Quelle énergie en 2050

Page de réflexion autour des scénarios de RTE

Difficulté

Expert Expert

Durée

30 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la terre, Electricité, Sciences sociales

Energies, transition

Introduction

Les 6 scenarios de RTE (le gestionnaire publique du réseau de transport d'électricité en France) "Transition énergétique et neutralité carbone" ont été publiés en octobre 2021.

Ceux-ci sont construit afin de planifier la sortie des énergies fossiles d'ici 2050.

Les scénarios sont les suivants :

Les scénarios prévoyant à terme un système 100% EnR ("scénarios M") sont au nombre de trois :

• un premier scénario (M0) prévoit la sortie du nucléaire et 100% d'énergies renouvelables en 2050. Il implique de multiplier par 21 la quantité d'énergie solaire produite, par 4 l'éolien terrestre et par 30 l'éolien en mer ;
• un deuxième scénario (M1) vise une sortie plus progressive du nucléaire. 100% d'énergies renouvelables en 2060 composées d'une majorité d'électricité solaire (36%), de l'éolien terrestre (23%) et de l'éolien maritime (21%) ;
• un troisième scénario (M23) retient une sortie du nucléaire et 100% d'énergies renouvelables en 2060 en privilégiant les parcs éoliens.

Les scénarios "EnR + nucléaire" ("scénarios N") sont également au nombre de trois :

• un quatrième scénario (N1) envisage la construction de huit réacteurs nouvelle génération EPR (European Pressurized Reactor) tout en donnant une large priorité aux EnR qui représenteraient plus des deux-tiers de la production totale ;
• un cinquième scénario (N2) inclut la construction de 14 réacteurs nucléaires EPR à raison d'une paire tous les 3 ans à partir de 2035. Le développement des EnR est plus lent que dans le scénario N1 mais représente les deux-tiers de l’électricité produite en 2050 ;
• un sixième scénario, (N03), le plus nucléarisé, prévoit, avec un développement des EnR, la construction de 14 réacteurs EPR ainsi que plusieurs mini-réacteurs d'appoint (SMR). Le nucléaire représentera encore 50% du système électrique en 2050, à parité avec les renouvelables.

Sources :

• https://www.vie-publique.fr/en-bref/282092-transition-energetique-et-neutralite-carbone-les-scenarios-de-rte
• https://www.rte-france.com/analyses-tendances-et-prospectives/bilan-previsionnel-2050-futurs-energetiques
• https://www.ecologie.gouv.fr/loi-energie-climat

==L'idée de cette fiche expérience est de créer une ou des manips autours de ceux-ci. Celle-ci serait évidement intégré à des parcours plus large et pas en one shot.==

• Matériel et outils
• Fichiers

Imprimante 3D

L'impression 3D ou impression tridimensionnelle est l’appellation « grand public » des procédés de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière.

Imprimante 3D

Imprimante

Souvent à l'aide d'un ordinateur, l'imprimante sert à imprimer de l'encre sur une feuille de papier de façon à reproduire les textes, images ou informations que l'utilisateur souhaite dupliquer.

Imprimante

Quelle__nergie_en_2050_Besoins-NRJ..odg

Quelle__nergie_en_2050_Besoins-NRJ.pdf

Quelle__nergie_en_2050_Logo_eoliens.svg

Quelle__nergie_en_2050_Logo-Chaleur.png

Quelle_nergie_en_2050_Logo-Vent.png

Quelle_nergie_en_2050_Logo-Petrole.png

Quelle_nergie_en_2050_Logo-Soleil.png

Quelle_nergie_en_2050_Logo-Eau.png

Quelle_nergie_en_2050_Logo-Nucleaire.png

Étape 1 - Préparation du matériel : Impression des jetons besoins energetiques.

Dans un premier temps il faut imprimer et découper les jetons "besoins énergétiques".

Il en faut une trentaine par groupe.

Les deux documents sont disponibles sur cette page en version modifiable (ODG) et en PDF :

• https://www.wikidebrouillard.org/images/c/c7/Quelle_nergie_en_2050_Besoins-NRJ.pdf
• https://www.wikidebrouillard.org/images/8/8a/Quelle_nergie_en_2050_Besoins-NRJ..odg

Sources du logo : https://www.freepng.fr/png-53kqxj/

Étape 2 - Préparation du matériel, impression des jetons source d'energie.

Dans un deuxième temps, il faut imprimer soit avec une imprimante 3D, soit avec une imprimante papier les jetons source d’énergie. Prévoir une trentaine de jeton de chaque type.

Les jetons à imprimer sont les suivants :

• Vent
• Solaire
• Nucléaire
• Chaleur
• Eau
• Fossile

Pour cela vous trouverez les jetons en format STL (pour l'impression 3D) à l'adresse : https://cloud.debrouillonet.org/s/XeZLxZe6fDdQyGW

Et pour les différentes versions en JPG :

• Vent : https://www.wikidebrouillard.org/images/6/60/Quelle_nergie_en_2050_Logo-Vent.png
• Solaire : https://www.wikidebrouillard.org/images/b/b5/Quelle_nergie_en_2050_Logo-Soleil.png
• Nucléaire : https://www.wikidebrouillard.org/images/6/61/Quelle_nergie_en_2050_Logo-Nucleaire.png
• Chaleur : https://www.wikidebrouillard.org/images/c/c2/Quelle_nergie_en_2050_Logo-Chaleur.png
• Eau: https://www.wikidebrouillard.org/images/b/b5/Quelle_nergie_en_2050_Logo-Soleil.png
• Fossiles : https://www.wikidebrouillard.org/images/6/60/Quelle_nergie_en_2050_Logo-Petrole.png

Étape 3 - Étape 1 : L'énérgie aujourd'hui - Consignes

Distribuer 20 jetons "Besoins énergétiques".

Chaque jeton représente 5% de l’énergie que nous utilisons en France.

Demander aux participant-es de remplir les différentes jetons "besoins énergétiques" avec les jetons "sources d’énergies" avec la consigne suivante :

"Les différents jetons "besoins énergétiques" représentes 5% du besoin total en énergie en France (en 2021).

Les 20 jetons "besoins énergétiques" représentent donc l'ensemble de ce que nous utilisons en France en une année.

Pouvez-vous combler ces besoins à l'aide des jetons "sources d’énergies" ?

Les jetons :

• "Vent" représentent les éoliennes ;
• "Solaire"représentent les panneaux photo-voltaïques ;
• "Nucléaire"représentent les centrales nucléaires ;
• "Eau" représentent les barrages hydro-électriques, usines marée motrice, hydroliennes ;
• "Chaleur"l'ensemble des centrales biomasse-déchets, solaire thermique, chaleur de réseau...
• "Fossile" représentent l'ensemble des énergies fossiles (charbon, gaz, essence, pétrole, fioul...).

Étape 4 - Étapes 1 : L'énérgie aujourd'hui - Correction

La consommation d'énergie finale (au niveau des consommateurs) de 2021 se répartissait en 64,1 % de combustibles fossiles (charbon 2,0 %, pétrole 42,0 %, gaz naturel 20,2 %), 24,7 % d'électricité, 8,5 % d'énergies renouvelables thermiques (biomasse-déchets 8,3 %, solaire thermique 0,2 %) et 2,7 % de chaleur de réseau.

L'électricité provenait en 2022 pour 62 % du nucléaire, pour 25,4 % de sources d'énergies renouvelables (production hydroélectrique : 10,7 %, éolien : 8,0 %, solaire : 4,3 %, bioénergies : 2,2 %) et pour 12 % de centrales thermiques fossiles (surtout gaz : 9,5 %).

Cela donne donc :

1. Hors électricité :

• 13 jetons fossiles ;
• 2 jetons chaleurs.

2. Électricité :

• 2 jetons nucléaires ;
• 1 jetons divisé en deux : moitié jeton nucléaire, moitié jeton eau
• 1 jetons divisé en quatre : un quart jeton fossile, un quart jeton vent, un quart jeton solaire et un quart jeton chaleur.

(Sources : https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_en_France)

Étape 5 - Étapes 1 : L'énérgie aujourd'hui - Apports

L’énergie c'est quoi ?

À cette étape, échanger avec les participant-es sur l'utilisation de l'energie aujourd'hui :

- Pourquoi seulement 25% d’électricité ?

- À quoi servent les énergies fossiles ?

- Quel secteur utilisent les différentes énergies ?

Vous pouvez utiliser le lien suivant pour cela : https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_en_France

Sources de l'image  : https://fr.freepik.com/

Étape 6 - Étape 2 : La loi energie climat - la neutralité carbone en 2050

Adopté le 8 novembre 2019 inscrit dans la loil’objectif de neutralité carbone en 2050 pour répondre à l’urgence climatique et à l’Accord de Paris.

Le texte fixe le cadre, les ambitions et la cible de la politique énergétique et climatique de la France. Il porte sur quatre axes principaux :

• la sortie progressive des énergies fossiles et le développement des énergies renouvelables ;
• la lutte contre les passoires thermiques ;
• l'instauration de nouveaux outils de pilotage, de gouvernance et d’évaluation de la politique climatique ;
• la régulation du secteur de l’électricité et du gaz.Il s’agit de viser l’équilibre entre les émissions de gaz à effet de serre (GES) et ce que notre territoire est capable d’absorber via les écosystèmes gérés par l’être humain (forêts, prairies, sols agricoles, zones humides…).

Cette loi prévoit plusieurs chose, notamment :

Décarboner le mix énergétique en accélérant la baisse de la consommation d’énergies fossiles à 40 % en 2030 puis 80% en 2050 et mettre fin à la production d’électricité à partir du charbon.

Source de l'image : https://www.ecologie.gouv.fr/strategie-nationale-bas-carbone-snbc

Étape 7 - Étape 2 : La loi energie climat - Part du nucleaire dans le mix energetique

La loi énergie climat prévoit la diversification du mix-électrique, dans le cadre pour atteindre 50 % de la production électricité en 2035 issue du nucléaire (contre 62% aujourd'hui) .

Cela ne signifie pas forcement une diminution de la capacité de production "brute", mais une diminution de la part dans le mix énergétique total.

Par exemple si on double la production électrique total, on passe mécaniquement de 62% à 31%. Il est alors possible de construire de nouvelle centrale nucléaire (sans parler d'un éventuelle remplacement des centrales actuelles).

Ce point aura son importance pour la suite.

Sources de l'image : Créateur : HANDOUT

Étape 8 - Étape 2 - Adapter les jetons de l'étape 1 à la loi énergie climat 1/2

La loi prévoit, pour 2030, la fin de la production de l’électricité à base de charbon. Retirer le jeton correspondant.

Étape 9 - Étape 2 - Adapter les jetons de l'étape 1 à la loi énergie climat 2/2

La loi prévoit, pour 2050, la neutralité carbone, soit une baisse de 80% des énergies fossile.

Retirer les 11 jetons correspondants.

Étape 10 - Étape 3 - Les scénarios RTE - Les besoins energetiques en 2050

Aujourd'hui nous utilisons 1350 TWh d’énergie par an en France, dont

930 TWh par an issue des énergies fossiles, contre 430 TWh d’électricité.

Le scénario de base de RTE prévoit de passer à 645 TWh électricité en 2050.

À ce scénario s'ajoute des hypothèses et des variantes :

Hypothèses :

• Sobriété : -90 TWh

Les habitudes de vie évoluent dans le sens d’une plus grande sobriété des usages et des consommations (moins de déplacements individuels au profit des mobilités douces et des transports en commun, moindre consommation de biens manufacturés, économie du partage, baisse de la température de consigne de chauffage, recours à davantage de télétravail, sobriété numérique, etc.), occasionnant une diminution générale des besoins énergétiques, et donc également électriques.

• Réindustrialisation profonde : +107 TWh

Sans revenir à son niveau du début des années 1990, la part de l’industrie manufacturière dans le PIB s’infléchit de manière forte pour atteindre 12-13 % en 2050. Le scénario modélise un investissement dans les secteurs technologiques de pointe et stratégiques, ainsi que la prise en compte de relocalisations de productions fortement émettrices à l’étranger dans l’optique de réduire l’empreinte carbone de la consommation française.

et des variantes :

• Électrification rapide : +55 TWh

La part de l’électricité dans la consommation finale s’accroît de manière plus forte que dans la SNBC. Certains usages basculent plus rapidement ou fortement vers l’électricité. C’est particulièrement le cas dans le secteur des transports, dans lequel l’adoption du véhicule électrique et l’électrification de certaines catégories de poids lourds est beaucoup plus rapide. Le transfert vers le chauffage électrique se fait également plus rapidement et de manière plus volontariste.

• Moindre électrification : -67 TWh

La part de l’électricité dans la consommation finale augmente de manière moins forte et moins rapide que dans la SNBC. Dans l’industrie, par exemple l’électricité ne parvient pas à être compétitive et la bascule vers l’électrification se fait moins rapidement. Il en est de même pour le transfert vers la mobilité électrique (véhicules légers et lourds) et vers les dispositifs de chauffage électrique dans les secteurs résidentiel et tertiaire.

• Efficacité énergétique réduite : +69 TWh

Les hypothèses de progrès de l’efficacité énergétique des équipements électriques généralement retenues ne se matérialisent pas, ou s’accompagnent de phénomènes de surconsommation au-delà de ce qui est prévu dans la trajectoire de référence. Dans le secteur du bâtiment, les objectifs de rénovation et la conversion aux pompes à chaleur ne sont pas atteints, et le taux d’atteinte des gisements d’efficacité énergétique ne dépasse pas 50% en 2050 (contre 70% dans la trajectoire de référence)

• Hydrogène + : +109 TWh

Le développement de la production d’hydrogène décarboné connait une forte accélération conduisant à une demande finale d’hydrogène nettement plus élevée que dans la trajectoire de référence. L’hydrogène se substitue à l’électrification directe dans certains secteurs difficiles à électrifier (sidérurgie…) ainsi qu’à l’utilisation de biomasse (transport lourd, chaleur industrielle).

Étape 11 - Étape 3 - Adapter le nombre de jetons de besoins energetiques

Sur notre plateau, un jeton "besoin énergétique" correspond à environ 67,5 TWh.

Si on part de l'hypothèse la plus consommatrice en énergie avec les variantes demandant aussi les variantes les plus énergivores, cela nous donne :

• Scénario de base 645 TWh ;
• Réindustrialisation profonde +107 TWh ;
• Électrification rapide +55TWh ;
• Efficacité énergétique moindre +69 TWh;
• Hydrogène + : +109 TWh.

Cela nous donne un total un besoin de 985 TWh soit 15 jetons.

Vous pouvez donc retirer 5 jetons "besoins énergétiques"

Sources : https://assets.rte-france.com/prod/public/2021-10/Futurs-Energetiques-2050-principaux-resultats_0.pdf

Étape 12 - En cours - À rédiger

Pas plus de 50% de nucléaire

Un jeton = combien de centrale

Un jeton = Combien d'éolien

Combien de jeton éolien max :

Avec un seul parc éolien en mer, la France accuse un net retard sur les autres pays européens en matière d’éolien offshore. Pourtant, la France possède le deuxième plus important potentiel de développement de cette énergie en Europe. Selon les dernières études et projections cela se traduit par un potentiel énergétique de 40 GW à 62 GW de capacité de production.

L’objectif est d’atteindre une capacité installée d’éolien en mer, posé et flottant, de 2,4 GW en 2023 et environ 5 GW en 2028. Malgré des tensions et des interrogations d’habitants localement quant aux impacts de cette énergie sur la biodiversité, l’éolien en mer est amené à se développer fortement dans les prochaines années.

Un jeton solaire = quel surface de panneau ?

Étape 13 - En cours à rédiger 2

Faire le lien avec la sobriété, les économies d’énergies....

Dernière modification 19/03/2024 par user:Nathanaël Latour.

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