Après avoir mené une étude sur la place de l’électricité renouvelable dans le mix électrique français, l’Ademe s’intéresse à la deuxième énergie de réseau la plus consommée : le vecteur gaz.

Cette nouvelle étude, développée en partenariat avec GRDF et GRTgaz, a pour objet principal d’analyser les conditions de faisabilité technico-économique d’un système gazier basé à 100% sur du gaz renouvelable à horizon 2050.

Pour ce faire, les partenaires se sont appuyés sur le scénario énergie-climat de l’Ademe 2035-2050 : « Les résultats sont ainsi fondés sur des analyses de sensibilités et diverses hypothèses de mix de production de gaz renouvelable », indique Bruno Lechevin, président dans l’Ademe.

Quatre scénarios identifiés

*Trois filières de production ont été évaluées à savoir la méthanisation, la pyrogazéification, et le power-to-gas. L’Ademe a défini quatre scénarios : « 100% EnR&R » (Energies renouvelables et de récupération), « 100% EnR&R avec pyrogazéification haute », « 100% EnR&R avec biomasse limitée pour les usages gaz » et « 75% EnR&R ».  Les scénarios 100% renouvelables permettraient d’éviter les émissions directes d’environ 63 MtCO2/an, soit 12,6 milliards d’euros pour une valeur tutélaire du carbone de 200 €/tonne de CO2 en 2050.

Le potentiel total de ressources renouvelables se basent sur les ressources disponibles qui n’entrent pas en concurrence avec les usages alimentaires et matières premières.

« Les ressources issues de la biomasse représentent alors près de 390 TWh, dont 230 TWh provenant du bois et de ses dérivés, 130 TWh issus de l’agriculture, 15 TWh des biodéchets et des industries agroalimentaires et 14 TWh des algues. L’électricité contribuerait à hauteur de 205 TWh. Les énergies de récupération représentent un peu moins de 25 TWh », précise l’étude.

Un potentiel théorique de 460 TWh de gaz renouvelable injectable a ainsi été déterminé : 30% pourraient être fournis avec la filière « mature » de méthanisation (déchets agricoles, biodéchets, résidus d’algues), 40% par la filière pyrogazéification (bois, CSR, résidus agricoles) et 30% par le power-to-gas dans le contexte d’un mix électrique 100% renouvelable visant à maximiser la production de gaz de synthèse.

« Pour que ces potentiels soient accessibles en 2050, il sera nécessaire de lever les freins à la méthanisation agricole, de généraliser les cultures intermédiaires, de mobiliser davantage de ressources agricoles à fort potentiel et forestières et de favoriser l’émergence de technologies à fort potentiel mais peu matures », estiment les auteurs de l’étude.

100% de gaz renouvelable en 2050, c’est possible !

L’étude indique qu’en tenant compte des autres usages de la biomasse, le potentiel de 460 TWh de gaz renouvelable injectable permettrait de satisfaire la demande de gaz à l’horizon 2050 pour l’ensemble des scénarios définis.

L’étude se base également sur le scénario énergie-climat actualisé de l’Ademe qui prend en considération les gains d’efficacité énergétique et la baisse de la demande énergétique. Dans ce cas de figure, le niveau de demande finale en 2050 en gaz de réseau est de l’ordre de 300 TWh contre 460 TWh aujourd’hui.

La demande pourrait être satisfaite par du gaz renouvelable pour un coût global compris entre 116 et 153 €/MWh, incluant le coût de production, de stockage, d’utilisation et d’adaptation des réseaux gaziers. L’étude estime que le montant des investissements nécessaire pour adapter les réseaux est « raisonnable. La production massive de gaz renouvelable impliquera une gestion du réseau plus décentralisée et un recours aux stockages souterrains de gaz toujours important ».

Elle montre par ailleurs qu’il est possible de collecter la majeure partie des ressources en planifiant les adaptations des réseaux de gaz pour les rendre bidirectionnels.

Le gaz et l’électricité complémentaire

L’étude vient en outre conforter le fait que les systèmes gaziers et électriques « interagiront fortement et vont évoluer conjointement ». Le power-to-gas en est la preuve : il permettra de valoriser les excédants de production d’électricité renouvelable en apportant une capacité de stockage inter-saisonnier à l’électricité dans le réseau gazier.

« Le gaz renouvelable permettra aussi de contribuer à l’équilibre du système électrique avec des centrales thermiques alimentées par du gaz renouvelable permettant de fournir de l’énergie en période de pointe », précise l’étude.

« Pour rendre notre système énergétique plus durable, il est nécessaire de renforcer les interactions entre les vecteurs énergétiques et d’optimiser leurs synergies et ce à différentes échelles de territoires. Ces acquis contribueront à la mise à jour du scénario énergie-climat de l’ADEME en 2019 », conclut Bruno Lechevin.

* la méthanisation (production de méthane en utilisant des micro-organismes qui dégradent la matière organique), la pyrogazéification (production de méthane à partir de matières organiques, principalement du bois, par un processus thermochimique), et le power-to-gas (production de méthane par électrolyse de l’eau en utilisant de l’électricité renouvelable et méthanation de l’hydrogène produit en présence de dioxyde de carbone).

R.C
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