Motivations et axes

Une base factuelle solide pour les décisions de politique énergétique 

Sur le principe, la transformation du système énergétique consistant à s’éloigner des sources d’énergie fossiles pour s’orienter vers davantage d’approvisionnement électrique renouvelable et climatiquement neutre d’ici à 2050 est largement acceptée par la politique, l’économie et la société. La question épineuse est: comment la Suisse atteindra-t-elle ses objectifs énergétiques et climatiques? Les études existantes livrent des réponses importantes, mais présentent aussi des lacunes. Au vu de la portée des décisions énergétiques et climatiques qui devront être prises, il s’agit de mettre sur pied une base factuelle solide. 

C’est pourquoi l’Association des entreprises électriques suisses AES a décidé de réaliser une vaste étude qui illustre une optique factuelle, fondée sur une base scientifique, de la stratégie énergétique et climatique. À travers l’étude «Avenir énergétique 2050», l’AES simule le système énergétique global de la Suisse jusqu’à l’année 2050. L’AES présente ainsi différents scénarios réalistes pour l’avenir énergétique et climatique. 

Thomas Marti parle des défis pour la direction du projet (disponible uniquement en allemand)

Modélisation réalisée par l’Empa 

Avec l’Empa, à Dübendorf, l’AES peut compter sur un organisme de recherche renommé pour mettre en œuvre ce projet. Son modèle simule le système énergétique global de la Suisse et, ainsi, les différents scénarios pour l’avenir énergétique et climatique. Grâce à la simulation de l’Empa, l’AES peut évaluer le futur système énergétique de la Suisse du point de vue de la sécurité d’approvisionnement, de la dépendance envers l’étranger, de la rentabilité et des émissions de CO2. 

Si le modèle de l’Empa peut présenter des scénarios concrets pour l’avenir énergétique et climatique, c’est notamment parce que la simulation détermine avec une forte probabilité de quoi aura besoin un bâtiment en termes de chauffage, de refroidissement, d’eau chaude et d’électricité, par exemple pendant une semaine d’hiver en 2040. 

Les scientifiques de l’Empa expliquent la modélisation du système énergétique global (disponible uniquement en allemand)

Structure de l’étude «Avenir énergétique 2050»

L’étude ne se concentre pas uniquement sur la production d’électricité: elle comprend de nombreux autres facteurs, tels que les répercussions du changement climatique, le couplage des secteurs, l’avenir de la mobilité et de la chaleur, les agents énergétiques alternatifs tels que l’hydrogène, et les réseaux de distribution. Afin de tenir compte de la diversité thématique et d’adopter une vision réellement globale, «Avenir énergétique 2050» est subdivisé en plusieurs axes 

Les activités au sein des thèmes de chaque axe sont organisées par critères techniques et sont majoritairement dirigées par des spécialistes de la branche travaillant pour des entreprises membres de l’AES. Les enseignements tirés des projets sur les différents axes sont intégrés à la modélisation de l’Empa pour la simulation du système énergétique global. 

Axes de l’étude

Intégration dans l’UE

L’axe «Intégration dans l’UE» s’intéresse à la situation et aux évolutions probables en Europe, c.-à-d. principalement dans l’Union européenne. Il relèvera les facteurs en termes de politique, de régulation et d’économie agissant hors de la Suisse, et analysera les répercussions sur notre pays. Ainsi, cet axe se concentre sur certaines hypothèses parmi les plus essentielles du modèle de calcul.  

Électrification de la Suisse

Comment l’électrification évolue-t-elle en Suisse? Concrètement, il s’agit d’utiliser davantage l’électricité pour remplacer les agents énergétiques fossiles, en conséquence de la décarbonisation. Ici, on se concentre sur les ménages et les consommateurs commerciaux au niveau de la production de chaleur et de froid. Des consommateurs supplémentaires, comme p. ex. des centres informatiques, sont également analysés. Les prescriptions d’efficacité énergétique de la Confédération sont aussi prises en compte 

Mobilité

L’avenir de la mobilité est un élément sur lequel se concentre particulièrement l’étude «Avenir énergétique 2050». Cet axe s’intéresse à l’augmentation attendue de la part des véhicules propulsés entièrement ou partiellement à l’électricité et au remplacement des agents énergétiques fossiles qui en résulte. Il faut alors faire la distinction entre différentes catégories de véhicules, en particulier les véhicules de tourisme et les poids lourds. Les besoins en différents agents énergétiques nécessaires pour la mobilité du futur, notamment en électricité, sont quantifiés.  

Flexibilités

L’axe «Flexibilités à court terme» de l’étude se penche sur l’influence de l’offre et de la demande en électricité. Les possibilités d’influencer à court terme la production et la consommation de courant électrique sont quantifiées et évaluées financièrement. On analyse les flexibilités technologiques (batteries, pompes à chaleur, installations power-to-X, etc.), sectorielles (ménages, commerces, industrie) et régulatoires (réseaux, marché, système).  

Couplage des secteurs

Le couplage des secteurs est un élément-clé pour atteindre la neutralité climatique. Il jouera un rôle important dans le système énergétique du futur, car il est impossible de réussir une décarbonisation totale sans coupler le secteur électrique avec d’autres secteurs énergétiques, en particulier le secteur de la chaleur 

De plus, le couplage des secteurs contribue à l’intégration des énergies renouvelables et, partant, à la flexibilisation du système énergétique en convertissant par exemple du courant renouvelable produit mais ne pouvant pas être consommé au moment de la production en hydrogène et utilisé ou stocké sous cette forme.  

La séparation du dioxyde de carbone restant dans des processus ne pouvant pas être modifiés (p. ex. incinération des déchets, fabrication du ciment) au moyen du Carbon Capture and Storage (CCS, captage et stockage du dioxyde de carbone) est également abore dans cet axe.  

Stockage saisonnier

Les possibilités de stockage jouent un rôle central dans un système énergétique renouvelable dans lequel la production d’électricité est volatile car dépendante de la météo. C’est pourquoi l’un des axes de l’étude «Avenir énergétique 2050» est consacré aux possibilités dont dispose la Suisse pour le stockage saisonnier d’énergie, notamment pour la production d’électricité en hiver et plus particulièrement à la fin de l’hiver. Au centre du stockage saisonnier se trouve le report saisonnier du courant d’électricité / d’énergie du semestre d’été vers le semestre d’hiver. Les potentiels de production d’électricité supplémentaire en hiver sont également étudiés. 

Réseaux de distribution

C’est également vrai dans un système énergétique renouvelable: sans réseaux, pas d’électricité. Ils sont l’artère vitale de l’approvisionnement énergétique et doivent répondre aux besoins en constante mutation de la transition énergétique: c’est pourquoi on ne doit en aucun cas les laisser de côté. Les réseaux de distribution doivent faire l’objet d’une attention particulière, qui ira au-delà de l’étude «Avenir énergétique 2050» et sera suivie de près par l’AES 

Dans le cadre de la présente étude, on s’attache à la question suivante: quelles répercussions la transformation de l’approvisionnement énergétique a-t-elle sur les réseaux de distribution en Suisse? La réponse à cette question recèle un grand intérêt pour les membres de l’AES, car ils ont pratiquement tous des réseaux de distribution et que la transformation de lapprovisionnement énergétique au niveau du réseau électrique de la Suisse se passera en premier lieu sur la moyenne et la basse tension (niveaux de réseau 4–7), là où se trouve aujourd’hui environ 70% de la valeur du réseau suisse.  

L’objectif est d’en déduire les défis, ainsi que les besoins et les coûts de développement des réseaux de distribution en Suisse, en partant du présent vers l’avenir. On analyse, entre autres, les effets techniques et économiques dans les futurs réseaux de distribution, ainsi que les possibilités de solution techniques et régulatoires pour réduire le développement des réseaux