Le déploiement des énergies renouvelables en Chine est porté par une volonté politique ambitieuse. Mais les freins techniques et réglementaires sont nombreux, incitant notamment à l’écrêtement. Un paradoxe qui se pose également en Allemagne.

Photo : IBM / Flickr CC
Photo : IBM / Flickr CC

Le déploiement des énergies renouvelables (ENR) représente un défi tant pour les pays en développement que pour ceux dits « développés ». Il requiert une transformation profonde des infrastructures et réglementations existantes, qui doit se planifier soigneusement. Les cas chinois et allemand développés ici sont éclairants, car ces pays conjuguent aujourd’hui une volonté politique très ambitieuse en matière d’énergies renouvelables avec des freins techniques et réglementaires tout aussi importants.

 

Source : I4CE, janvier 2017 d’après REN 21 (2016), Global Carbon Atlas, IEA (2016), National Bureau of Statistics of China (2016), RTE, World by Map et China Climate Change Info-net (2016).

 

Le paradoxe des énergies renouvelables chinoises 

En une décennie, la Chine est devenue leader mondial des énergies renouvelables. En 2015, le pays a investi 103 milliards de dollars pour installer 30 gigawatts de capacité éolienne et 15 de capacité solaire additionnelle sur son territoire. Cette tendance découle d’une évolution structurelle de son économie, mais aussi d’une volonté politique forte de réduire sa dépendance énergétique et de traiter la question de la pollution de l’air, responsable annuellement de 1,6 million de décès prématurés dans le pays.

Le 13e plan quinquennal, approuvé en novembre 2016 par le Conseil d’État – l’organe suprême du pays –, a confirmé cette orientation en établissant un objectif de capacité installée de 110 gigawatts pour le solaire et 200 pour l’éolien en 2020. En janvier 2017, l’Administration nationale de l’énergie (NEA) a par ailleurs annoncé que plus de 360 milliards de dollars seraient investis pour des projets d’énergie renouvelable d’ici 2020, créant 13 millions d’emplois.

 L’écrêtement
L’écrêtement est une réduction forcée, pour raisons économiques ou réglementaires, de la production électrique d’origine renouvelable, par rapport au maximum atteignable au vu des ressources (vent, soleil) disponibles à un instant donné.

 

La gestion administrative des projets au jour le jour envoie cependant un message très différent : en mars 2016, la même NEA demandait aux autorités locales de six provinces chinoises[1] de ne plus autoriser la construction d’éoliennes sur leur territoire. La Chine se trouve de fait en difficulté pour utiliser la totalité de son électricité renouvelable : en 2015, 15 % de l’électricité éolienne[2] et 9 % de l’électricité solaire ont ainsi dû être écrêtés (cf. L’écrêtement).

 

Figure 1 : Malgré des capacités installées considérables, les renouvelables ne représentent encore qu’une part minime de la production d’électricité en Chine.

Capacité électrique installée par source d’énergie renouvelable, et pourcentage de l’électricité produite à partir de sources renouvelables hors hydroélectricité

Source : China Statistical Yearbook 2016, National Bureau of Statistics of China.

 

À l’origine des blocages : des limitations techniques…

Les difficultés susmentionnées ont nombre de justifications techniques, dont notamment l’inadéquation géographique entre les zones de production d’électricité renouvelable et les zones de forte demande électrique, et le développement insuffisant des infrastructures de transport de l’électricité. Les grands parcs éoliens se trouvent notamment en majorité au nord de la Chine, dans des régions peu peuplées, alors que les zones de forte demande se situent sur les côtes est et sud. Depuis 2009, le gouvernement a mis l’accent sur la construction de lignes de transmission de très haute tension pour acheminer l’électricité parfois sur des milliers de kilomètres. Les réseaux de transport régionaux n’ont quant à eux pas été suffisamment développés et sont aujourd’hui à l’origine de la majorité des problèmes de congestion.

 

… mais aussi réglementaires

Le cadre réglementaire en vigueur constitue également un frein majeur au déploiement des énergies renouvelables en Chine. D’une part, les opérateurs de réseaux paient l’électricité au même prix quelle que soit sa source, et l’écrêtement des renouvelables n’est pas pénalisé[3]. Ils n’ont donc aucune incitation à privilégier l’électricité renouvelable pour alimenter les réseaux, et limitent ainsi sa contribution à des seuils choisis volontairement bas afin de se prémunir contre les aléas et les erreurs de prévision (météo notamment) qui peuvent rendre la production d’énergie renouvelable imprévisible.

D’autre part, nombre de centrales à charbon historiques fournissent une quantité minimale incompressible d’électricité, comme un coproduit de la production de chaleur (centrales dites « de cogénération »). En hiver, la demande en chaleur est importante. Les centrales de cogénération produisent donc beaucoup de chaleur, et par conséquent beaucoup d’électricité aussi. Du coup, lorsque la demande électrique est faible (c’est le cas en heures creuses notamment), l’électricité produite par cogénération couvre la quasi-totalité de cette demande électrique. En l’absence d’incitations appropriées (cf. paragraphe précédent), l’utilisation de cette électricité de cogénération, plus simple et plus stable, est donc préférée à celle des énergies renouvelables, qui sont alors écrêtées.

 

Figure 2 : La situation de l’éolien par province en Chine : taux d’écrêtement et gel de nouveaux projets.

Source : I4CE d’après China Dialogue (mai et juillet 2016) et InsideClimate News (mars 2016).


Lever les verrous réglementaires : la tâche complexe du gouvernement

Depuis 2015, le gouvernement chinois se mobilise sur ces problématiques. Les solutions identifiées s’organisent autour de quatre axes d’action :

Prioriser l’accès des énergies renouvelables au réseau électrique : en septembre 2015, la Chine s’est engagée dans une déclaration conjointe avec les États-Unis à prioriser l’accès au réseau électrique des énergies renouvelables. Cette déclaration s’inscrit dans la réforme engagée en mars 2015, qui prévoit notamment de rendre les gestionnaires de réseau responsables de la valorisation des productions renouvelables.

Garantir des débouchés pour la vente d’électricité renouvelable : en mars 2016, le gouvernement chinois a annoncé qu’il garantirait, sur un certain nombre d’heures chaque année, l’achat de l’électricité renouvelable produite dans les régions où les taux d’écrêtement sont importants. Par ailleurs, la production d’électricité renouvelable écrêtée sera compensée financièrement à l’avenir, soit par les producteurs d’électricité « fossile », soit par les gestionnaires de réseau.

Mettre en place des quotas pour l’électricité renouvelable : les gestionnaires de réseau électrique de chaque province ont désormais pour obligation d’intégrer à l’électricité acheminée une part d’électricité renouvelable allant de 5 % à 13 % de l’électricité totale. Les producteurs d’électricité devront, eux, produire au minimum 9 % d’électricité renouvelable dès 2020 (ou acheter les certificats correspondants à des tiers).

Réduire le rôle du charbon : le gouvernement a suspendu l’autorisation de construction de nouvelles centrales à charbon dans treize provinces et retardé la construction de centrales déjà approuvées dans quinze autres. Cette étape est incontournable pour limiter les surcapacités de centrales à charbon et permettre l’installation d’unités de production renouvelable, dans un contexte de décélération de la demande d’électricité. Par ailleurs, le gouvernement chinois veut encourager l’emploi des énergies renouvelables (notamment l’éolien) pour la production de chaleur.

D’autres mesures, telles que le développement de mécanismes de réponse à la demande, l’intensification de la coopération régionale et la flexibilisation des centrales à cogénération sont, elles aussi, en discussion.

L’Allemagne, un autre pays face aux enjeux de l’écrêtement

Le cas chinois n’est pas isolé : en Europe, l’Allemagne, qui a plus de quarante ans d’expérience en matière de soutien aux énergies renouvelables, a aussi dû écrêter sa production éolienne à hauteur de 5,2 % de la production totale (79,1 térawattheures) en 2015, soit trois fois plus qu’en 2014. La vitesse de déploiement de ces énergies a pris de court un gouvernement pourtant volontariste : la mise à niveau du réseau de transmission, lancée en 2009 n’est terminée qu’à 40 % fin 2016, et ne devrait pas s’achever avant fin 2025. Les perspectives de congestion entre les parcs de production en mer du Nord et les centres de consommation du sud du pays sont telles que le pays a limité en février les nouvelles capacités éoliennes terrestres à 900 mégawatts par an jusqu’à « au moins 2019 ».

En Allemagne, comme en Chine, les infrastructures de transport de l’électricité doivent s’adapter pour acheminer une production de plus en plus variable et décentralisée, mais surtout le contexte réglementaire doit évoluer en profondeur pour intégrer de nouveaux acteurs aux contraintes très différentes. Les axes d’action identifiés par la Chine marquent un premier pas vers l’évolution nécessaire de son système électrique – et une volonté qui reste largement à matérialiser par des mesures concrètes en faveur des énergies renouvelables.

 

[1] Jilin, Heilongjiang, Gansu, Mongolie-Intérieure, Ningxia et Xinjiang.
[2] 26 % sur le premier semestre 2016.
[3] En Allemagne par exemple, en cas de congestion sur le réseau, les producteurs d’électricité éolienne sont compensés à hauteur de 95 % de ce qu’ils auraient dû toucher pour la production non vendue.


Les opinions exprimées dans ce blog sont celles des auteurs et ne reflètent pas forcément la position officielle de leur institution ni celle de l’AFD.

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