Énergies renouvelables : le guide complet
Inépuisables et bas carbone, les énergies renouvelables constituent une réponse aux défis environnementaux et énergétiques actuels. Dans ce guide, ENGIE Green vous propose de les découvrir, à travers leurs spécificités, leurs fonctionnements et leurs avantages. Retrouvez aussi tous les éléments à considérer pour déployer un projet d’énergie renouvelable.
Pourquoi choisir les énergies renouvelables ?
Provenant de sources naturelles inépuisables à l’échelle du temps humain, les énergies renouvelables (EnR) jouent un rôle clé dans la transition énergétique et écologique. Elles sont fiables, compétitives, sûres et favorisent l’atteinte d’un mix décarboné et souverain, incontournable pour lutter contre le réchauffement climatique. Elles valorisent par ailleurs toutes les richesses de nos territoires. Pour l’ensemble de ces raisons, il apparaît fondamental de développer les énergies renouvelables.
Quelles sont les énergies renouvelables ?
L’énergie éolienne
L’énergie éolienne permet de produire de l’électricité grâce au vent. Une éolienne peut être terrestre ou offshore, c’est-à-dire déployée en mer. Le fonctionnement d’une éolienne est assuré par des pales, qui captent le vent, et un rotor, qui crée un mouvement : l’énergie mécanique produite est ensuite convertie en électricité. Très puissantes, les installations éoliennes s’établissent comme l’une des solutions de production d’électricité à grande échelle.
L’énergie solaire
Issue du soleil, l’énergie solaire permet de produire de l’électricité (solaire photovoltaïque), mais également de la chaleur (solaire thermique). Le fonctionnement d’une centrale solaire repose sur l’exploitation de l’effet photovoltaïque, permettant de convertir le rayonnement du soleil en courant électrique.
Disponible partout, cette source d’énergie offre une grande flexibilité. En effet, la production d’électricité peut s’effectuer grâce à des panneaux photovoltaïques disposés au sol, sur les toitures des bâtiments ou sur d’autres surfaces. Parmi les différentes solutions existantes :
- La centrale photovoltaïque au sol, une installation puissante, pouvant être déployée sur des terrains de plusieurs hectares ;
- L’ombrière de parking, permettant en même temps de protéger les véhicules et de produire de l’électricité ;
- Le solaire flottant, à savoir des installations photovoltaïques mises en place sur un plan d’eau ;
- L’agrivoltaïsme, qui consiste à combiner la production agricole et d’électricité, avec des technologies comme les persiennes pilotables, les haies photovoltaïques (exemple avec le démonstrateur solaire Camélia), les panneaux solaires semi-transparents ou le couplage agrisolaire.
L’ombrière solaire pour valoriser les espaces de stationnement
Les ombrières solaires déployées par ENGIE Green pour le groupe Volkswagen permettent de produire de l’électricité verte, de protéger les véhicules et de concrétiser les démarches de développement durable du constructeur automobile.
L’énergie hydraulique
L’énergie hydraulique utilise la force motrice de l’eau (chute ou cours d’eau, barrage…) pour produire de l’électricité. Le mouvement de l’eau crée une énergie mécanique, transmise à un générateur, qui la transforme en électricité. Les centrales hydroélectriques ont l’avantage de pouvoir être utilisées comme stations de stockage : cela permet de réguler la production en fonction de la demande.
On distingue, par ailleurs, plusieurs types d’énergies marines, comme l’énergie hydrolienne (permise grâce à une sorte d’éolienne sous-marine), marémotrice (utilisant le flux et reflux de la marée) ou houlomotrice (reposant sur le mouvement des vagues). Ces filières prometteuses sont en plein déploiement et font actuellement l’objet de nombreuses recherches et expérimentations.
La biomasse
La biomasse désigne l’ensemble des matières organiques, d’origine végétale ou animale, utilisables comme sources d’énergie pour produire de la chaleur ou de l’électricité. Le bois énergie et ses dérivés constituent, par exemple, des combustibles permettant d’alimenter les appareils de chauffage au bois domestiques ou les chaufferies.
Grâce à la méthanisation, reposant sur la dégradation des matières organiques (déchets agricoles, agroalimentaires, biodéchets des ménages…), il est possible de produire un biogaz multi-usage. Ce dernier peut être transformé en carburant (BioGNV) ou en biométhane, intégrable sur le réseau de distribution du gaz. Son potentiel est donc immense.
La géothermie
La géothermie exploite les phénomènes thermiques de la croûte terrestre pour assurer la production de chaleur. Il s’agit d’une source d’énergie constante, disponible 24h/24, indépendamment des conditions météorologiques. Différentes technologies géothermiques existent, dont la plus connue est la pompe à chaleur géothermique. Cette source d’énergie permet également d’alimenter les réseaux de chaleur, grâce à la géothermie profonde.
Pistes vertes : notre podcast dédié aux projets EnR
Avec le podcast Pistes Vertes, proposé par ENGIE Green, découvrez de belles histoires autour de projets d’EnR déployés au cœur de notre territoire.
J'écouteComment choisir une installation d'énergie renouvelable adaptée à vos enjeux ?
Analyse de la situation géographique et climatique
Trouver la solution la plus adaptée à un territoire implique d’étudier ses richesses et son potentiel de production d’EnR. L’analyse des conditions climatiques locales est essentielle : si le solaire est adapté dans toutes les régions, les éoliennes nécessitent quant à elles un vent constant et régulier, par exemple. Dans tous les cas, le projet doit toujours être développé en concertation avec les acteurs locaux et s’intégrer le plus harmonieusement dans son environnement, en considérant les enjeux liés à la préservation de la biodiversité.
Évaluation des besoins
Un projet d’énergie renouvelable peut répondre à différents types de besoins, propres à chaque acteur :
- Pour les collectivités, il peut s’agir de réhabiliter des terrains inutilisés (friches, zones polluées, anciennes carrières…) ;
- Pour les agriculteurs, il peut être question de diversifier son exploitation, tout en protégeant ses cultures ou son bétail ;
- Pour les entreprises, l’objectif peut être de servir des engagements de développement durable et de se mettre en conformité avec la réglementation en vigueur.
Une étude des consommations énergétiques locales peut être nécessaire, notamment lorsque le projet est développé dans un objectif d’autoconsommation.
Avec ENGIE Green, votre projet EnR est développé de manière réfléchie, pour répondre précisément à vos enjeux.
Comprendre les contraintes techniques et réglementaires
Tout projet est développé en considérant certaines contraintes, qui peuvent être techniques ou réglementaires.
Il est nécessaire de s’assurer de sa faisabilité technique, en étudiant notamment les contraintes liées au site (exemple : la distance à un poste source afin d’assurer l’intégration de l’électricité produite au réseau de distribution).
Répondre à la réglementation locale, en matière d’environnement et de construction, est également indispensable : des démarches administratives et des autorisations sont requises. Ces contraintes réglementaires sont propres à chaque type d’installation (exemple : l’implantation d’un parc éolien doit s’effectuer à une distance minimale des habitations et de certaines infrastructures). Chaque projet doit être réalisé dans le respect des obligations en vigueur.
Loi APER : une loi pour l’accélération de la production d’EnR en France
Promulguée le 10 mars 2023, la loi APER concerne de nombreux acteurs, qu’il s’agisse de collectivités territoriales ou d’entreprises. La loi instaure notamment un dispositif de planification territoriale des EnR, elle favorise le déploiement de l’énergie solaire sur des terrains déjà artificialisés ou ne présentant pas d’enjeux environnementaux majeurs (parkings extérieurs, friches, bordures de routes…), tout en accélérant les procédures liées à la construction des projets éoliens. Elle permet par ailleurs de définir et d’encadrer le déploiement de l’agrivoltaïsme, une solution photovoltaïque au service des exploitations agricoles.
Dimensionnement des installations
Le dimensionnement des installations permet de déterminer leur puissance et la taille du projet. Des études, mesures et outils spécifiques servent à définir ce dimensionnement, évalué par des experts. En effet, de nombreux critères sont à étudier selon chaque solution, la typologie du site et son environnement.
Sélection des équipements et des matériaux
Qu’il s’agisse d’un parc éolien ou solaire, le choix des équipements est réalisé en considérant les spécificités du projet et les contraintes réglementaires : le modèle choisi doit, par exemple, garantir une bonne intégration paysagère. Des matériaux de qualité sont privilégiés : ils sont gages de performances, de durabilité et assurent la bonne recyclabilité du dispositif de production d’énergie renouvelable.
Les avantages environnementaux et économiques des énergies renouvelables
Les énergies renouvelables ont l’intérêt d’être bas carbone, c’est-à-dire que leur production émet peu de gaz à effet de serre. Si elles permettent de diminuer les risques de pollution, elles contribuent également à réduire les effets du dérèglement climatique. La mise en place d’une solution EnR est aussi une clé pour atteindre des objectifs de développement durable et de réduction de l’empreinte carbone du territoire.
Ramery réhabilite d’anciennes friches industrielles avec ENGIE Green
Pour réduire son empreinte carbone, l’entreprise Ramery a noué un partenariat avec ENGIE Green pour réhabiliter d’anciennes friches industrielles en parcs solaires ou éoliens.
Produites localement, les énergies renouvelables permettent de réduire notre dépendance aux produits énergétiques fossiles importés. La diversification du mix, portée par les énergies renouvelables, favorise ainsi notre souveraineté énergétique. Elles s’érigent aussi comme une réponse aux besoins énergétiques croissants, induits par des usages de plus en plus électriques (chauffage et pompe à chaleur, mobilité électrique, domotique…).
Répartition des énergies renouvelables dans le mix électrique français en 2023
En 2023, la part des énergies renouvelables dans la production d’électricité française se répartissait comme suit :
- 11,9 % d’énergie hydraulique ;
- 10,3 % d’énergie éolienne (terrestre et en mer) ;
- 4,4 % d’énergie solaire ;
- 2,1 % de thermique renouvelable et déchets.
Les énergies renouvelables présentent des bénéfices économiques concrets pour les territoires.
D’abord, elles constituent une opportunité économique pour les collectivités territoriales, qui perçoivent des retombées fiscales lors de leur déploiement. Les communes, communautés de communes, départements et régions peuvent s’en servir pour développer des projets locaux, soutenant ainsi l’attractivité du territoire.
Les EnR permettent, par ailleurs, de créer des emplois non délocalisables (pour assurer l’installation, la maintenance, l’exploitation des équipements…). En 2021, le seul secteur des énergies renouvelables et de récupération (valorisation des déchets ménagers, par exemple) employait près de 82 500 ETP (équivalent temps plein) en France.
Enfin, certains modèles de financement, comme le co-actionnariat et le financement participatif, permettent de mieux partager la valeur générée par ces énergies.
Montrigaud : le financement participatif permet aux citoyens de contribuer à l’installation d’un parc éolien
Dans la Drôme, le parc éolien de Montrigaud a fait l’objet d’un financement participatif. Les habitants du territoire ont ainsi pu contribuer à l’installation de 12 éoliennes, qui produisent, chaque année, l’équivalent de la consommation électrique de 25 000 personnes.
Conclusion : l’avenir des énergies renouvelables et leur nécessité
L’avenir des énergies renouvelables s’annonce prometteur puisque leur nécessité est indéniable. Ces sources d’énergie, propres et durables, s’inscrivent plus que jamais dans notre paysage énergétique.
Ainsi, la réglementation évolue pour soutenir leur développement. Avec la loi énergie-climat, la France vise 33 % d’énergies renouvelables dans la consommation brute d’énergie en 2030. Pour cause, elles sont nécessaires pour atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050. Dans son rapport “Futurs énergétiques 2050”, RTE (gestionnaire du réseau de transport d’électricité français) propose différents scénarios pour y parvenir : tous les scénarios prévoient un déploiement significatif des EnR.
Au niveau des territoires, les EnR contribuent au dynamisme local et à l’attractivité territoriale. Elles présentent de nombreux bénéfices pour les collectivités et leurs habitants (répartition de la valeur générée, création d’emplois…).
Les énergies renouvelables font partie des réponses aux défis environnementaux, économiques et sociaux actuels.
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Je m'inscrisFAQ : Réponses aux questions les plus fréquentes sur les énergies renouvelables
Le stockage peut s’effectuer de différentes manières, avec les stations de transfert d’énergie par pompe (STEP), le stockage par air comprimé, les batteries, l’hydrogène… Ces solutions restent cependant assez rares à l’heure actuelle : le stockage constitue l’un des axes de développement pour les filières d’énergies renouvelables.
L’amélioration de l’efficacité énergétique d’un bâtiment repose d’abord sur la réalisation d’un audit. Cette analyse permet de faire ressortir les orientations à privilégier pour optimiser ses performances. Parmi les étapes de rénovation généralement incontournables, on compte les travaux d’isolation thermique et l’installation d’équipements économes et durables (panneaux photovoltaïques, équipement de chauffage décarboné…). Pour les entreprises et les collectivités, le déploiement d’un système de management énergétique (SME) est souvent indispensable.
La variabilité des énergies renouvelables correspond justement au principe du mix énergétique : elles sont complémentaires avec d’autres énergies. Bien que variables, ces ressources renouvelables sont aujourd’hui prévisibles et pilotables. ENGIE Green dispose de prévisions (très fiables à 24 heures et fiables à 48 heures et plus) permettant à RTE (Réseau de Transport d’Électricité) d’anticiper l’ajustement entre production et consommation d’électricité. Dans certains cas, le stockage de l’énergie produite peut aussi apparaître comme une réponse aux fluctuations des ressources renouvelables.
De nombreuses recherches sont actuellement menées dans le secteur des énergies renouvelables : elles présentent des enjeux importants, tant sur le plan de la production que du stockage. Les filières développent des technologies de plus en plus efficaces (les modules bi-faciaux permettent d’améliorer le rendement d’un panneau photovoltaïque, par exemple) et respectueuses de l’environnement (pale d’éolienne 100 % recyclable, entre autres). Des solutions émergentes se déploient (agrivoltaïsme, éolienne flottante…). De même, le stockage d’énergie (hydrogène décarboné) et les réseaux intelligents représentent des défis majeurs.