15 février 2022
Plus de pompes à chaleur dans les bâtiments et plus de voitures électriques sur les routes entraîneront à l’avenir une augmentation de la consommation d’électricité. Pour couvrir ces besoins croissants, la Suisse est tributaire d’importations d’électricité, qui présentent toutefois souvent une forte empreinte carbone, car elles proviennent de centrales à gaz ou à charbon.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Empa et de l’Université de Genève montrent, à l’aide de différents scénarios, comment la Suisse peut réduire ces importations d’électricité chargées de CO2 en développant de manière diversifiée les énergies renouvelables.
Le point de départ de la stratégie climatique à long terme de la Suisse est l’objectif net zéro pour 2050, que le Conseil fédéral a décidé en août 2019. De nombreuses stratégies sur cette voie impliquent le remplacement des combustibles fossiles par de l’électricité – dans la mobilité sous forme de véhicules électriques et dans le bâtiment sous forme de pompes à chaleur. En Suisse, l’électricité nécessaire provient aujourd’hui en grande partie de centrales nucléaires et hydrauliques – des technologies à faible empreinte carbone. Mais si l’on considère l’ensemble de l’Europe, la situation est différente : On estime que les centrales électriques fossiles sont responsables d’environ 25% de l’ensemble des émissions des gaz à effet de serre en Europe.
Aujourd’hui déjà, la Suisse est tributaire des importations d’électricité des pays voisins. La part de l’électricité importée représente environ 11%. Si l’on veut maintenir la charge en CO2 du mix électrique suisse à un bas niveau, il est donc nécessaire de regarder de plus près ces importations. Dans une nouvelle étude, les importations d’électricité ont été analysées heure par heure et les émissions de CO2 directes et indirectes de la production d’électricité ont été prises en compte. Alors que l’électricité produite en Suisse génère environ 40g d’équivalents CO2 par kilowattheure, la moyenne de l’ensemble du mix électrique suisse – importations comprises – se situe autour de 108g.
Remplacement de l’électricité nucléaire
En raison de l’augmentation de l’électrification, les chercheurs prévoient un besoin supplémentaire en électricité d’environ 12 TWh par an. Cela représente bien 20% de plus que ce que nous consommons déjà aujourd’hui. Comme le Conseil fédéral prévoit de sortir progressivement de l’énergie nucléaire, la Suisse doit remplacer l’électricité nucléaire. Ce remplacement se fait par des énergies renouvelables, qui n’apparaissent pas de manière régulière et influencent donc à leur tour considérablement la quantité et le moment des importations d’électricité.
Dans ce contexte, les chercheurs ont développé différents scénarios et analysé la composition du mix électrique suisse à l’avenir, afin de minimiser les importations et donc les émissions des gaz à effet de serre liées à l’électricité. L’étude montre que la part d’électricité importée dans le mix électrique suisse augmentera dans tous les cas, et donc aussi les émissions de CO2. Mais malgré cette augmentation des émissions “importées”, l’électrification croissante du chauffage et de la mobilité permettra de réduire jusqu’à 45% les émissions de gaz à effet de serre dans l’ensemble du système énergétique suisse.
Le vent contre la pénurie d’électricité en hiver – et les technologies “Power-to-X”
C’est en hiver que la Suisse continuera à dépendre le plus des importations d’électricité en raison des rendements plus faibles du photovoltaïque. Le scénario qui a obtenu les meilleurs résultats en termes de réduction des émissions dans l’étude prévoit donc, outre un développement de l’énergie solaire à 25 TWh (contre 2,7 TWh actuellement), une part importante d’énergie éolienne d’environ 12 TWh (contre 0,1 TWh actuellement).
Dans tous les scénarios calculés, il faut s’attendre à d’importants excédents d’électricité en été en raison du développement du photovoltaïque. Selon les chercheurs, le plus grand potentiel pour transférer ces excédents en hiver réside dans les technologies “Power-to-X”, qui permettent de transformer l’électricité excédentaire en vecteurs d’énergie chimique stockables tels que l’hydrogène ou le méthane synthétique, ainsi que dans les accumulateurs thermiques tels que les champs de sondes géothermiques.