Notre système électrique à l'épreuve de la canicule

Notre système électrique à l'épreuve de la canicule. DGEMP-DIDEME. Extrait de la lettre Énergies et matières premières n°23.

La forte canicule qui s'est abattue sur la France cet été constitue avant tout une tragédie humaine dont tout un chacun doit tirer les leçons. Pour les responsables de la politique énergétique, il convient de s'interroger sur un aspect particulier de cette crise : celui de notre approvisionnement en électricité, qui a suscité des polémiques parfois excessives et souvent injustifiées.

Le parc de production français repose sur plusieurs types de moyens de production : des centrales nucléaires, exploitées par EDF, des installations hydroélectriques, exploitées par EDF, la Compagnie nationale du Rhône et la Société Hydroélectrique du Midi (la SHEM), et enfin des centrales thermiques, au charbon ou au fioul, exploitées par la Société Nationale d'Électricité Thermique (la SNET), et EDF. S'y ajoute le parc des moyens de production décentralisés : centrales hydroélectriques de petite et moyenne puissance, cogénérations, éoliennes, panneaux photovoltaïques, dont la puissance est moindre mais le comportement en cette période est intéressant.

La conjonction des phénomènes climatiques que nous avons connus cet été (canicule, mais aussi sécheresse persistante et absence de vent) s'est en fait avérée calamiteuse pour l'ensemble des moyens de production d'électricité.

Premier effet de la sécheresse : la baisse de la production hydroélectrique. La baisse de débit des cours d'eau a entraîné au mois d'août la perte de 1000 MW de puissance des installations au fil de l'eau, et de près de 600 MW des lacs de moyenne altitude. Le turbinage de l'eau de ces lacs aurait en effet nécessité d'en abaisser la cote en deçà des niveaux qui leur permettent d'assumer une vocation de loisirs et de tourisme.

Second effet, de la canicule cette fois : les difficultés de refroidissement des centrales thermiques. Ces centrales, qu'elles soient nucléaires ou thermiques à flamme, c'est-à-dire fonctionnant avec du charbon ou du fioul, ont besoin d'être refroidies. Elles utilisent à cette fin l'eau des fleuves ou de la mer. Les rejets des centrales dans les fleuves en augmentent donc la température. À cette fin, elles sont réglementées : des limites sont fixées afin d'éviter que des températures trop élevées n'aient d'impact sur l'écosystème.

La période de canicule que la France a traversée a été tellement intense que les températures des fleuves ont atteint des niveaux jamais observés auparavant : plusieurs records ont été battus, sur la Seine, sur la Garonne, sur la Moselle. L'application des normes environnementales risquait donc de limiter fortement le fonctionnement de l'ensemble du parc thermique, qu'il soit classique ou nucléaire. Face à ce risque grave de pénurie de production électrique, l'administration et EDF se sont mobilisés pour éviter d'ajouter à une situation caniculaire extrême les dégâts de coupures d'électricité. Le risque principal était que la poursuite de la canicule n'obère davantage le parc, au moment où la reprise de l'activité industrielle, après le week-end du 15 août, augmentait la consommation électrique. Tous les moyens disponibles ont donc été mis en œuvre :

des achats sur le marché de l'électricité. L'ouverture progressive des marchés, la construction d'un marché européen de l'électricité et l'augmentation des interconnexions entre pays européens permet de créer une solidarité européenne. EDF a acheté le maximum de capacités disponibles sur les marchés, de l'ordre de 2500 MW, allant parfois jusqu'à les payer 1000 €/MWh, soit 25 fois plus cher qu'il n'a revendu l'électricité aux ménages ;
des demandes d'effacement des gros consommateurs. Les industriels français ont fait preuve de civisme en proposant à EDF de réduire leur consommation de près de
1500 MW, dont la moitié ont été portés par l'usine d'Eurodif ;
le report des travaux de maintenance programmés sur les centrales nucléaires, lorsque c'était compatible avec les exigences de sûreté ;
le recours aux capacités de cogénération. Le ministère de l'industrie mène depuis plusieurs années une politique de soutien aux cogénérations, qui ont su mobiliser près de 500 MW en août pour faire face à la demande ;
la limitation des exportations lorsque les engagements contractuels le permettaient ;
un appel au civisme des Français, qui a porté ses fruits puisque la puissance appelée a été réduite de 200 à 300 MW, soit l'équivalent de la puissance appelée par la ville de Nantes ;
l'autorisation donnée aux centrales thermiques de procéder à des rejets à plus haute température.

Compte tenu de la situation exceptionnelle, et dans l'intérêt général, cette dernière autorisation a été accordée aux producteurs d'électricité par un arrêté du 12 août. Cet arrêté accorde donc une dérogation temporaire, autorisant la poursuite de l'exploitation des centrales, tout en demandant que l'usage de la dérogation soit limité aux stricts besoins, après épuisement de tous les autres leviers d'action.

Cette consigne a été scrupuleusement suivie par EDF. Très peu de centrales ont en effet fait usage de cette autorisation exceptionnelle. Pour deux centrales, Golfech et Tricastin, il est apparu que leur fonctionnement était indispensable non pas à la satisfaction de l'équilibre offre-demande, mais avant tout à la stabilité du réseau. En effet, une mise à l'arrêt de ces centrales aurait entraîné un déséquilibre géographique tel entre lieux de production et lieux de consommation, que les lignes électriques n'auraient pu le combler. Le risque était alors que ce déséquilibre n'entraîne un effondrement, à l'échelle régionale ou nationale, du réseau électrique, créant un "black out" comparable à celui qu'a subi au même moment le nord-est des États-Unis. Les dérogations n'ont sinon été utilisées pour l'équilibre offre-demande qu'à deux reprises, les 14 et 15 août, par les centrales de Bugey et de Cattenom. Les centrales thermiques à flamme n'ont de même fait qu'un usage très limité des dérogations. Ainsi la centrale de La Maxe a pu fonctionner pendant quelques heures le 14 août dernier.

Un bilan sera fait des conséquences éventuelles, sur les écosystèmes de l'utilisation de ces dérogations. Dès aujourd'hui on peut se réjouir qu'aucun excédent de mortalité piscicole n'a été observé, ce qui tend à supposer que les écosystèmes n'ont pas eu à souffrir de ces rejets.

Les conditions météorologiques exceptionnelles de l'été 2003 ont également eu des conséquences sur la tenue physiques des réseaux d'alimentation électrique. Dans certaines grandes agglomérations, et notamment à Paris, les réseaux électriques souterrains, réalisés en câbles isolés, ont connu un nombre exceptionnel d'incidents privant d'électricité plusieurs dizaines de milliers de personnes, parfois pendant plusieurs heures, le temps de procéder aux réparations. Dans des cas particulièrement difficiles imposant des intervention de plus longue durée, EDF a mis en place des groupes électrogènes afin de permettre une réalimentation provisoire. Mettant à profit l'expérience acquise à l'occasion d'événements exceptionnels antérieurs ayant affecté les réseaux électriques aériens, de nombreux agents d'EDF ont ainsi été mobilisés pour faire face à la situation. Un retour d'expérience sera également effectué dans ce domaine pour améliorer les dispositions d'exploitation et les modalités d'intervention.

De façon plus générale, la ministre déléguée à l'Industrie, Mme Nicole Fontaine, a demandé à EDF et à RTE de tirer les leçons de cet épisode météorologique exceptionnel et de lui soumettre un Plan Canicule. Les enseignements seront en effet nombreux. Le calendrier de maintenance des centrales thermiques pourra certainement tenir davantage compte des modalités de refroidissement des centrales : les centrales munies d'aéroréfrigérants ou situées en bord de mer sont moins vulnérables à la canicule que les autres. Les capacités d'effacement devront être mieux recherchées, que ce soit chez les industriels ou au travers des contrats d'exportation. Enfin le réseau de transport d'électricité devra être développé pour désenclaver les régions vulnérables, notamment le sud-est de la France, qui a subi des coupures cet été lorsque les incendies ont imposé de suspendre le fonctionnement de lignes de transport pour ne pas mettre en danger la vie des pompiers.

Faut-il pour autant en déduire, comme certains l'ont fait hâtivement, qu'il faut remettre en cause la place du nucléaire dans le parc de production français ? Cette conclusion est infondée à plusieurs titres :

la canicule a touché l'ensemble des centrales thermiques, qu'elles soient classiques ou nucléaires. Les pertes de production ont été liées au respect du milieu, mais aucune perte de production n'a été entraînée par des contraintes spécifiquement nucléaires, notamment au titre de la sûreté. Cela eût été le cas si le faible débit d'un fleuve avait nécessité l'arrêt d'une centrale, le débit devenant insuffisant pour assurer le refroidissement du système ;
les centrales thermiques à combustible fossiles présentent l'inconvénient d'émettre des polluants atmosphériques, tels que le dioxyde de soufre et surtout les oxydes d'azote. Or les oxydes d'azote sont des polluants précurseurs de l'ozone, dont la formation est facilité par l'intense rayonnement solaire que la France a connu. Le parc nucléaire, qui ne rejette pas ces polluants, a donc contribué à lutter contre les pics de pollution que nos villes ont subi cet été ;
la canicule s'est accompagnée de l'absence de vent, à l'échelle européenne. De ce fait, les parcs éoliens, qu'ils soient français, allemands ou espagnols, ont vu leur coefficient de production tomber au-dessous de
10 %. Autrement dit les éoliennes ne pouvaient assurer un quelconque secours...
les cycles combinés à gaz, qui auraient pu sembler moins exposés car disposant d'un meilleur rendement, sont également affectés par une température trop élevée de l'air, qui est nécessaire à la combustion du gaz. Sa puissance chute ainsi de plus de 10 % si la température de l'air passe de 10°C à 35 ou 40°C. Un parc français fonctionnant au gaz -outre son impact en termes de rejets de gaz à effet de serre et polluants atmosphériques et de réduction de notre indépendance énergétique- n'aurait donc pas offert de garantie de fourniture.

Il convient donc de tirer un bilan honnête de cet épisode caniculaire et de ses enseignements pour notre parc de production. C'est ce qui a été demandé à EDF, et c'est aussi ce qui sera fait devant le Parlement lorsque Mme Fontaine présentera dans quelques mois un projet de loi d'orientation sur l'énergie. Mais dès à présent il faut rendre hommage au personnel d'EDF qui s'est mobilisé pour l'intérêt général, aux petits producteurs dont la contribution a été essentielle à l'équilibre offre-demande, et à tous les consommateurs d'électricité qui ont eu le civisme d'effacer une partie de leur consommation, permettant ainsi d'éviter à un plus grand nombre de subir des délestages.