Caractéristiques du système électrique français

Courbe de la consommation d'électricité du 22/12/2009

En amont, une production quasiment uniquement d’origine nucléaire avec un taux de disponibilité faible. En aval, un fort développement du chauffage électrique dans les logements, engendrant un gradient thermique élevé. Tous les ingrédients sont réunis pour que le réseau électrique français, en cette période hivernale, soit proche de la saturation.

La France compte 58 tranches nucléaires. Elle devrait, avant 2020, en compter 60 avec les nouvelles centrales de Flamanville et Penly.  Ainsi, environ 80% de la production d'électricité française est assurée par le nucléaire, c'est pourquoi la France est souvent qualifiée de « tout nucléaire ». Cette situation permet à la France d'afficher un faible taux de dégagement de CO2 par kWh produit mais l'oblige, en plus de la demande de base (stable toute l'année), à gérer les pics de consommation hivernale, avec des centrales nucléaires dont la faible réactivité n'est pas adaptée pour répondre à de telles fluctuations.
Philippe Guillard, Directeur adjoint de l'énergie à la Direction Générale de l'Energie et du Climat, organisme en charge de la Programmation Pluriannuelle des Investissements de l'Etat en matière d'énergie, a indiqué, en prévoyant que la demande nationale devrait diminuer dans les années à venir ou tout du moins se stabiliser, qu'une troisième centrale serait inutile et que même les deux nouvelles devraient générer un surplus de production. Il prévoit, en revanche, la construction d'une douzaine de centrales à gaz. Contrairement à la production des centrales nucléaires, celle des centrales à gaz peut être lancée en en temps très court et donc permettre de répondre au pic de consommation hivernale, principalement à 19h. Il est aussi envisagé d'augmenter les capacités d'importation (aujourd'hui limitées à 9000 MW) en optimisant les interconnexions avec les pays étrangers.

Un taux de disponibilité des centrales nucléaires faible

Le taux de disponibilité pré-cité correspond à l'énergie produite par rapport à celle qui aurait pu être produite en puissance nominale durant le même laps de temps. Plus ce taux est élevé, plus l'utilisation des équipements est optimale. Dans l'Hexagone, pour le nucléaire, il est tombé de 83,4% en 2005 à 79,2% en 2008. Ce taux de disponibilité est un des plus bas d'Europe. Le nouveau président d'EDF, Henri Proglio, le jugeait récemment, lors d'une audition publique à l'Assemblée nationale, "non satisfaisant" et concédait que cette situation était le fruit d'un "manque de réalisme". En Belgique, Electrabel, dont GDF Suez est actionnaire à 100%, exploite les sept centrales avec un taux de disponibilité proche des 90%. Et ce n'est pas la taille du pays qui est en jeu car l'objectif affiché du Nuclear Energy Institute, l'organisme représentatif de l'industrie nucléaire américaine, est de maintenir un taux moyen de disponibilité supérieur à 90%. Henri Proglio s'est, lui, fixé d'atteindre l'objectif des 85% d'ici 3-4 ans.

Le chauffage électrique de plus en plus présent dans les logements

En aval de la production d'électricité à 80% d'origine nucléaire, la proportion d'habitations équipées en chauffage électrique augmente chaque année. Par exemple, en 2007, la moitié des maisons individuelles ont été équipées de manière à être chauffées uniquement à partir de chauffage électrique. Seuls les appartements neufs avec chauffage central collectif continuent de privilégier le gaz (70 % en 2007 comme en 2004). Pour le reste des habitations, le recul du gaz est significatif de l'avantage pris par les équipements techniques fonctionnant à l'électricité.
Le chauffage électrique a l'avantage d'être peu cher au regard de l'investissement initial mais il faut ajouter à l'énergie consommée dans l'habitation, des pertes et une consommation des producteurs et des transformateurs d'énergie très importantes. Autrement dit, dans le jargon des énergéticiens, le rapport entre énergie primaire et énergie finale est élevé pour l'électricité française. Il est fixé en France depuis longtemps à 2,58, alors que beaucoup estiment qu'il se situe plutôt aujourd'hui autour de 3,3. A titre de comparaison, pour le gaz, ce rapport est fixé à 1.
En Allemagne, où le chauffage des foyers se fait majoritairement au gaz et au fioul, la période hivernale provoque une forte augmentation des émissions de CO2. En France, cette forte progression du chauffage électrique est corrélée avec l'augmentation de la sensibilité au froid de notre consommation d'électricité, et donc implique un risque de saturation du reseau durant la saison froide.

Le gradient thermique le plus fort d'Europe

De 1996 à aujourd'hui, le gradient thermique de la France, indicateur de la sensibilité de notre consommation d'électricité aux baisses de température hivernales, a doublé. Selon RTE, le gestionnaire du Réseau de Transport d'Electricité, "la sensibilité aux températures extérieures en hiver est en effet largement plus forte en France que dans les systèmes voisins : le gradient thermique du système français, qui approche 2100 MW/°C, représente, à lui seul, près d'une fois et demie la somme des gradients thermiques de tous les autres systèmes européens".  Ainsi, quand, en hiver, la température diminue d'un degré Celsius, notre demande d'électricité augmente de la puissance de deux réacteurs nucléaires.

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Production brute d'électricité

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Consommation finale d'électricité par secteur

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Les sites nucléaires en France : situation au 1er janvier 2008

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Échanges physiques d'électricité avec l'étranger en 2007