La rapide croissante de la consommation d’électricité ne peut être couverte par les seules énergies renouvelables

Des chercheurs de l’EMPA ont répondu à la question de savoir ce que signifie « dans la pratique » le fait que la Suisse veuille devenir climatiquement neutre. « Comment atteindre ces objectifs, que faut-il pour ce faire et combien cela coûte-t-il ? »[1]

Les 3 scénarios élaborés par l’EMPA

Les chercheurs ont calculé trois scénarios différents et les ont comparés aux coûts énergétiques actuels, qui s’élèvent à environ 3000 francs par an et par habitant. Le premier défi consiste à remplacer les centrales nucléaires suisses, qui devraient être arrêtées d’ici 2050 (dans tous les scénarios). Rien que pour cela, il faut une surface de toit solaire de 16 mètres carrés par habitant. Pour chaque habitant, il faut également une batterie de stockage de 9 kWh afin de stocker l’électricité solaire récoltée pendant la journée. En outre, 4 centrales de pompage-turbinage de la taille de la centrale de la Grande Dixence (VS) sont nécessaires pour stocker l’électricité produite en été, en prévision de l’hiver. Ces hypothèses de base s’appliquent à chaque scénario.

Image : Accumulateur de batterie domestique de 10 kWh, lithium LiFePO4 au sol, durée de vie : 5-10 ans, 90.6 kg, coût environ 10’000 francs, 50*17*82 cm.[2]

Scénario EMPA n° 1 : électrification totale

D’un point de vue purement énergétique, les chercheurs de l’EMPA estiment que la solution la plus efficace est d’électrifier l’ensemble de l’approvisionnement en énergie. Si toutes les voitures et tous les camions roulent à l’électricité et si tous les bâtiments sont chauffés par des pompes à chaleur (électriques), le besoin en électricité nécessaire à cet effet n’augmente « que » de près de 1000 watts par habitant – ce qui correspond toutefois à un doublement de la consommation actuelle (environ 800 watts par habitant). Pour produire cette quantité d’énergie, la Suisse aurait besoin de 48 mètres carrés de surface solaire par habitant (ce qui correspond à trois fois la surface de toit disponible en Suisse), en plus d’une batterie de stockage de 26 kWh par habitant et, pour le stockage été-hiver, de 13 centrales de pompage-turbinage supplémentaires de la dimension de la Grande Dixence.

« Si nous commencions tout de suite, nous devrions construire un nouveau barrage chaque année jusqu’en 2035. Mais nous n’avons tout simplement pas assez de vallées appropriées dans le pays pour un tel ordre de grandeur »

• Züttel, chercheur en énergie.[3]

Visualisation : 1000 éoliennes

Scénario EMPA n° 2 : économie reposant sur l’hydrogène

Le deuxième scénario serait une économie reposant sur l’hydrogène. L’hydrogène neutre pour le climat serait produit à partir d’électricité solaire ; pour ce faire, il faudrait 116 mètres carrés de surface solaire par habitant. L’hydrogène produit en été devrait ensuite être stocké dans des cavernes souterraines à une pression de 200 bars.

« Nous aurions besoin d’un volume de stockage de 57 millions de mètres cubes, soit environ 25 fois le tunnel de base du Gothard »

• Züttel, chercheur en énergie

Scénario EMPA n°3 : approvisionnement en « écocarburants » synthétiques

Le troisième scénario consiste à approvisionner tout le pays en carburants synthétiques (« synfuels ») à partir d’électricité verte. Pour cela, il faudrait toutefois couvrir 4.5% de la surface totale du pays avec des cellules solaires, soit 12x plus que la surface de toit disponible aujourd’hui, à savoir 1’857’000’000 mètres carrés de cellules solaires (1.857 milliard de mètres carrés). Une batterie de stockage de 109 kWh par personne serait en outre nécessaire pour stocker l’énorme quantité d’électricité solaire produite à midi.

 Les objectifs de la loi sur le gaspillage de l’électricité et l’objectif zéro net sont totalement irréalistes. Les énergies renouvelables ne peuvent pas couvrir les besoins croissants en électricité et la loi sur le gaspillage de l’électricité nous conduit droit à la catastrophe. L’approvisionnement énergétique de la Suisse n’est plus garanti.

Vue par drone de l’alpage de Furgge (Grengiols Solar) avec et sans panneaux solaires.

© IG Saflischtal[4]

Production et logistique polluantes des modules solaires

Environ deux tiers de tous les modules solaires proviennent désormais de Chine. La raison est simple : le gouvernement chinois subventionne les fabricants locaux qui peuvent s’imposer sur le marché mondial en cassant les prix. Une étude le montre aujourd’hui : Le bilan écologique des modules solaires chinois est désastreux.[5]

« En Chine, nous avons un grand nombre de fabricants de panneaux photovoltaïques, qui sont également soutenus par le gouvernement. Mais une grande partie de la pollution vient aussi de là. », critique Huang Xianjin de l’Université de Nanjing. La raison principale du mauvais bilan environnemental des panneaux solaires chinois est le faible niveau des normes environnementales et d’efficacité et la production d’électricité principalement à partir de charbon. « Il faut beaucoup d’énergie pour produire du silicium et la Chine utilise de l’énergie provenant de sources sales et moins efficaces que l’Europe. », déclare Seth Darling, co-auteur de l’étude et chercheur à l’Argonne.

[1] Combien coûte une Suisse neutre en CO2 ? EMPA, le 17.02.22 : https://www.admin.ch/gov/de/start/dokumentation/medienmitteilungen.msg-id-87241.html ; Future Swiss Energy Economy: The Challenge of Storing Renewable Energy, Andreas Züttel, Noris Gallandat, Paul J. Dyson, Louis Schlapbach, Paul W. Gilgen, and Shin-Ichi Orimo, Original Research, le 01.02.2022 : https://www.epfl.ch/labs/lmer/wp-content/uploads/2022/02/Press-release_220201.pdf

[2] https://www.wegatech.de/ratgeber/photovoltaik/stromspeicher/uebersicht/

[3] Combien coûte une Suisse neutre en CO2 ? EMPA, le 17.02.22 : https://www.admin.ch/gov/de/start/dokumentation/medienmitteilungen.msg-id-87241.html ; Future Swiss Energy Economy: The Challenge of Storing Renewable Energy, Andreas Züttel, Noris Gallandat, Paul J. Dyson, Louis Schlapbach, Paul W. Gilgen, and Shin-Ichi Orimo, Original Research, le 01.02.2022 : https://www.epfl.ch/labs/lmer/wp-content/uploads/2022/02/Press-release_220201.pdf

[4] Cf. près d’un million de modules solaires pour Grengiols, NZZ, le 15.03.2023 : https://www.nzz.ch/schweiz/der-solarexpress-zieht-durch-grengiols-die-groesste-alpine-solaranlage-ist-machbar-ld.1730655

[5] Les cellules solaires chinoises ont un bilan environnemental désastreux : https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/chinesische-solarzellen-verheerende-umweltbilanz/