dans ce travail est le fait d’étudier l’avenir des énergies
renouvelables au niveau du canton de Vaud. Où en sommes-nous ? Est-ce réaliste que d’imaginer
notre canton autonome et auto-suffisant ?
Praveen Thampi :
Je dois avouer que les énergies renouvelables m’intéressent beaucoup plus sur un aspect
technologique que socio-économique, car j’aime tout ce qui relève de la science et de l’ingénierie.
Malheureusement, nous n’allons pas aborder (ou très peu) la notion de technologie, car ce travail de
maturité reste un travail de géographie. Ce n’est pas que l’aspect socio-économique ne m’intéresse
pas, c’est juste qu’il m’intéresse moins que la technologie, car il ne fait qu’étudier le problème alors
que la technologie essaie de résoudre le problème.
Autrement, ce qui me motive dans ce travail, c’est le fait de pouvoir estimer l’avenir de celles-ci dans
le canton de Vaud.
Cela pourra m’apprendre à comprendre les différents enjeux des énergies renouvelables, que ce
soient au niveau politique, économique ou social. Avec ces notions, je pourrai peut-être contribuer à
l’amélioration de la situation énergétique d’un pays ou d’une région de celui-ci. En effet, j’ai des
origines indiennes et j’ai un rêve : Améliorer la situation en Inde. Certes, c’est plus au niveau de
l’alimentation et de l’hygiène que j’ai envie que cela change mais l’apport d’électricité à travers des
énergies renouvelables est aussi un défi pour moi, car l’énergie et l’électricité sont primordiales pour
le développement d’un pays. Pratiquement tous les pays occidentaux se sont modernisés les cent
dernières années grâce aux énergies fossiles ; mon objectif, aujourd’hui, serait de moderniser l’Inde
avec les énergies renouvelables.
Emile Soutter :
Je considère que nous avons la chance d’avoir une planète sur laquelle la vie a pu se développer, se
diversifier et s’étendre sur des centaines de millions d’années.
Aujourd’hui cependant, nous, les hommes, nous sommes distingués des autres animaux par notre
habileté et notre intelligence avec pour conséquence de régner de manière absolue au sommet de la
chaîne alimentaire. Nous ne pensons qu’à avoir toujours plus, plus vite, pillant toutes les ressources
naturelles possibles, sans trop réfléchir, pour satisfaire le mieux possible nos besoins immédiats.
On commence à voir les résultats de cette course effrénée à la consommation et à la dépense : les
disparitions de nombreuses espèces animales et végétales, la radiation de certaines zones à cause
1
Tiré du site internet de Desertec: http://www.desertec.org/en/actions/ (02.05.10)
4
d’accidents nucléaires et de plus, c’est notre climat qui en pâtit avec l’effet de serre. Depuis la
dernière décennie, la prise de conscience de penser et de vivre « à long terme et de manière
écologique » a gagné de plus en plus de terrain. Les recherches et les investissements dans ces
énergies renouvelables, si prometteuses, sont en pleine expansion.
La Suisse est un pays, dans lequel j’ai toujours vécu, alors je me demande si l’on pourra se passer un
jour des combustibles fossiles et de l’énergie nucléaire dans ma propre région ? Quelle est donc la
situation de mon canton ? Combien d’installations renouvelables y a-t-il et où sont ces énergies
garantes d’un avenir sain et propre ? J’ai choisi ce Travail de Maturité parce que je me soucie de
l’avenir écologique de la planète et qu’il permet d’observer en détail la situation de la région où je
vis, qui est une sorte de modèle. Si la Suisse n’arrive pas à fonctionner avec des énergies
renouvelables, qu’en sera-t-il pour le reste du monde, les pays pauvres, en développement, où l’on
ne mange pas tous les jours à sa faim ?
5
2. Problématique : Etat des lieux des énergies renouvelables dans le
canton de Vaud
On entend beaucoup parler des énergies renouvelables de nos jours. Les scientifiques disent que
c’est une des seules solutions possibles pour pouvoir continuer à vivre sur notre planète en étant si
nombreux et avec ce mode de vie.
Actuellement, la société tire la plupart de son énergie du pétrole, du gaz, du charbon et du nucléaire.
Les chercheurs prévoient un épuisement de stocks de pétrole d’ici 40 ans environ 2, mais cette
estimation reste incertaine : plusieurs lieux (comme l’Arctique qui contient 20 à 25% des réserves)3
jusqu’à aujourd’hui encore non exploités pourraient contenir des réserves de pétrole et les pays
émergents (comme l’Inde et la Chine) consomment de manière exponentielle. En ce qui concerne le
charbon, on estime qu’il y en a encore pour plus de 200 ans et environ 70 ans pour le gaz naturel.
Donc, bien qu’il y ait encore une réserve assez importante d’énergies fossiles et également d’énergie
nucléaire (au moins 60 ans de stocks d’uranium restants)4, pourquoi devrions-nous déjà maintenant
faire fonctionner notre société avec des énergies renouvelables ?
Car les émissions de gaz à effet de serre émises par les énergies fossiles (comme le dioxyde de
carbone, le méthane, etc.) augmentent l’effet de serre, ce qui réchauffe la planète et aggrave
l’instabilité du climat. L’exemple le plus connu est celui de l’augmentation du niveau des océans. Elle
peut être provoquée de deux manières différentes :
1) les glaces de l’Arctique fondent ;
2) les eaux des océans se dilatent.
Ce phénomène peut donc causer des inondations dans de nombreux pays côtiers. Concernant
l’énergie nucléaire, celle-ci a pour désavantages des risques d’accidents nucléaires comme
l’irradiation ou la production de déchets qui sont radioactifs pendant des millénaires et qu’on ne sait
pas gérer. Il est de notre devoir d’anticiper ces événements.
Mais alors pourquoi utilisons-nous encore ces énergies fossiles et nucléaires alors que nous savons
que toutes deux sont sources de problèmes (émissions de gaz à effet de serre, pollution, particules
fines, accidents nucléaires, déchets radioactifs) ?
Tout simplement, parce que notre société ne peut pas se passer de ces énergies bien moins
coûteuses et plus rentables pour l’instant. De plus, l’approvisionnement de celles-ci et leur transport
sont assez faciles.
Si l’on change d’échelle et que l’on pense plus local, nous pouvons nous poser la question : qu’en est-
il de la situation du canton de Vaud au niveau des énergies renouvelables ?
Afin de répondre à cette question générale, nous allons nous poser trois questions de recherche.
2
D’après le site de l’OFEN : http://www.bfe.admin.ch/themen/00486/index.html?lang=fr (06.03.10)
3
Selon le site internet de Shell: http://www.shell.ch/home/content/che-fr/innovation/meeting_demand/ (06/03/10)
4
D’après le site internet de la Société Française d’Energie Nucléaire: http://www.sfen.org/fr/question/uranium.htm
(03.05.10)
6
3. Questions de recherche
Tout d’abord, nous allons revenir dans le temps et nous demander quelles sont les premières
énergies renouvelables à avoir être utilisées ?
Nous étudierons les raisons de leur développement et en particulier, celles des vingt dernières
années avec cette question en tête :
1) Quel est l'historique des énergies renouvelables en Suisse et dans quel contexte se sont-elles
établies?
Puis, nous allons essayer de recenser chaque installation d’énergie renouvelable dans le canton de
Vaud et de déterminer leur production actuelle, une question qui peut donc se résumer ainsi :
2) Combien produisent les énergies renouvelables dans le canton de Vaud ?
Ensuite, nous allons comparer quelles sont les différentes manières d’adapter la société à un mode
de vie plus axé sur le long terme au moindre coût. Certes, construire de nouvelles centrales solaires,
c’est anticiper l’avenir, cependant investir le même argent pour améliorer l’isolation des bâtiments
peut s’avérer beaucoup plus rentable et économique. Ne faut-il pas parfois mieux diminuer sa
consommation qu’augmenter sa production ? Nous passerons en revue les différents facteurs
importants pour justifier le développement de nouvelles installations, un questionnement que l’on
peut synthétiser en une phrase :
3) Que prévoit la Confédération au sujet de l’efficacité énergétique ?
Et finalement, afin de déterminer quelles sont les possibilités des énergies renouvelables dans le
canton pour 2020, 2035 et plus tard et de savoir si le rêve d’une société consommant uniquement de
l’énergie d’origine renouvelable est réalisable, nous allons nous poser une dernière question :
4) Quelles sont les perspectives énergétiques des énergies renouvelables dans le canton de Vaud?
7
4. Introduction
Remarque : Afin de clarifier certaines notions et certains termes qui peuvent paraître peu clairs dans
les chapitres qui suivent, nous nous sommes permis de placer, en annexes, un glossaire pour le
chapitre 4.
4.1 Présentation des énergies renouvelables :
Tout le monde parle d’énergie renouvelable sans pour autant savoir ce qu’elle signifie vraiment. Voici
une définition officielle tirée d’une encyclopédie : « Les énergies renouvelables utilisent des sources
inépuisables d'énergies d'origine naturelle : rayonnement solaire, vents, cycles de l'eau et du carbone
dans la biosphère, flux de chaleur interne de la Terre, effet de l'attraction lunaire et solaire sur les
océans. Elles s'opposent ainsi aux énergies minières et fossiles, dont les stocks, forcément limités, se
sont constitués lors de la formation du système solaire (uranium, thorium), ou, au cours des âges
géologiques, à partir d'une fraction infime de la biomasse terrestre qui a pu se fossiliser (charbon,
pétrole, gaz naturel). »5
Quelles sont donc ces différentes énergies ? L’énergie peut s’employer sous différentes formes lors
de sa consommation : une grande partie est utilisée sous forme de chaleur pour nous réchauffer, une
autre part sous forme de carburant est utilisée principalement pour nos véhicules et le reste est
consommé sous forme d’électricité.
La liste suivante concerne les principales énergies renouvelables utilisées en Suisse :
Pour les comparaisons, le prix moyen du Kilowattheure [KWh] en Suisse est de 14,5 centimes.6
L’énergie éolienne : L’éolienne tire son énergie du vent qui fait tourner de grandes hélices reliées à
un générateur. On les utilise donc dans des zones où l’on trouve si possibles des vents réguliers.
« Une éolienne standard aujourd'hui est équipée d'un générateur de 1000 kW (puissance nominale,
maximale) une hauteur de 60 à 80 m et un diamètre de rotor d’environ 54 m ». Son prix actuel est de
18 centimes/KWh.7
L’énergie hydraulique : Une centrale hydroélectrique est une usine où l'on produit de l'électricité en
utilisant l'eau comme force motrice pour faire tourner des turbines qui entraînent à leur tour des
alternateurs. Cette énergie est répandu en Suisse et bon marché, elle ne coûte que 0.35
centimes/KWh.
5
Tiré de l’encyclopédie Universalis : http://www.universalis.fr/encyclopedie/energies-renouvelables/ (23.03.10)
6
Durant l’année 2007 selon un les statistiques d’électricité de l’OFEN page 42 :
http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_912781194.pdf
(03.05.10)
7
Cette indication sur le prix du courant ainsi que toutes les autres sur le prix des énergies renouvelables sont les prix
proposés par Romande énergie (principal fournisseur d’électricité du canton) : http://www.romande-
energie.ch/index.php/Marquage-2009/id-menu-1740.html
8Grâce à son climat et à son relief, la Suisse est un pays idéal pour l’utilisation de l’hydraulique. On
distingue 3 différents types de centrales :
- Les centrales à accumulation : elles fonctionnent de paire avec un barrage, ce dernier jouant un rôle
de gigantesque pile naturelle. Lorsque de grandes quantités d’eau sont relâchées, le courant est
canalisé vers une turbine reliée à un alternateur qui génère de l'électricité.
- Les centrales au fil de l’eau : Ces centrales exploitent le courant des rivières et fonctionnent
également avec une turbine et un alternateur. Certaines de ces petites centrales font partie de ce
qu’on appelle la petite hydraulique.
- Les centrales de pompage/turbinage : Dans un premier temps, l’eau est pompée et placée dans un
bassin d’accumulation, puis elle est débitée pour faire fonctionner la turbine. Cette technique ne
produit pas d’elle-même de l’énergie, mais elle permet de stocker de l’énergie pour la réutiliser plus
tard au moment propice.
L’énergie solaire : On confond souvent deux aspects complètement différents de l’exploitation du
soleil. Les panneaux solaires qui convertissent les rayonnements en électricité sont appelés panneaux
solaires photovoltaïques, alors que les seconds, les panneaux solaires thermiques, beaucoup plus
répandus, transforment l’énergie solaire en chaleur circulant sous forme de gaz chaud qui permet
d’alimenter le chauffage.
- Panneaux solaires photovoltaïques : Les panneaux solaires sont composés de matériaux tels que le
silicium qui a pour particularité d’absorber les photons de la lumière et de les convertir en puissance
électrique. Ces panneaux sont très coûteux à construire et il en faut une grande surface pour obtenir
de l’énergie : au mieux 20% de l’énergie acquise sous forme de chaleur est transformée en électricité.
C’est pourquoi le courant électrique solaire coûte cher :
80 centimes/KWh.
- Panneaux solaires thermiques : Les panneaux solaires thermiques chauffent un gaz ou un liquide
caloporteur (qui permet de transmettre la chaleur) qui est relié au chauffage, apportant ainsi la
chaleur où l’on en a besoin. Le rendement que l’on obtient se situe actuellement au mieux dans les
80%8, dépendant de facteurs tels que l’orientation des panneaux et bien sûr, de l’ensoleillement.
L’énergie géothermique (chaleur ambiante) : Comme le centre de la Terre est composé d’un noyau
de magma très chaud, plus l’on creuse sous la surface plus la température augmente. Le principe de
la géothermie est d’utiliser cette chaleur. On distingue deux types de géothermie :
- La géothermie profonde : Ce sont des installations coûteuses qui plongent loin dans le sol et qui
jouent un rôle de centrale pouvant produire de l’électricité. Une telle installation demeure
inexistante en Suisse mais est en cours de projet.
8
Tiré du site internet: http://www.swissolar.ch/fr/waerme-von-der-sonne/technik/ (Août 2010)
9- La géothermie non profonde : Cela regroupe toutes les petites installations qui plongent jusqu’à
près de 200m. Un liquide ou de l’air circule et remonte réchauffé, où il est utilisé pour le chauffage.
De telles installations nommées PACs (Pompes A Chaleurs) sont nombreuses dans le canton chez des
particuliers. Bien entendu, pour fonctionner un PAC a besoin d’énergie, sous forme d’électricité, dont
l’origine dépend du réseau, mais il reste beaucoup plus compétitif et écologique que les autres types
de chauffage : l’électricité utilisé correspond généralement à 25%9 de la chaleur totale que fournit le
PAC. On distingue deux types de PACs différents, selon leur source de chaleur :
1) les PACs tirant leur énergie de l’air ambiant. L’air est aspiré par la pompe puis refroidi par le
processus qui lui prend de sa chaleur pour le chauffage et est relâché ensuite à l’extérieur. C’est un
cycle naturel sans perturbations d’ordre biologique.
2) les PACs ayant pour source de chaleur de l’eau : aussi bien souterraine que l’eau des rivières ou du
lac, le procédé reste le même et se révèle efficace même à de basses températures. L’eau est aspirée
par la pompe puis on lui enlève de sa chaleur et enfin on la relâche dans sa source d’origine.
L’énergie de la biomasse : La biomasse se compose de matière organique créée par photosynthèse
qui, à l’opposé des énergies fossiles, n’a pas été transformée en restant très longtemps sous des
couches de terre. On obtient de l’énergie par trois moyens : la combustion ou la gazéification pour la
biomasse « sèche », c'est-à-dire le bois sous toutes ses formes. La troisième méthode est la
fermentation, appliquée à la biomasse «humide», qui concerne les engrais et les résidus biogènes.
On distingue différents domaines que l’on peut classer dans la biomasse :
- La part renouvelable des déchets : 50 % des déchets que l’on brûle sont d’origine biologique et donc
à ce titre considéré comme une énergie renouvelable. Notre société produira toujours des déchets,
c’est donc une énergie qui sera toujours disponible.
- L’énergie tirée des stations d’épuration : On peut utiliser ces résidus pour en tirer de l’énergie
renouvelable car ils sont d’origine biologique. Ce domaine spécifique est appelé STEP pour Station
d’Epuration, et peut être considéré comme renouvelable puisque ces déchets seront toujours
produits et de plus sont d’origine « naturelle ».
- L’énergie tirée des biogaz : L’énergie tirée de gaz d’origine naturelle est considérée comme
renouvelable, car le gaz carbonique rejeté par la combustion le serait de toute façon via une autre
utilisation, et ce gaz est absorbé par les futures plantes qui serviront à fabriquer du biogaz à leur tour,
la boucle est bouclée.
- L’énergie tirée du bois : On peut se permettre d’utiliser une certaine quantité de bois en fonction de
la taille des forêts, de façon à ce que cette quantité se renouvelle chaque année, dans le but
d’obtenir de l’énergie, par combustion. L’électricité obtenue à partir du bois coûte 2.5
centimes/KWh.
9
Selon le document du site des pompes à chaleur :
http://www.pac.ch/dateien/OFEN_PAC_en_9_questions_brochure_F_0210.pdf
104.2 Situation actuelle dans le monde
Au cours de ce chapitre, nous allons illustrer et expliquer la situation énergétique du monde et de la
Suisse. Puis nous comparerons les différentes situations. Le canton de Vaud, quand à lui, sera
examiné en détail au chapitre 6.
Suite à cette introduction, dans les graphiques présentés ci-dessous, nous présenterons à chaque fois
deux aspects importants pour illustrer la situation énergétique de ces différentes régions : La
consommation finale d’énergie et la consommation finale d’énergie électrique. L’électricité est
incluse dans l’énergie totale, cependant l’on fait cette distinction pour plusieurs raisons :
- Tout d’abord, comme nous l’avons expliqué dans notre glossaire qui se trouve en annexes, l’énergie
électrique est « une énergie secondaire ». Pour l’obtenir, de l’énergie primaire a d’abord été
transformée. Cette transformation comporte toujours des pertes d’énergie, plus ou moins
importantes selon la technologie utilisée. L’énergie électrique correspond ainsi à une plus grande
énergie primaire, dont une partie a été perdue ;
- Ceci a pour conséquence une différence de prix : L’énergie électrique est bien plus chère qu’une
énergie primaire ;
- De plus, toutes nos différentes sources distinguaient à chaque fois l’électricité et l’énergie totale, ce
qui est apparemment une pratique courante dans le domaine des bilans énergétiques d’une région.
-La production d’énergie est plus grande que la consommation d’énergie, car entre ces deux étapes, il
y a des transformations d’énergie et son acheminement jusqu’au consommateur qui impliquent des
pertes d’énergies. Au niveau mondial on produit 117'331 TWh et on en consomme que 98'017
TWh10, soit 83.5% de l’énergie produite. Toutefois, les pourcentages et les statistiques que l’on
observe à propos de la production sont équivalents à ceux que l’on peut observer pour la production.
Ainsi nous parlerons parfois de consommation et parfois de production selon les sources, les
conclusions au niveau de l’énergie que nous en tirons demeurent les mêmes.
Graphique 4.111 :
Production mondiale d'énergie 2008: 117'331 TWh
3637
11498 Eléctricité
20181 Combustibles renouvelables
et déchets
Gaz
14901
48810 Pétrole
18304
Charbon
10
Ce chiffre est obtenu du même rapport de l’IEA, en convertissant les 8428 Mtoe (millions de tonnes équivalents
pétroles) de la consommation finale mondiale.
11
Remarque : la rubrique « autres énergies renouvelables » comprend l’énergie solaire, géothermique, la chaleur à
distance et les énergies des mers.
11117’331 TWh !(chiffre obtenu du rapport de L’IEA sachant que 17.2% de 117331 TWh =20181 TWh)
L’énergie produite et consommée augmente chaque année aujourd’hui, la consommation d’énergie
dans le monde se constitue, on le voit bien, d’énergies fossiles : Le charbon, le pétrole et le gaz sont
les énergies les plus utilisées aujourd’hui. Les énergies renouvelables constituent les rubriques
« combustibles renouvelables et déchets » (Ce qui comprend le bois et les autres combustibles de la
biomasse), « autres énergies renouvelables » et une partie de « l’électricité » détaillée juste après.
Avec un rapide calcul, on constate que la partie des énergies renouvelables non électriques équivaut
à 18'538 TWh, soit 15.8% de toute l’énergie de la production totale12.
Graphique 4.213 :
Production mondiale électrique: 20'181 TWh
565
Charbon
3209
Pétrole
8274
Gaz
2724
Nucléaire
Hydraulique
4299
Autres énergies renouvelables
1110
La part d’électricité dans la consommation finale remplit à elle seule les 17%, soit plus de 20'000
TWh. Le charbon est cette fois le combustible le plus utilisé pour produire du courant, le gaz,
l’hydraulique et le nucléaire se partagent des tranches presque égales, quant au pétrole, il est
beaucoup moins important, équivalant cependant au double des énergies renouvelables restantes.
Les énergies renouvelables sont ici l’hydraulique, évidemment, ainsi que l’énergie éolienne,
photovoltaïque, géothermique, tous les différents types d’usine à base de combustibles naturels
(biomasse) et les différentes énergies des mers. Au total elles totalisent 3’774 TWh (18.7% du total
électrique).
12
Tous ces chiffres, ainsi que les deux graphiques suivants , sont calculés à partir des pages 26 à 30 d’un rapport PDF de
L’IEA (International Energy Agency) : http://www.iea.org/Textbase/nppdf/free/2010/key_stats_2010.pdf
Ces chiffres correspondent également à un rapport d’une deuxième agence (Worldwatch Institute) :
http://www.ren21.net/globalstatusreport/REN21_GSR_2010_full.pdf (disponible en annexe car lien récemment
indisponible sur le net)
13
Remarque : la rubrique « autres énergies renouvelables » comprend l’énergie solaire photovoltaïque, géothermique,
éolienne, la biomasse et les énergies des mers.
12Lorsque l’on compare avec le graphique précédent, on peut voir que le total des énergies
renouvelables dans le monde équivaut donc, électricité détaillée, à :
14'901 + 3’637 + 565 + 3209 = 22’312 TWh
(On prend en compte les catégories Combustibles renouvelables et déchets et Autres énergies
renouvelables du graphique 4.1 et vu qu’il y a également une part d’énergie renouvelable dans la
consommation mondiale électrique, on prend les catégories Hydraulique et Autres énergies
renouvelables du graphique 4.2.)
Ce total de 22'312 TWh représente 19% de la production totale.
Nous allons observer quelles importances ont les différentes énergies renouvelables dans le monde
et leurs places.
Carte des énergies renouvelables dans le monde14 :
De manière générale, la biomasse est l’énergie renouvelable la plus importante dans le monde entier
car le bois est présent en grande quantité sur tous les continents. Il faut bien réaliser que la plupart
14
Tiré du site internet: http://www.monde-diplomatique.fr/cartes/energierenouv (Février 1993)
13de cette biomasse est utilisée pour se chauffer. Cependant, si les forêts commençaient à disparaître,
ce serait catastrophique, tant pour la situation énergétique de la planète que pour le climat (à cause
de l’effet de serre).
La deuxième énergie propre la plus présente est l’hydroélectricité… qui dépend évidemment de
l’abondance des rivières selon les régions et des moyens financiers pour la développer. Cette énergie
est capitale car elle se transforme facilement en électricité, en plus de pouvoir être stockée (comme
la biomasse).
L’énergie solaire comme l’énergie éolienne sont moins développées mais sont en pleine extension.
Mais ces deux énergies ont un défaut : impossible de les stocker, il faut donc les utiliser tout de suite,
à des moments que l’on ne peut pas choisir. L’énergie éolienne est entièrement électrique alors que
l’énergie solaire qui est représentée ici est la somme du photovoltaïque et du thermique.
Dans la situation actuelle, on a encore beaucoup à faire pour fonctionner à 100% aux énergies
renouvelables : Il faudrait multiplier notre production d’énergie renouvelable par cinq et ne pas
couper plus d’arbres !
4.3 Situation actuelle en Suisse :
Graphique 4.3.115 :
Consommation finale Suisse d'énergie en 2009: 243'767GWh
2956 3419
4461
9906
1747
Produits pétroliers
29539 Eléctricité
Gaz
Charbon
134244 Energie du bois
Chaleur à distance
57494 Déchets industriels
Autres énergies renouvelables
15
Calculé à partir des données du rapport statistique de l’OFEN :
http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_428934994.pdf (page 27)
Remarque : la rubrique « autres énergies renouvelables » comprend l’énergie solaire et les autres énergies utilisant
comme combustibles des déchets ainsi que l’énergie tirée des stations d’épurations.
14En Suisse, le pétrole occupe une place capitale avec le gaz, ce qui fait que la pollution reste un
problème préoccupant à long terme. En revanche, le charbon est beaucoup moins utilisé, la chaleur à
distance (géothermie principalement) est même plus importante. Les énergies renouvelables
« thermiques », représentées par l’énergie du bois, la chaleur à distance, les déchets industriels, ainsi
que les énergies mineures de la rubrique « autres énergies renouvelables », à savoir le reste des
énergies de la biomasse et le solaire thermique représentent au total 20'742 GWh, soit 8.5% de la
consommation totale.
Graphique 4.3.216 :
Consommation Suisse d'électricité en 2009: 57'494 GWh
20(Eoliennes)
43(Photovoltaïques) 2437
300
Hydraulique
Nucléaire
Biomasse et Biogaz
22584
Photovoltaïque
32110
Eoliennes
Centrales thermiques
L’électricité suisse s’appuie sur sa grande force hydraulique, qui représente près de 56% du courant
électrique total ! Toutefois le nucléaire est presque tout aussi important. Le reste est complété par
les centrales thermiques et par les énergies renouvelables encore peu développées que sont les
éoliennes et le solaire photovoltaïque. De plus, une partie des centrales thermiques est renouvelable,
cela représente encore une fois la part combustible de déchets qui vaut 768 GWh. Au total, le
courant électrique renouvelable vaut 33'241 GWh (58%).
Consommation finale suisse : Sur la consommation finale suisse, 53’983 GWh sont d’origine
renouvelable, soit 22% du total. Ce qui est particulièrement spécifique à la Suisse, c’est qu’il y a plus
d’énergie renouvelable électrique que thermique qui est produite de manière renouvelable, ceci est
bien sûr dû à une hydraulique très développée, au détriment peut-être d’une énergie du bois un peu
moins exploitée que dans des pays qui n’ont pas de telles montagnes.
16
Ces données ont été obtenues en prenant compte de la production électrique suisse, en se basant sur l’approximation
que l’énergie produite en Suisse correspond à l’énergie consommée, à partir de la page 39 des statistiques 2009 de
l’OFEN : http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_428934994.pdf
155. Historique de l’évolution des énergies en Suisse
Depuis toujours, l’humanité a cherché à utiliser les ressources de la nature afin de rendre la vie plus
facile. On comptait d’abord sur le travail humain, puis celui des animaux, de l’eau, du vent, du bois de
feu et du charbon. Dès l’antiquité (3600 avant J.-C.)17, on exploita la force du vent pour naviguer, puis
pour couper du bois ou moudre des grains à l’aide des moulins. Les premières roues hydrauliques
furent utilisées par les Grecques, près de 2’000 ans plus tard et les barrages existaient déjà il y a
5’000 ans en Egypte. On exploitait bien les différentes énergies et l’humanité s’est toujours
contentée de consommer très peu d’énergie jusqu’à l’invention de la machine à vapeur. On s’est
alors mis à utiliser de plus en plus d’énergie, en puisant dans les réserves fossiles qui avaient mis des
millions d’années à se constituer. Mais ces réserves ne seront épuisées qu’en quelques centaines
d’années. Intuitivement, nous savons que nos enfants ne pourront plus se comporter de la même
façon : tôt ou tard, l’utilisation des énergies renouvelables sera indispensable.
Nous avons divisé l’évolution des énergies en quatre périodes durant le siècle précédent:
1) De 1910 à la fin de la 2ème Guerre mondiale (1945) :
Cette période est caractérisée par l’extension de la révolution industrielle : l’énergie la plus utilisée
est le charbon (80'000 TJ18), avec déjà une part d’électricité d’origine hydraulique puisque les
premières turbines hydrauliques produisant de l’électricité sont déjà mises en service dès 1870, bien
que peu développées. Le bois fournit alors près de 20'000 TJ sous forme de chaleur. La production
totale s’élève à un peu plus de 100'000 TJ, qui subit une baisse brutale peu après la 2 ème guerre
mondiale, au niveau du charbon. Le concept d’écologie est complètement inconnu, et la guerre
empêche de développer massivement l’industrie.
2) De la fin de la 2ème Guerre mondiale jusqu’en 1975 :
Avec le retour de la paix, les progrès techniques et le développement des énergies ne sont plus
retenus : on préfère progressivement au charbon (qui passe de 40'000 TJ à moins de 10'000 TJ
durant cette période) l’utilisation des carburants (atteignant près de 160'000 TJ à la fin de cette
période), et surtout du pétrole (320'000 TJ), avec une montée exponentielle qui connaît son pic
maximal en 1973 (crise de pétrole). La production d’électricité augmente également, en grande
partie grâce à l’hydroélectricité (plus de 70'000 TJ). En 1957, le peuple Suisse acceptait à une grande
majorité l’utilisation pacifique du nucléaire, qui commencera à prendre de l’importance. Mais l’idylle
nucléaire Suisse ne durera qu’une décennie : en 1969, la centrale nucléaire de Lucens subit un grave
accident quelques jours après sa mise en service et doit être définitivement arrêtée. Le projet d’une
centrale qui devait être construite sur la commune de Kaiseraugst n’aboutira finalement pas suite à
l’occupation (de 1973 à 1975) du site de la centrale par des opposants non-violents. Au total, durant
cette période, la production d'énergie augmente d'une manière phénoménale (particulièrement sur
17
Ces données, ainsi que l’ensemble des informations historiques de ce chapitre sont tirées, sauf contre-indication, du
livre « L’énergie au futur » (chapitre Les énergies renouvelables) et sur le livre « Facteur 4 ».
18
Les données de chiffres sont illustrées par le graphique 5.1.
16la fin), à la fin de cette période, la production Suisse a été multipliée par 6 (600'000 TJ) ! Cette
fulgurante croissance de la production provoque d’ailleurs des réactions : le Club de Rome publie
ainsi un rapport « Halte à la croissance » (1972) qui détaille que si l’économie, la démographie et
l’industrie suivent le même train, le système mondial connaîtra une grande crise : l’idée de privilégier
l’équilibre à la croissance est la seule solution. C’est la première fois qu’un ouvrage prônant l’écologie
sera lu à travers le monde entier avec de telles répercussions. (Ce rapport aura de nombreuses
critiques.)
3) De 1975 à 1990 :
La croissance continue mais à un rythme plus lent : des idées telles que le rapport de « Halte à la
croissance » et ses mises en garde restent dans les mentalités : le nucléaire et l’hydroélectricité se
développent néanmoins de plus en plus. Le nucléaire est toutefois remis en question plusieurs fois.
En 1979, une initiative demandant le contrôle démocratique du nucléaire est refusée de justesse par
le peuple. En 1984, deux initiatives pour un avenir sans nouvelles centrales nucléaires et pour une
politique énergétique raisonnable connaissent le même échec. Quant à la crise du pétrole de 1973,
elle favorisera le développement du gaz, notamment pour les agriculteurs, qui commenceront à
développer des installations gaz naturel à leur compte à ce moment. La gestion des déchets pour en
obtenir de l’énergie sera mis en pratique dès 1980, et sera alors développé.
Bien que l’utilisation du pétrole ait diminué, l’augmentation de la production finale d’énergie se
poursuit toujours, à un rythme toutefois plus lent. En 199019, la Suisse produit 770 PJ (=770’000TJ): le
pétrole et les carburants sont toujours majoritaire (492 PJ), mais l’hydraulique (95 PJ) et le nucléaire
(69 PJ) jouent alors des rôles capitaux. Pour les autres énergies renouvelables, on compte les déchets
(17 PJ), le bois (12 PJ) et les premières installations géothermiques, éoliennes et solaires totalisent
alors environ 1 PJ. Le reste de l’énergie est fournie par le gaz (70 PJ) et le charbon (14 PJ). La part des
énergies renouvelables correspond alors à 16% de l’énergie finale consommée.
4) De 1990 à aujourd’hui :
La politique énergétique et de manière plus générale, la prise de conscience humaine se sont axées
sur les énergies renouvelables. Le début de la décennie est marqué mondialement par le célèbre
sommet de la Terre de Rio de Janeiro, le premier qui fixe des objectifs écologiques importants et très
ambitieux. En Suisse, la tendance est particulièrement dirigée vers le développement des énergies
renouvelables, une diminution ou un statu quo des énergies fossiles. Le nucléaire provoque encore
des scènes politiques : L’année même de la réunion de Rio, les citoyens du canton de Berne votent
pour le refus du maintien en fonction de la centrale de Mühleberg. Toutefois, le conseiller fédéral de
l’époque, Adolf Ogi, autorise quand même l’exploitation de la centrale et autorise de plus
l’augmentation de sa puissance. L’opinion publique, avec des accidents tels que celui de la centrale
nucléaire ukrainienne de Tchernobyl en 1986 et le film « Une vérité qui dérange » (« An inconvenient
Truth ») sorti en mai 2006 de l'ancien vice-président des Etats-Unis d'Amérique Al Gore, prend
progressivement conscience de la nécessité d’utiliser les énergies renouvelables et donc des dangers
19
Nous nous permettons de détailler la situation en 1990 avec des détails précis (source : « L’énergie au futur ») car elle
représente le cap d’un changement de volonté énergétique : Les énergies renouvelables seront dès lors très favorisées et
le nucléaire et les ressources fossiles autant laissé de côté ou diminués que possible.
17des énergies fossiles et nucléaires. L’hydraulique et les gaz augmentent dans les années suivantes,
ainsi que les déchets, la géothermie, le solaire, l’éolien et le bois. A l’opposé, la part d’énergie
provenant du nucléaire et du pétrole diminue légèrement. En revanche, la production ne cesse
d’augmenter. Les dernières statistiques nous montrent qu’actuellement 22% de l’énergie finale
consommée Suisse est d’origine renouvelable (chapitre 4), ce qui signifie qu’en près de 20 ans, nous
avons augmenté cette part de 6% (de 16% à 22%).
Graphique 5.1 :
Graphique de la production d’énergie en Suisse de 1910 à 200920.
Ce graphe représente l’énergie totale produite en Suisse par année depuis 1910. On voit bien que la
part des énergies renouvelables est faible : elle concerne, dans la légende, les rubriques « Autres
énergies renouvelables », « Chaleur à distance », « Bois », une infinitésimale part des sections « Gaz »
et « Carburants » et 58% de la rubrique « Electricité » (en 2009), ce qui totalise bien 22% de l’énergie
totale consommée (en 2009).
20
Tiré du site de l’OFEN : (23.03.10)
http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_242860446.pdf
18Observations particulières sur les énergies renouvelables :
L’énergie hydraulique a commencé à être développée dès le début du XXème siècle, en même temps
que le charbon (époque industrielle), car la technique des barrages et des centrales hydrauliques
étaient déjà bien maîtrisées. Le bois est également une énergie qui est déjà utilisée depuis des
siècles. Depuis près de 20 ans, cependant, les progrès techniques ont permis d’envisager de
nouveaux types d’énergie, imaginés pour vivre dans l’optique d’un développement durable. Bien que
ces énergies ne soient encore qu’à leurs débuts, les éoliennes et le solaire se sont développés de
manière exponentielle ces dernières années.
De 1990 à aujourd’hui, une grande partie du potentiel était déjà utilisé. Attention toutefois à ces
images trompeuses, l’eau correspond de beaucoup plus d’énergie que les autres ! En effet cette
production est passée de moins de 30'000 à environ 35'000 GWh en 2009, soit une augmentation de
5’000 GWh !
Graphique représentant la production d’électricité par les centrales hydrauliques entre 1990 et
200921 :
Centrales hydrauliques
45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000 GWh
10000
5000
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
En revanche, l’énergie solaire est de plus en plus utilisée pour fournir de l’électricité, mais c’est une
technique nouvelle, presque totalement inutilisée en 1990. Cette énergie a ainsi augmenté d’environ
1GWh à 50 GWh, soit 5000% ! Mais en termes d’énergie pure, cela représente une augmentation de
49 GWh, cent fois moins que l’augmentation de l’hydraulique !
21
Graphique tiré du « Statistiques suisses des énergies renouvelables » paru en 2009 sur le site internet de l’OFEN.
19Graphique représentant la production d’électricité par les panneaux solaires photovoltaïques entre
1990 et 200922 :
Energie solaire
60
50
40
30
20 GWh
10
0
2002
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Le cas de la biomasse est ici spécial : il s’agit de la biomasse convertie en électricité, une technique
que l’on exploite que depuis peu. Au total, cette énergie produisait à peu près 5 GWh en 1990 et en
produit aujourd’hui presque 200 ! L’augmentation de 195 GWh correspond donc à 26 fois moins que
l’apport des centrales hydrauliques, mais 4 fois plus que le solaire photovoltaïque.
Graphique représentant la production d’électricité par l’utilisation de la biomasse entre 1990 et
200923 :
Utilisation de la biomasse
250
200
150
100 GWh
50
0
1994
1999
2004
2009
1990
1991
1992
1993
1995
1996
1997
1998
2000
2001
2002
2003
2005
2006
2007
2008
En revanche, on remarque que l’utilisation des déchets, des éoliennes et des stations d’épuration
était déjà développée et a augmenté de manière plus stable et régulière (cf. graphiques sur la
production d’électricité par les parts renouvelables des déchets et par les stations d’épuration en
annexes). Voici, en valeurs pures, leur augmentation :
22
Graphique tiré du « Statistiques suisses des énergies renouvelables » paru en 2009 sur le site internet de l’OFEN.
23
Graphique tiré du « Statistiques suisses des énergies renouvelables » paru en 2009 sur le site internet de l’OFEN.
20L’énergie éolienne n’existait pas en 1990 et vaut 23 GWh en 2009 (217 fois moins d’augmentation
que les centrales hydrauliques), les déchets produisaient presque 400 GWh en 1990 et en produisent
plus de 900 aujourd’hui (ce qui totalise une augmentation de 500 GWh, un dixième de
l’augmentation hydraulique). Quand aux stations d’épurations, leur production était de 60 GWh et a
exactement doublé en 2009 : 120 GWh (60 GWh, donc 83 fois moins que l’hydraulique).
Développement des énergies amenant à une consommation finale de chaleur :
On observe cette fois l’implication en terme thermique des énergies renouvelables suivantes :
l’utilisation de la chaleur solaire a évolué progressivement, de manière comparable à la géothermie
sauf que cette dernière représente un apport énergétique cinq fois plus élevé ! L’énergie solaire a
augmenté de 350 GWh de 1990 à 2009, et la chaleur ambiante de près de 1’500 GWh.
Graphique représentant la production de chaleur par les panneaux solaires thermiques entre 1990 et
200924 :
Energie solaire
500
400
300
200
100 GWh
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Quant à la biomasse, le moyen de loin le plus utilisé pour le chauffage, il a simplement eu une
évolution stable, de même les stations d’épuration : Respectivement, la biomasse est passée de
moins de 5000 GWh à près de 6700 et les Steps de 200 à 275 GWh sur la période 1990-2009.
Quand à la combustion de déchets, ces derniers produisaient 1300 GWh dans les années 90 contre
2100 GWh actuellement !
Voici un panneau solaire thermique sur le toit d’une maison25.
24
Graphique tiré du « Statistiques suisses des énergies renouvelables » paru en 2009 sur le site internet de l’OFEN.
25
Tiré de : http://www.yougen.co.uk/renewable-energy/Solar+Thermal/
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