18.02.2020

Fermeture de Fessenheim : pour le climat on repassera...

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Par Maxence Cordiez, Ingénieur au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) - « Les opinions exprimées dans cet article ne reflètent pas nécessairement la position du CEA ». Crédit photo - ©EDF - Dias Jean-lionel

La SFEN a prévu de publier un certain nombre d’articles dans les semaines à venir, relatifs à l’arrêt définitif de la centrale nucléaire de Fessenheim. Ces articles couvriront les aspects industriels, sociaux, économiques et climatiques.

Le 22 février 2020, le premier réacteur de la centrale nucléaire de Fessenheim cessera définitivement de fonctionner. Il sera suivi en juin prochain par le second réacteur, mettant fin à 42 ans de production électrique bas carbone. Cette décision répond à un engagement de campagne de François Hollande pour la présidentielle de 2012, repris par Emmanuel Macron lors de la campagne de 2017.

La fermeture de Fessenheim entraînera un surcroît d’émission de gaz à effet de serre en Europe correspondant à plusieurs millions de tonnes équivalent CO2 par an, équivalent à 10-20 % des émissions annuelles totales d’une région comme l’Île-de-France[1]. Sur le plan de la lutte contre le changement climatique, cette décision est donc fortement contreproductive.

Les capacités électrogènes sont appelées en fonction de leurs coûts variables

Pour répondre à une demande électrique donnée, les capacités de production électrique sont appelées dans l’ordre de coûts variables croissants. Le coût variable correspond à la différence entre le coût de production d’un MWh et les coûts fixes de l’installation (ce qu’elle coûte, qu’elle produise ou non).

En pratique, ces coûts correspondent principalement au prix du combustible (uranium, charbon, gaz, fioul) et – pour les combustibles fossiles – au prix de la tonne de CO2 émise sur le marché européen. Ainsi, les sources d’énergie dites « renouvelables » (hydraulique, éolienne, solaire) ont un coût variable nul et sont appelées en priorité sur le réseau. Il est en effet intuitif qu’une fois construite, une éolienne coûte la même chose qu’elle génère ou non du courant. Ces installations produisent donc au maximum de leurs capacités. Une exception à cela : les installations hydroélectriques avec les lacs de retenue. En effet, la ressource en eau doit être optimisée et répond en grande partie à la flexibilité du système électrique au niveau saisonnier.

En l’absence de prix du CO2, les capacités sont ensuite appelées essentiellement dans l’ordre suivant : lignite (charbon brun hydraté de mauvaise qualité mais très bon marché), nucléaire, charbon, gaz et fioul[2]. Or, depuis un an le prix du CO2 sur le marché européen oscille autour de 25 €/tonne et le prix du gaz est particulièrement faible. Les centrales à cycle combiné gaz émettant moitié moins que les centrales à charbon (respectivement environ 0,5 kgCO2éq/kWh et 1 kgCO2éq/kWh), l’interclassement (ordre d’appel) des capacités de production électriques est – en première approximation, car ça dépend aussi de l’efficacité des différentes centrales à gaz et à charbon – actuellement le suivant : renouvelables, nucléaire, lignite, gaz, charbon puis fioul. Il est également affecté par les contraintes de démarrage et de variation de puissance des moyens de production.

L’interclassement explique pourquoi les installations jusqu’au nucléaire en France et jusqu’au lignite en Allemagne fonctionnent l’essentiel du temps au maximum de leurs capacités. On parle de fonctionnement « en base ». Le reste de la demande est assuré par les centrales arrivant ensuite dans l’ordre de mérite : gaz, hydroélectricité de lac, charbon et fioul en France, gaz, charbon et fioul en Allemagne. Elles permettent de répondre à la semi-base et à la demande de pointe.

Fermer une centrale nucléaire, c’est augmenter les émissions de gaz à effet de serre

Du fait de l’ordre d’appel des capacités électrogènes, si une centrale nucléaire est arrêtée, l’électricité qu’elle ne produit plus sera fournie par les capacités arrivant ensuite dans l’ordre de mérite, donc des centrales à gaz et charbon. Formulé différemment, ces capacités supplétives sont celles dont on réduirait l’usage en priorité en cas de mise en service de nouveaux moyens de production électrique à faibles coûts variables. Ce raisonnement serait exactement le même si l’on décidait de retirer du service une installation hydroélectrique ou un champ d’éoliennes déjà construits et pouvant continuer à fonctionner.

Ainsi, une centrale nucléaire arrêtée et qui aurait pu continuer à fonctionner verra sa production remplacée par celle de centrales à charbon et à gaz quelque part en Europe (du fait des interconnexions aux frontières, le marché électrique doit être considéré à l’échelle européenne). Avec des émissions sur le cycle de vie de 12 gCO2éq/kWh pour le nucléaire, de 820 gCO2éq/kWh pour des centrales à charbon modernes (leur âge moyen dans l’Union européenne est de 33 ans[3]), et de 490 gCO2éq/kWh pour des centrales à cycle-combiné gaz modernes[4], le surcroît d’émission annuel lié à la fermeture des réacteurs de Fessenheim sera donc compris entre 6 et 10 millions de tonnes équivalent CO2 par an.

Ces valeurs sont conservatives, les centrales à charbon européennes n’étant pour la plupart pas des centrales modernes et efficaces. De plus, en France, les émissions sur le cycle de vie de l’énergie nucléaire sont moitié plus faibles que dans le reste du monde du fait de l’enrichissement de l’uranium à partir d’électricité bas-carbone[5].

Où sont les priorités ?

Maintenir la centrale de Fessenheim en activité – dont l’ASN « considère que les performances en matière de sûreté nucléaire du site de Fessenheim, dans la continuité des années précédentes, se distinguent de manière favorable par rapport à la moyenne du parc »[6] – aurait donc permis à l’Europe d’émettre entre 6 et 10 millions de tonnes équivalent CO2 de moins chaque année, toutes choses égales par ailleurs.

Alors que le changement climatique s’est mué en urgence climatique, il est inquiétant de constater que la priorité ne semble toujours pas être de chercher à réduire les émissions de gaz à effet de serre dans des proportions compatibles avec l’objectif de 2°C fixé par l’Accord de Paris, pourtant négocié en France… Si peu de gouvernements nient aujourd’hui la réalité du changement climatique ou refusent clairement d’agir, l’essentiel des politiques de décarbonation de par le monde sont encore d’ordre déclaratoire. Au fur et à mesure que nous manquons les objectifs fixés, nous nous félicitons d’en définir de nouveaux, toujours plus ambitieux, sans réaliser que s’ils ne sont pas servis avec pragmatisme par des moyens à la hauteur des enjeux, ils ne resteront qu’incantations.

1.

[1] Airparif, L’Île-de-France émet environ 55 MtCO2éq/an.

[2] RTE, Signal prix du CO2 – Analyse de son impact sur le système électrique européen, 2016

[3] D. Tong, Q. Zhang, Y. Zheng et al., Committed emissions from existing energy infrastructure jeopardize 1.5 °C climate target, Nature 572, 373–377 (2019). 

[4] GIEC, 5e rapport d’évaluation, 3e groupe de travail, 2014

[5] ADEME, Base de données carbone

[6] ASN