Électricité 100 % renouvelable : un modèle viable pour l’économie française ?

Alors que la France s’est engagée, depuis plusieurs années, dans une trajectoire de neutralité carbone, une question continue d’alimenter le débat public : à quoi ressemblerait réellement un système électrique fondé majoritairement sur les énergies renouvelables, et serait-il économiquement soutenable ? C’est précisément le sujet de la thèse d’Ange Blanchard, docteur en économie à CentraleSupélec et à la Chaire Économie du Climat, intitulée La flexibilité dans les systèmes électriques bas-carbone : modélisation et analyse économique.

Un système électrique de plus en plus difficile à équilibrer

En théorie, la production d’électricité doit en permanence s’adapter à la demande. C’est une contrainte structurelle du système électrique. La consommation évolue fortement au fil des heures et des saisons, avec des pics marqués en soirée et en hiver.

Comme le rappelle le chercheur, cet ajustement a toujours existé. Mais il devient plus complexe à mesure que la part du solaire et de l’éolien augmente. Ces sources ne produisent pas en fonction des besoins du système, mais selon les conditions météorologiques.

Autrement dit, la difficulté n’est pas tant de produire suffisamment d’électricité que de produire au bon moment.

En France, l’équilibre du réseau repose historiquement sur un parc nucléaire très largement pilotable. Les centrales peuvent augmenter ou réduire leur puissance afin de suivre les variations de la demande, dans un système centralisé qui a longtemps garanti une grande stabilité.

Or, l’électricité ne tolère pas les déséquilibres. Produire trop peu pose un problème de sécurité d’approvisionnement, mais produire trop d’électricité est également une difficulté technique. Lorsque la production solaire est très élevée en milieu de journée, notamment en été, le réseau peut se retrouver avec des volumes d’électricité difficiles à absorber immédiatement.

C’est ce caractère intermittent et peu pilotable des énergies renouvelables qui oblige aujourd’hui à repenser l’architecture même du système électrique.

Le rôle clé de la flexibilité et du stockage

La notion centrale des travaux d’Ange Blanchard est celle de la flexibilité. Il s’agit de la capacité du système électrique à s’adapter à des variations rapides et imprévisibles de la production et de la consommation.

Lorsque les panneaux solaires produisent massivement alors que la demande est faible, l’enjeu devient de ne pas perdre cette électricité. Le stockage apparaît alors comme une solution de plus en plus déterminante.

Les batteries stationnaires, déjà très largement déployées dans certaines régions du monde, permettent de reporter une partie de la production vers les périodes de forte demande. Dans certains territoires, elles peuvent déjà couvrir une part significative des besoins électriques à certains moments de la journée.

L’exemple de la Californie est souvent cité. Le déploiement massif de batteries y contribue de plus en plus à la stabilité du réseau, en complément du solaire et de l’éolien.

Dans sa thèse, Ange Blanchard montre que ces dispositifs de stockage constituent un levier particulièrement efficace pour accompagner la montée en puissance des renouvelables, bien davantage que certaines solutions aujourd’hui très médiatisées, comme l’hydrogène pour l’équilibrage du réseau électrique.

Nucléaire et renouvelables, une complémentarité possible

Contrairement à une opposition souvent caricaturale entre nucléaire et renouvelables, la recherche met en évidence une forte complémentarité entre ces deux piliers.

Le nucléaire conserve un rôle structurant dans un système bas carbone, précisément parce qu’il est pilotable. Il peut ajuster sa production pour absorber une partie de l’intermittence du solaire et de l’éolien.

Dans un système fortement renouvelable, le nucléaire devient ainsi un outil d’équilibrage, capable de moduler sa production en fonction de la disponibilité des autres sources d’électricité.

Cette combinaison permet de limiter le recours aux centrales fossiles, tout en garantissant un niveau élevé de sécurité d’approvisionnement. Elle réduit également la nécessité de surdimensionner excessivement les capacités de production renouvelables pour couvrir les périodes les moins favorables.

L’enjeu n’est donc pas de choisir entre nucléaire et renouvelables, mais de concevoir un système capable d’orchestrer intelligemment ces différentes sources.

Un système bas carbone soutenable pour l’économie ?

D’un point de vue économique, les travaux d’Ange Blanchard montrent qu’un système électrique fortement fondé sur les renouvelables, complété par du nucléaire et des capacités de stockage, peut rester compétitif.

Le coût du système ne dépend pas uniquement du prix des panneaux solaires ou des éoliennes, mais de l’ensemble des investissements nécessaires pour garantir l’équilibre du réseau : stockage, renforcement des infrastructures, outils de pilotage et capacités de flexibilité.

Les batteries jouent, à ce titre, un rôle central dans la maîtrise des coûts globaux. En évitant des investissements excessifs dans des moyens de production de secours ou dans des infrastructures surdimensionnées, elles permettent de contenir les dépenses nécessaires à la transition du système électrique.

La question n’est donc pas seulement technologique. Elle est aussi organisationnelle et économique : comment structurer un marché de l’électricité et des mécanismes de rémunération capables d’inciter au bon niveau d’investissement dans la flexibilité.

Le véritable défi français : électrifier les usages

Au-delà de la seule production d’électricité, Ange Blanchard insiste sur un point souvent sous-estimé dans le débat public. La France dispose déjà d’une électricité largement décarbonée.

Le principal défi de la transition énergétique ne réside pas uniquement dans la transformation du mix électrique, mais dans l’électrification massive des usages aujourd’hui dépendants des énergies fossiles.

Cela concerne en priorité les transports, le chauffage des bâtiments et une partie des procédés industriels, encore très dépendants du gaz et du pétrole.

Autrement dit, même un système électrique bas carbone parfaitement optimisé ne suffira pas à atteindre les objectifs climatiques s’il n’est pas accompagné d’une hausse très importante de la demande électrique liée à la substitution des énergies fossiles.

Dans ce contexte, la question n’est pas seulement de savoir si un système électrique majoritairement renouvelable est viable. Elle est aussi de savoir s’il sera capable d’absorber, dans des conditions économiques soutenables, l’augmentation massive des usages électriques qui constitue le cœur de la transition énergétique française.