Il est temps d’arrêter de prétendre que les énergies renouvelables sont bon marché

Dans le brouhaha des voix qui réclament une « transition énergétique » précipitée vers l’abandon des énergies fossiles, plusieurs tropes sont régulièrement utilisés par les adeptes de la « religion du climat ». Ces dernières décennies, cette rhétorique a été instrumentalisée pour convaincre le grand public de céder tout pouvoir aux bureaucrates du climat afin de « sauver la planète ». Un trope, omniprésent dans les médias et les écrits d’« experts du climat » comme  Michael Mann  et  Bill McKibben,  est celle d’une énergie solaire et éolienne « bon marché ». Et ce, malgré la réfutation de cette  vision illusoire  de la « nouvelle » économie de l’énergie par ceux qui comprennent et respectent les lois de la physique et de l’économie.

Un autre trope qui a gagné du terrain chez les écologistes est celui de « l’illusion de l’énergie primaire ». Les commentaires sur les réseaux sociaux regorgent de références à cette illusion, souvent invoquée pour démontrer que les énergies fossiles ne doivent pas nécessairement être remplacées à parts égales par des énergies renouvelables « efficaces ». Cette notion, défendue par des partisans de l’énergie éolienne et solaire comme Dr Jan Rosenow, chercheuse associée séniore aux universités d’Oxford et de Cambridge, qui soutient que les indicateurs traditionnels de consommation d’énergie primaire — qui mesurent l’énergie brute extraite de la nature avant conversion — sous-estiment systématiquement la contribution des énergies renouvelables.

Pourquoi ? Parce que les combustibles fossiles comme le charbon et le gaz perdent une grande partie de leur énergie sous forme de chaleur résiduelle lors de la production d’électricité, tandis que les éoliennes et les panneaux solaires produisent de l’électricité avec un rendement quasi parfait. Ainsi, selon cet argument, comparer les sources d’énergie sur la base de l’énergie primaire pénalise les technologies bas carbone « efficaces » et surestime le rôle des combustibles fossiles « inefficaces ». C’est un procédé rhétorique habile qui présente les énergies renouvelables, peu fiables et intermittentes, comme les héros méconnus de la décarbonation.

Une erreur qui n’en est pas une

Mais en y regardant de plus près, cette « idée fausse » se révèle n’être qu’un tour de passe-passe, un récit commode servant à justifier des sources d’énergie coûteuses et peu fiables au détriment de toute rationalité économique. En s’appuyant sur les analyses pertinentes de défenseurs de l’éducation énergétique tels que  Lars Schernikau  et  Ronald Stein, il apparaît clairement que la véritable distorsion réside dans le fait d’ignorer l’ensemble des coûts et des inefficacités systémiques de l’éolien et du solaire, ainsi que les multiples usages du pétrole et du gaz comme matières premières pour une multitude de produits.

Loin d’être une approche novatrice, la critique concernant l’idée fausse sur l’énergie primaire, c’est qu’elle occulte les dures réalités de l’intermittence, la forte consommation de ressources et la flambée des coûts qui entravent le développement des énergies renouvelables. À une époque où la sécurité et l’accessibilité énergétiques sont primordiales – notamment pour les économies en développement d’Asie, d’Afrique et d’Amérique latine – cette erreur d’interprétation risque d’imposer des coûts financiers considérables à des sociétés déjà fragilisées par des déficits budgétaires et commerciaux.

L’énergie primaire, telle que définie par des institutions comme l’Agence internationale de l’énergie (AIE) et BP dans leurs rapports statistiques annuels, comptabilise l’énergie brute provenant de sources telles que le charbon, le pétrole, le gaz, l’uranium, le vent et l’énergie solaire. Elle correspond au contenu énergétique total des ressources naturelles avant toute transformation. Lors de la conversion en électricité, les sources thermiques comme les centrales au charbon affichent un rendement d’environ 35 à 40 %, tandis que les turbines à gaz à cycle combiné atteignent jusqu’à 60 %. Le reste est dissipé sous forme de chaleur.

À l’inverse, l’éolien et le solaire convertissent directement leurs entrées « primaires » — l’énergie cinétique du vent ou le rayonnement solaire — en électricité avec des pertes thermiques minimales, atteignant un rendement proche de 100 %. Un exemple simple illustre ce point : 100 unités d’énergie primaire issues du gaz ne produisent que 40 à 60 unités d’électricité, tandis que 100 unités d’énergie éolienne fournissent exactement 100 unités d’énergie utilisable. Sur les graphiques de l’énergie primaire, le gaz semble donc contribuer davantage, ce qui relègue les énergies renouvelables au second plan.

Cette comparaison est pourtant réductrice, car elle se limite au secteur de l’électricité, qui ne représente qu’environ 20 % de la consommation énergétique finale mondiale. L’essentiel de la consommation d’énergie — quelque 80 % — se fait sous des formes non électriques : chaleur industrielle pour la sidérurgie et la cimenterie, le gaz pour la cuisson et le chauffage domestique, le pétrole pour les transports, les produits pétrochimiques, et pour la fabrication d’engrais et de plastiques. Dans ce domaine, les combustibles fossiles fournissent souvent des services énergétiques avec des rendements bien supérieurs à ceux que prétend le discours pro-énergies renouvelables. La combustion directe du gaz pour le chauffage, par exemple, atteint un rendement de 80 à 90 %, surpassant largement les pertes liées à la production d’électricité.

De par leur nature, les énergies renouvelables ne produisent que de l’électricité, et ceci de manière intermittente, laissant ainsi de vastes pans de l’économie énergétique inexploités sans efforts massifs et inefficaces visant à « tout électrifier ». Comme le souligne le Dr Schernikau dans ses écrits, l’énergie primaire reste « reine » car elle capte les entrées brutes nécessaires à l’ensemble du système énergétique, et pas seulement la petite partie du réseau électrique.

Le rôle indispensable des combustibles fossiles dépasse largement la simple fourniture d’énergie nécessaire à la civilisation moderne. Comme le souligne Ronald Stein dans ses travaux, notamment dans son ouvrage  « Clean Energy Exploitations » , le pétrole et le gaz constituent les matières premières essentielles à la fabrication de plus de 6 000 produits qui sous-tendent le progrès humain, des plastiques et cosmétiques aux produits pharmaceutiques et à l’ammoniac utilisé dans les engrais.

Ces matériaux ne peuvent être reproduits par les énergies dites renouvelables comme l’éolien et le solaire, qui ne produisent que des électrons et n’offrent aucune voie viable pour synthétiser les hydrocarbures complexes indispensables à la fabrication de dispositifs médicaux, d’électronique et d’intrants agricoles qui nourrissent des milliards de personnes. Le plaidoyer de Stein en faveur de l’éducation énergétique met en lumière comment le zèle pour la décarbonation occulte cette réalité : sans ammoniac d’origine fossile, la production alimentaire mondiale s’effondrerait, aggravant la faim dans les pays en développement déjà confrontés à une forte pression démographique.

Les produits pétrochimiques dérivés du pétrole brut permettent la fabrication d’emballages stériles pour les vaccins, des matériaux durables pour les pales d’éoliennes (comble de l’ironie) et des fibres synthétiques pour les vêtements. De vouloir « tout électrifier » revient à ignorer que ces produits nécessitent des éléments constitutifs moléculaires issus des énergies fossiles, et pas seulement de l’électricité, ce qui rend la transition non seulement coûteuse, mais fondamentalement impossible sans alternatives qui n’existent pas à grande échelle. Cette dépendance souligne l’importance cruciale des indicateurs d’énergie primaire : ils reflètent l’ensemble des ressources qui permettent non seulement la production d’électricité, mais aussi la multitude de biens qui définissent notre qualité de vie.

De plus, les affirmations des partisans des énergies renouvelables quant à leur efficacité s’effondrent lorsqu’on considère l’intermittence de l’énergie éolienne et solaire – des sources qui ne produisent de l’électricité que lorsque les conditions météorologiques sont favorables, avec des facteurs de capacité typiquement de 15 à 40 % pour l’éolien et de 10 à 25 % pour le solaire, contre 80 à 90 % pour les centrales de base à charbon ou nucléaires. Cette variabilité exige une infrastructure de secours composée de centrales électriques d’appoint, principalement alimentées par des combustibles fossiles, pour pallier les déficits de production. C’est comme payer deux fois pour la même chose.

Les coûts véritables des énergies renouvelables « bon marché »

En Allemagne, pays emblématique de la transition énergétique (Energiewende), l’éolien et le solaire représentent désormais plus de 50 % de la capacité installée. Pourtant, le pays a dû maintenir, voire acroître, ses centrales à charbon et à gaz en guise de secours. Ces centrales fonctionnent à faible capacité, consomment du combustible de manière inefficace et augmentent la consommation d’énergie primaire. Le stockage d’énergie par batteries à grande échelle, souvent présenté comme la solution à l’intermittence, demeure excessivement coûteux et gourmand en ressources. Même les Megapacks de Tesla ne peuvent fournir que quelques minutes ou quelques heures d’autonomie pour les besoins des grands réseaux électriques, et une extension à plusieurs jours ou semaines lors de périodes de calme plat (Dunkelflaute) nécessiterait des investissements astronomiques en terres rares et en minéraux, dont une grande partie est contrôlée par la Chine.  L’Allemagne  et d’autres pays alliés en situation de suicide énergétique, comme le  Royaume-Uni, affichent désormais des prix d’électricité parmi les plus élevés au monde.

L’analyse systémique de Schernikau met en lumière l’illusion fondamentale : même si les éoliennes ou les panneaux solaires pris individuellement peuvent sembler efficaces, leur intégration à un réseau fiable annule cet avantage. Pour obtenir une production d’électricité pilotable – disponible 24 h/24, 7 j/7, 365 j/an avec une tension, une fréquence et une phase stables – les énergies renouvelables nécessitent un surdimensionnement des installations de trois à cinq fois, voire plus, ainsi que des systèmes auxiliaires tels que des batteries de courte durée et des lignes de transport modernisées.

Ces ajouts consomment d’énormes quantités d’énergie primaire lors de l’extraction minière et de la fabrication, souvent non prises en compte dans les indicateurs standards. Par exemple, la production d’un TWh d’électricité solaire sur toute sa durée de vie nécessite entre 340 et 560 kilotonnes d’acier, ainsi que du cuivre et des terres rares, contre seulement une à deux kilotonnes d’acier pour le charbon ou le gaz. L’éolien ne fait guère mieux, exigeant entre 30 et 50 kilotonnes d’acier et entre trois et six kilotonnes de cuivre par TWh. L’extraction de ces matériaux est énergivore, principalement assurée par des camions et des engins miniers fonctionnant aux énergies fossiles, ce qui engendre des coûts énergétiques primaires cachés que la « méthode de substitution partielle » de l’AIE a ignoré commodément en supposant un rendement proche de 100 % pour les énergies renouvelables.

Matériaux sélectionnés nécessaires à la technologie de production d’électricité.
Source : Schernikau, d’après le Département de l’Énergie des États-Unis. Voir aussi ici.

Ceci nous amène au retour sur investissement énergétique (RSE), un indicateur qui mesure la quantité d’énergie utilisable fournie par une source par rapport à l’énergie investie dans son extraction, son traitement et son déploiement. À l’échelle du système, le RSE de l’éolien et du solaire chute à 5-10 pour 1 pour le solaire et à 10-20 pour 1 pour l’éolien (voire même plus bas avec le stockage par batteries), contre 25-30 pour 1 pour le charbon et le gaz et plus de 75 pour 1 pour le nucléaire. Schernikau souligne que la courte durée de vie opérationnelle des énergies renouvelables (10-20 ans pour l’éolien, 12-15 ans pour le solaire) implique leur remplacement deux à quatre fois au cours du cycle de vie de 40 à 60 ans d’une centrale thermique, générant ainsi d’importantes quantités de déchets et une demande accrue en énergie primaire. Les statistiques mondiales sur l’énergie primaire sous-estiment ce phénomène ; selon les données de l’AIE de 2024, les 4 655 TWh d’énergie primaire produits par l’éolien et le solaire ont permis d’obtenir 4 623 TWh d’électricité, mais ce chiffre exclut l’énergie nécessaire à la surcapacité et aux systèmes de secours.

L’analyse fournie par l’Agence internationale de l’énergie, défenseure fervente des énergies renouvelables,  omet un fait : à mesure que la part des énergies renouvelables dans la production totale du réseau augmente, la valeur marginale de chaque kWh renouvelable supplémentaire diminue. Il en résulte une hausse des coûts du système et, paradoxalement, une consommation d’énergie primaire potentiellement encore plus importante.

Les détracteurs des indicateurs de consommation d’énergie primaire reconnaissent les gains d’efficacité des technologies d’utilisation finale comme les véhicules électriques, trois à quatre fois plus efficaces que les moteurs à combustion interne. Mais eux aussi mettent en garde contre un optimisme excessif, soulignant que l’électrification accroît la demande en ressources : les véhicules électriques nécessitent six fois plus de minéraux critiques que les voitures conventionnelles, et le déploiement à grande échelle des énergies renouvelables pour un monde entièrement électrique exigerait au total 12 à 16 fois plus de minéraux, ainsi que plus de 100 fois plus de surface terrestre.

L’aménagement du territoire est loin d’être anodin : les parcs solaires (5 à 7 MW/km²)  et éoliens (1 à 2 MW/km²) s’étendent sur de vastes superficies, suscitant l’opposition des communautés rurales aux États-Unis, en Europe et au Royaume-Uni. Aux États-Unis, les travaux de Robert Bryce sur une base de données recensant les rejets d’énergies renouvelables ont permis de suivre ce phénomène en détail. Les dommages causés aux écosystèmes, à la faune et à la flore par les parcs éoliens et solaires ont  provoqué l’opposition des communautés rurales et des défenseurs de l’environnement du monde entier. Il convient toutefois de noter que, souvent, les entreprises rentières du secteur solaire et éolien, dont les modèles économiques reposent sur la perception de subventions et de profits garantis, sont en mesure de surenchérir au niveau des exploitations agricoles.

La destruction des habitats dans les zones réservées aux parcs solaires et éoliens – qui perturbe les moyens de subsistance traditionnels, fait chuter la valeur des propriétés, ravage les terres agricoles essentielles, défigure les paysages et décime les oiseaux, les chauves-souris et autres animaux sauvages – a été largement documentée au fil des ans dans les communautés rurales du monde entier. Nous n’avons pas encore pris en compte les vulnérabilités des chaînes d’approvisionnement des systèmes d’énergies renouvelables ni les risques géopolitiques – la Chine contrôle 80 % du traitement des terres rares et domine la production mondiale de composants pour l’énergie éolienne et solaire.

Le coût total de l’électricité (FCOE), qui tient compte de l’intermittence et de l’intégration au réseau, révèle que les énergies renouvelables sont bien plus onéreuses que ne le suggère l’indicateur trompeur du « coût actualisé de l’électricité » (LCOE). En Europe, les prix de l’électricité pour les ménages ont doublé depuis le début des années 2000, principalement en raison des subventions aux énergies renouvelables et de la modernisation du réseau. La transition énergétique allemande (Energiewende) a coûté plus de 500 milliards d’euros, mais la réduction des émissions stagne, le charbon restant une source d’énergie fiable. Les pays en développement, où la demande énergétique explose, ne peuvent se permettre de telles expérimentations ; le parc de centrales à charbon asiatique, le plus important au monde, continue de se développer rapidement car il fournit une électricité abordable et modulable.

Quel est le sophisme de l’énergie primaire ?

En réalité, le « biais de l’énergie primaire » est un sophisme en soi, une diversion qui masque les vérités déplaisantes de la physique et de l’économie de l’énergie. En se focalisant sur des gains d’efficacité limités, les idéologues occultent le fait que l’éolien et le solaire, à grande échelle, ramènent l’humanité vers des systèmes à faible consommation énergétique nette, rappelant les ères préindustrielles. Les indicateurs d’énergie primaire, loin d’être obsolètes, mettent en lumière les ressources totales nécessaires aux sociétés industrielles qui promettent la prospérité à l’immense majorité des populations des pays du Sud. Tant que des avancées majeures en matière de stockage ne rendront pas les sources d’énergie intermittentes viables sans obligations ni subventions massives, les combustibles fossiles – et même le « charbon propre et performant » équipé de filtres et d’équipements limitant la pollution – demeureront indispensables.

Des décennies d’illusion et de fanatisme concernant les crises climatiques d’origine humaine, prédites par  des modèles scientifiques douteux,  se sont heurtées à la réalité lors de la COP30, la conférence chaotique des Nations Unies sur le climat qui s’est tenue cette année à Belém, au Brésil. Le  document global final de la COP30 – à laquelle n’ont pas participé les dirigeants des plus grands émetteurs de gaz à effet de serre au monde, la Chine, les États-Unis et l’Inde – a expurgé toute mention de l’élimination des énergies fossiles. Cela n’a pourtant pas empêché les bureaucrates de l’ONU d’enjoindre les États membres à  tripler leurs dépenses  consacrées à la « crise climatique » au cours de la prochaine décennie.

Les décideurs politiques feraient bien d’écouter les experts en énergie comme Schernikau et Stein. La poursuite  de chimères  ne coûte pas grand-chose aux riches bureaucrates du climat et aux idéologues des énergies renouvelables, mais ce sont les populations les plus pauvres qui supporteront le poids des politiques énergétiques irrationnelles. La véritable voie à suivre réside dans des approches pragmatiques et technologiquement neutres qui privilégient l’abondance énergétique par rapport à l’austérité.