D’après pv magazine International, Brian Publicover
Une étude évaluée par les pairs, prenant le Danemark comme cas d’école, conclut que les portefeuilles fondés sur les énergies renouvelables sont plus compétitifs que le nucléaire en termes de coût système total, une fois intégrés les coûts d’équilibrage du réseau, de stockage et de couplage sectoriel.
Publiée dans la revue Energy et dirigée par Henrik Lund (Aalborg University), l’étude introduit un nouvel indicateur, le SLCOE (coût actualisé de l’énergie à l’échelle du système), destiné à compléter le LCOE (coût actualisé de l’électricité) classique. Le LCOE mesure uniquement le coût de production d’une technologie, tandis que le SLCOE intègre également les coûts d’intégration dans le système énergétique global. Le travail a été réalisé par une équipe de onze chercheurs.
« Alors que le LCOE dépend uniquement de la technologie, le SLCOE dépend à la fois de la technologie et du système énergétique dans lequel elle s’insère », précise l’étude. Pour Christian Breyer, professeur à la LUT University en Finlande et co-auteur, cet indicateur comble une lacune importante. « Si l’on optimise uniquement à l’échelle du secteur électrique, on ne peut pas identifier ces solutions beaucoup plus efficaces », explique-t-il.
L’exemple du Danemark
L’étude modélise le système électrique actuel du Danemark et un futur système intégré neutre en carbone, en utilisant le modèle EnergyPLAN avec simulation horaire de l’ensemble des secteurs énergétiques. Les auteurs soulignent toutefois que certaines conclusions sont spécifiques au Danemark, en raison de son potentiel éolien élevé et de ses infrastructures de flexibilité déjà développées.
Dans le système électrique actuel, les coûts système sont élevés pour toutes les technologies lorsqu’elles sont modélisées isolément. Le solaire atteint ainsi un SLCOE d’environ 565 €/MWh, non pas en raison de son coût intrinsèque, mais faute d’options de flexibilité disponibles dans un système non intégré. Le nucléaire atteint environ 141 € (166,3 $)/MWh dans ce même cadre. Le mix le moins coûteux combinant éolien offshore, solaire et turbines à gaz en cycle combiné s’établit à environ 66 €/MWh.
Dans le système futur neutre en carbone et entièrement intégré, cœur de la comparaison, le SLCOE du nucléaire est estimé à environ 100 €/MWh. Le mix le plus compétitif combinant éolien offshore et solaire descend à environ 46 €/MWh, soit un niveau équivalent à celui de l’éolien offshore seul. L’éolien terrestre atteint environ 106 €/MWh, tandis que le solaire en technologie isolée grimpe à environ 178 €/MWh, mais voit son coût fortement réduit lorsqu’il est intégré à un mix optimisé.
Selon Christian Breyer, cette baisse de coût des renouvelables est principalement liée au couplage sectoriel. « Nous montrons à quel point il est essentiel de considérer l’ensemble du système énergétique pour identifier les solutions les moins coûteuses », explique-t-il. Le couplage sectoriel permet notamment le stockage thermique, le stockage d’hydrogène via électrolyse, la flexibilité des pompes à chaleur et la recharge intelligente des véhicules électriques.
L’analyse de sensibilité teste plusieurs scénarios de coûts, incluant les projections de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) et des hypothèses de hausse de 50 % des investissements dans les renouvelables. Même dans ces conditions, les renouvelables restent plus compétitives que le nucléaire dans tous les scénarios du système intégré.
Investissement de 10 000 €/kW
L’étude retient un coût de 480 €/kW pour le solaire photovoltaïque à l’horizon 2050 selon l’AIE. Or, les auteurs soulignent que les coûts actuels observés sur le marché sont plutôt proches de 400 €/kW, ce qui pourrait encore renforcer l’avantage réel du solaire.
Pour les systèmes fortement solaires hors Danemark, notamment en Europe du Sud, au Moyen-Orient ou en Inde, les auteurs estiment que le stockage par batteries et la flexibilité de la demande jouent un rôle central dans l’intégration du réseau. L’étude ne prend pas en compte le coût du stockage des déchets nucléaires ni le coût d’opportunité lié au retard de déploiement des renouvelables pendant la construction des réacteurs, ce qui pourrait encore accentuer l’écart de coûts, sans toutefois être quantifié.
Enfin, pour le nucléaire, le modèle retient un coût d’investissement de 10 000 €/kW, valeur résultant d’une annualisation des coûts de référence de l’AIE. Les auteurs soulignent que les coûts réels des projets récents en Europe ont dépassé les estimations initiales d’environ 100 %, et que les taux d’apprentissage du nucléaire figurent parmi les plus faibles du secteur énergétique, entre -25 % et 0 % selon la littérature.
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