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Rôle des centrales de pompage-turbinage dans l’approvisionnement en électricité

Contrairement aux simples centrales à accumulation, les centrales de pompage-turbinage ne disposent pas seulement d’un lac de retenue en amont du barrage, mais aussi d’un bassin en aval dans lequel l’eau déjà utilisée peut être pompée afin d’être réinjectée dans le lac en amont. Elles peuvent donc véritablement contribuer àla sécurité d’approvisionnement et à la stabilité du réseau. Dans un contexte où les sources d’énergie irrégulières sont amenées à se développer, les dispositifs de stockage devraient continuer à prendre de l’importance. À l’avenir, les centrales de pompage-turbinage, en tant que dispositifs de stockage, permettront d’accumuler de plus en plus de courant vert, notamment en cas d’offre importante d’énergie éolienne ou solaire, pour la restituer plus tard, pendant les périodes de pénurie.
En Suisse, on appelle petites centrales hydrauliques les installations hydroélectriques dotées d’une puissance inférieure à 10 mégawatts [MW]. Par rapport à la grande hydraulique, les coûts de revient du courant sont en général plus élevés. L’introduction du système de rétribution de l’injection axé sur le marché (SRI, auparavant RPC) a déjà permis de rénover de nombreuses installations ou d’en construire de nouvelles, et d’autres sont en projet. La petite hydraulique offre encore des possibilités de développement de 1 à 2 TWh de plus qu’actuellement. Quant à savoir si ce potentiel pourra être exploité, cela dépend fortement de l’évolution de la législation en matière de protection de l’environnement (p. ex. concernant les débits résiduels) et, en particulier, des subventions, qui sont limitées dans le temps, à savoir jusqu’en 2022.
Les centrales nucléaires suisses représentent une part élevée de la production d’électricité du pays, avec environ 35% en moyenne annualisée et jusqu’à 45% au semestre d’hiver. Elles produisent ainsi la plus grosse part d’énergie en ruban en Suisse sans émissions de CO2 notables, contribuant ainsi à la protection du climat. La peur des répercussions potentielles d’un accident nucléaire en Suisse, bien qu’improbable, sous l’effet de la catastrophe de Fukushima, ainsi que la question de l’élimination des déchets radioactifs, encore non résolue du point de vue politique et sociétal, ont toutefois nettement fait chuter l’acceptation de la construction de nouvelles centrales nucléaires tant par les milieux politiques que par la population suisse. Ainsi, en mai 2017, le projet de loi sur Stratégie énergétique 2050 de la Confédération a été largement accepté lors d’une votation populaire. Ce projet interdit la construction de nouvelles centrales nucléaires ou le remplacement de centrales existantes. Ces dernières peuvent toutefois rester en exploitation tant qu’elles sont sûres. Avec de telles conditions-cadre, on peut s’attendre à ce que seules les deux centrales les plus récentes, à savoir Gösgen et Leibstadt, soient encore en exploitation d’ici à 2035 et que la production annuelle du nucléaire suisse recule d’un tiers d’ici là.
Si l’énergie éolienne dispose en Europe d’un fort potentiel de mise en œuvre, en Suisse, les possibilités d’approvisionnement en énergie par le biais de cette source sont compliquées. Certes, la Confédération a estimé que, selon la Stratégie énergétique 2050, un total de 4 TWh issus de l’énergie éolienne était un chiffre réaliste. Les technologies éoliennes actuelles peuvent facilement être utilisées aussi en Suisse, et un nombre suffisant de sites adaptés sont identifiés. Toutefois, en pratique, de nombreux projets échouent en raison du potentiel de conflit (notamment concernant la protection du paysage et de la nature). De plus, les coûts de production dans notre pays sont supérieurs aux prix du marché, tandis qu’à l’étranger, ils sont nettement plus bas pour les bons sites. La réalisation de projets nécessite donc un encouragement supplémentaire, qui passe par la rétribution à prix coûtant du courant injecté (RPC). On s’attend à ce que les coûts se rapprochent – lentement, mais en continu – des prix du marché grâce aux innovations techniques et aux économies d’échelle.

Electricité issue de la biomasse

Actuellement, la biomasse constitue, après l’hydraulique, la source d’énergie la plus importante en Suisse pour la production d’électricité renouvelable. Une bonne moitié de la production d’électricité renouvelable ne résultant pas de l’énergie hydraulique est issue de la biomasse, et majoritairement de l’incinération d’ordures ménagères. La biomasse recouvre le bois, la biomasse agricole et les déchets biogènes. Il s’agit d’une source d’énergie très hétérogène qui peut être convertie en chaleur, en électricité et en carburant à l’aide de différentes technologies, telles que la combustion, la fermentation et la gazéification. À long terme, le potentiel de production d’électricité est estimé à 4 TWh pour la Suisse. L’approvisionnement fiable en matières premières ainsi que l’assurance d’une dissipation de la chaleur lors du recours aux centrales de couplage chaleur-force constituent des défis de taille en ce qui concerne l’exploitation de ce potentiel.

Centrales à gaz à cycle combiné (CCC)

Les centrales à gaz à cycle combiné (CCC) sont de grandes centrales thermiques fonctionnant au gaz et associant les principes de deux types de turbines: à gaz et à vapeur. Elles se distinguent par leurs coûts d’investissement relativement bas, leur rapidité de construction et leur grande souplesse d’exploitation. Cependant, compte tenu des conditions-cadre actuelles (émissions de CO2 et leur compensation) et des prix sur le marché de l’électricité, leur rentabilité est insuffisante. De plus, les coûts de revient de l’électricité sont fortement dépendants du prix du gaz naturel, et la Suisse est totalement dépendante des importations pour le combustible.

Couplage chaleur-force (CCF)

Environ la moitié de la consommation finale d’énergie est aujourd’hui utilisée pour la production de chaleur, la plupart du temps par la combustion directe de mazout ou de gaz naturel dans des chaudières. Pour des raisons liées à la protection de l’environnement et en particulier du climat, à l’évolution incertaine des coûts et à la dépendance vis-à-vis de l’étranger, la combustion d’agents énergétiques fossiles ne semble pas raisonnable. Malgré la mise en œuvre des mesures d’efficacité énergétique, par exemple l’amélioration de l’isolation thermique des bâtiments et la baisse des degrés-jours de chauffage en raison du changement climatique, les besoins en chaleur resteront considérables (jusqu’à 50 à 70% de leur niveau actuel d’ici à 2050). Dans la mesure où des températures relativement élevées sont nécessaires, le recours à des installations de couplage chaleur-force peut être envisagé. En combinaison avec des combustibles renouvelables ou avec le captage du CO2, ces installations pourraient être exploitées de manière neutre pour le climat.

Production d’électricité – Le mix électrique de nos voisins européens

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Géothermie – Utilisation de chaleur ambiante au moyen de pompes à chaleur

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