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Le vrai coût des énergies renouvelables

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Quel est le vrai coût des énergies renouvelables ? Et en particulier des panneaux solaires et des éoliennes ? Subventions, prix qui s'effondrent, coût de l'intermittence : où en est-on ?

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Points clés

Le coût de l’électricité solaire et éolienne s’est effondré, tant en France que dans le monde, ces dernières années. L’éolien a connu une baisse d’un facteur 2.5 – 3 et le soleil détient la palme avec une division par près de 10 de ses coûts. Le problème c’est que le coût de l’électricité en sortie de l’éolienne n’est pas le prix payé par la collectivité pour le développement des énergies solaires et éoliennes : il faut regarder les subventions.

L’électricité solaire et éolienne est subventionnée par le biais de tarifs garantis. Au total, les subventions à l’électricité solaire et éolienne ont été très importantes en France. De 2003 à 2021, 36 milliards d’euros de nos impôts sont partis subventionner des sources d’énergie qui peinent à fournir aujourd’hui 10% de notre électricité.

Ces subventions ont été critiquées, notamment par la Cour des comptes. Les tarifs d’achat de l’électricité solaire pré 2010 étaient si importants qu’ils ont permis à de nombreux promoteurs de dégager des taux de rentabilité extrêmement élevés. L’Etat a rapidement corrigé le tir. Si ces subventions ont permis de lancer une industrie éolienne européenne (mais pas française), elles ont complètement échoué à créer une filière photovoltaïque. Les panneaux solaires sont aujourd’hui produits quasi exclusivement en Chine.

Attention toutefois, ces subventions prenant la forme de tarifs d’achat garantis, quand les prix de l’électricité sont supérieurs au tarifs d’achat garanti, l’Etat empoche la différence. C’est le cas en ce moment. Les énergies éoliennes et solaires vont ainsi “rendre” à l’Etat 30 milliards d’euros soit l’équivalent de 85% des subventions versées depuis 2023. Difficile de qualifier le soutien à ces énergies renouvelables de gouffre financier, surtout qu’aujourd’hui, les prix garantis pour ces énergies sont bas.

Si le prix de l’électricité solaire et éolienne est bas en sortie d’installation, cela ne signifie pas qu’un système électrique 100% ENR soit nécessairement moins cher qu’un incluant du nouveau nucléaire. Lorsqu’on ajoute les coûts des flexibilités nécessaires pour compenser l’intermittence des productions solaires et éoliennes (batteries et gaz décarboné), un système 100% ENR et plus cher qu’un système électrique incluant de nouvelles centrales nucléaires. RTE teste plusieurs hypothèses de coûts qui, pour la plupart, confirment ce résultat.

Sources et références

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Le prix des éoliennes et des panneaux solaires se sont effondrés en 10 ans

Les prix des énergies renouvelables électriques se sont effondrés ces dix dernières années.

Les éoliennes sur terre produisaient de l’électricité à un peu plus de 100 dollars le MWh en 2010 en moyenne dans le monde. Elles le font pour 33 dollars en 2021. Paf une division par trois.

Les éoliennes en mer, ou offshore, sont passées d’un peu moins de 200 dollars le MWh en 2011 à 75 aujourd’hui. Une division par deux et demi.

La baisse de l’électricité solaire est prodigieuse. En 2010, l’électricité solaire était extrêmement chère, au-dessus des 400 $/MWh. Aujourd’hui le prix a été divisé par 9, même pas 50 $ le MWh !

Cette dégringolade des prix sur 10 ans, s’observe également en France. Le prix de l’électricité éolienne a été divisé par plus de 3 et celui de l’électricité solaire par plus de 8 !

Aujourd’hui en France, le prix de production de l’électricité solaire a tellement baissé qu’il titille celui de l’éolien terrestre. C’était absolument impensable en 2012, il y a seulement 10 ans !

Les courbes présentées ici montrent le coût de l’électricité produite par un moyen de production au cours de toute sa durée de vie. Il comprend ainsi le coût de production du panneau solaire ou de l’éolienne, de son installation, du raccordement, de la maintenance etc.

On utilise souvent la traduction anglaise de ce concept, le LCOE pour Levelized Cost of Energy ou Electricity. En gros, le LCOE c’est le prix de l’électricité à partir duquel un parc éolien ou solaire devient rentable sur toute sa durée de vie.

Le LCOE est très pratique pour évaluer les coûts de production, mais il ne nous dit rien du prix auquel on vend l’électricité.

Le prix de vente de l’électricité éolienne ou solaire – en France comme dans de nombreux autres pays – n’est pas déterminé par le marché mais par l’Etat. Eh oui, l’électricité solaire et éolienne est subventionnée en France. Comment ça marche ?

Les subventions au solaire et à l’éolien : une facture très salée ?

En France, pour soutenir les filières de production, on subventionne l’électricité solaire et éolienne depuis le début des années 2000. Il y a plusieurs types de subventions mais la plus commune c’est de garantir aux constructeurs de parcs éoliens et photovoltaïques un prix de vente pour leur électricité. L’Etat garantit que, pour X années – généralement 20 ans – l’électricité solaire ou éolienne va être achetée à tel prix au producteur et, si les prix de marché de l’électricité sont inférieurs, c’est l’Etat qui paye la différence.

Ces subventions aux énergies renouvelables électriques ont été pointées du doigt notamment par un rapport de la Cour des comptes pour la Commission des finances du Sénat sorti en 2018. Ce rapport critiquait un “soutien très élevé et déséquilibré” (p.3) aux énergies renouvelables, soutien, qui plus est, “disproportionné par rapport à la contribution de certaines filières aux objectifs de développement des énergies renouvelables” (p.8).

Que penser de ce constat ? Quand on prend les chiffres les plus récents, force est de constater que, oui, on a pas mal subventionné le développement des énergies renouvelables.

De 2003 à 2021, nos impôts ont payé au total 36.2 milliards d’euros pour l’électricité solaire et éolienne et, si on ajoute le soutien à quelques barrages et aux autres énergies renouvelables électriques comme la biomasse, la géothermie ou les énergies de la mer, on arrive au total à 43 milliards d’euros de subventions cumulées de 2003 à fin 2021.

Que penser de ces milliards ? Les 36 milliards de subventions au solaire et à l’éolien ont permis de produire 391 TWh, soit 3.6% du total de l’électricité produite de 2003 à 2021 (10 701 TWh). Est-ce que c’est assez ou non, pour une filière en plein développement, difficile de trancher.

[ SOURCE : SDES, Séries longues du bilan énergétique provisoire de la France en 2021 ]

C’est sûr qu’en prenant le total sur quasi 20 ans, ça n’a pas l’air glorieux. Mais si on considère les choses annuellement, le bilan s’améliore grandement.

La part du solaire et de l’éolien dans notre mix électrique a doublé de 2015 à 2020. Dans le même temps, les subventions à ces énergies sont très loin d’avoir doublé.

Bref, difficile d’avoir une idée claire sur ces subventions. C’est que le diable, vous allez voir, il se cache dans les détails.

Certains projets – notamment parmi ceux lancés avant 2010 – ont été très largement surpayés. On garantissait l’achat de l’électricité solaire à 600 puis 440 € le MWh.

[ SOURCE : CRE, Coûts et rentabilité des énergies renouvelables en France métropolitaine, Avril 2014, p.46 ]

Alors certes, le solaire était beaucoup plus cher à l’époque, mais ces prix garantis étaient tellement élevés qu’ils ont permis à certaines installations photovoltaïques financées par endettement d’atteindre des “taux de rentabilité actionnaires” énormes : de 50% à 120% de rentabilité ! 🙂 Avec zéro risque en plus ! C’est pas le livret A qui te garantit ça ! 🙂

[ SOURCE : CRE, Coûts et rentabilité des énergies renouvelables en France métropolitaine, Avril 2014, Figure 35, p.48 ]

La Commission de régulation de l’énergie reconnaît elle-même des “rentabilités excessives” qui ont conduit à un “développement spéculatif de la filière” photovoltaïque.

Heureusement, cette aubaine n’a duré que quelques mois. Déjà fin 2010, l’État s’est réveillé et a beaucoup baissé les prix d’achat de l’électricité solaire : c’est passé de 440 à 288 € en un an ! 🙂

Et depuis 2010, les taux de rentabilité des projets solaires et éoliens sont redevenus beaucoup plus normaux, même s’ils restent confortables.

[ SOURCE : CRE, Coûts et rentabilité des énergies renouvelables en France métropolitaine, Avril 2014, p.49 ]

Autre manière de juger ces subventions : regarder si elles ont atteint leur but, lancer une filière française et européenne du solaire et de l’éolien.

De ce côté, le bilan est mitigé.

Sur l’éolien, pas de souci, comme on vous l’expliquait dans notre vidéo sur les éoliennes et l’indépendance énergétique, l’Europe produit plus de 30% des éoliennes mondiales. On peut quand même regretter que la France n’ait aucun champion de l’éolien.

En revanche, pour le solaire, l’Europe, qui représentait plus de 40% de la production mondiale de panneaux en 2007-2008, a fini par complètement s’effacer devant la Chine qui a complètement raflé la mise à partir de 2010. On vous raconte les dessous de cette histoire dans notre vidéo sur le solaire et l’indépendance énergétique.

Après examen, on comprend que les subventions au solaire et à l’éolien ont laissé un goût amer, au moins au début. Au moins au début c’est une précision très importante parce que récemment est intervenu un changement MAJEUR et assez imprévu : la hausse massive des prix de l’électricité. qui a un avantage peu connu, elle renfloue les caisses de l’Etat.

Comment est-ce possible ? Avec les prix d’achat garantis, l’Etat doit mettre le complément quand les prix de marché de l’électricité sont inférieurs aux prix garantis MAIS, quand les prix de marché sont supérieurs à ce prix garanti, c’est l’inverse : l’Etat empoche la différence.

Et là, avec les prix élevés de l’électricité qu’on a connu en 2022 et que, malheureusement, on connaîtra sûrement aussi en 2023, les éoliennes et les panneaux solaires subventionnés rendent ÉNORMÉMENT d’argent à l’État : 25.9 milliards d’euros soit plus de 71.7% des 36.1 milliards de subventions reçues entre 2003 et 2021 !

Ce chiffre est un minimum. Il n’inclut pas l’effet d’une mesure votée fin 2022 qui, selon la Commission de Régulation de l’Énergie, fera gagner au moins 4.5 milliards d’euros de + à l’Etat.

[ SOURCE : CRE, DÉLIBÉRATION N°2022-361, 16 décembre 2022, p.4 ]

On arriverait donc à plus de 30 milliards d’euros restitués à l’Etat par les producteurs de solaire et d’éolien en seulement deux ans. Cela signifie que deux années de prix élevés de l’électricité suffisent à effacer 85% de l’ardoise de 20 ans de subventions

Avec ce que les producteurs de solaire et d’éolien vont rendre comme argent en 2022-2023, l’Etat aura payé en moyenne moins de 487 millions d’euros par an pour construire les éoliennes et les panneaux solaires qui produisent maintenant + de 10 % de notre électricité.

Difficile donc de parler aujourd’hui de ces énergies renouvelables électriques comme un “gouffre dans lequel on a englouti l’argent public pour rien”.

Voilà pour les coûts passés des subventions à l’éolien et au solaire. Le passé, c’est bien beau, mais qu’en est-il de l’avenir ?

Le montant de la subvention à verser dépend du prix futur de l’électricité. Si le prix de l’électricité reste haut, la subvention est faible mais si les prix de l’électricité baissent, là, l’Etat devra verser plus de subventions. Le comité de suivi des subventions pour les énergies renouvelables – qui portent le doux nom de CSPE – nous donne des estimations des subventions à venir selon différents prix de l’électricité.

Si on suit le rapport, avec un prix de l’électricité relativement élevé (90 € le MWh) l’Etat devrait débourser encore 43 milliards d’euros de subvention de 2022 à 2048. Si le prix de l’électricité se stabilise plutôt à 56 € le MWh après 2024, la facture sera plus importante : 67.3 milliards à débourser au total sur les 25 prochaines années.

Maintenant qu’on a une idée de combien de subventions l’Etat va verser pour tous les panneaux solaires et les éoliennes déjà installés, ça serait utile de voir quels sont les prix garantis sur les panneaux et les éoliennes qu’on installe aujourd’hui et qu’on installera plus tard ? Est-ce qu’on y retrouve la baisse du coût de production qu’on a vu en début de vidéo ? La réponse est heureusement oui ! 🙂

Les derniers appels d’offre, entre 2019 et 2020, donnent des prix d’achat de l’électricité solaire ou éolienne très bas – plus bas que les coûts de l’électricité nucléaire que RTE envisage en 2050 et, évidemment très très inférieur au coût de l’électricité qui sortira de l’EPR de Flamanville.

Quand on voit des coûts si faibles, on pourrait tout à fait se dire : ça y est ? on a résolu notre affaire, il n’y a qu’à installer plein panneaux solaires et d’éoliennes pour l’avoir, notre électricité pas chère ?

100% renouvelables ou nouveau nucléaire : comparer les coûts complet

Pas si vite. Oui, on achète l’électricité d’une nouvelle éolienne ou d’un nouveau panneau solaire moins cher qu’elle coûte à produire dans une nouvelle centrale nucléaire. Mais ça ne veut pas dire qu’un système électrique 100% renouvelable serait moins cher qu’un système électrique avec du nouveau nucléaire.

Pourquoi ? Parce que les productions électriques des éoliennes et des panneaux solaires sont intermittentes, elles varient avec le soleil et le vent. Plus on a de panneaux solaires et d’éoliennes dans notre système électrique, plus il faut de moyens de stocker l’électricité produite quand on en a trop, et plus il faut de moyens de produire de l’électricité quand on manque de vent et de soleil. Pour compenser les variations de production éolienne et photovoltaïque, il faut notamment installer des batteries, et prévoir de stocker de l’électricité sur le long terme sous forme d’hydrogène.

Le rapport RTE qui fait référence en France, nous montre que dans un système 100% renouvelable, on a besoin de beaucoup plus de production électrique des batteries et de l’hydrogène que si on a un quart de nucléaire – qui produit à la demande. Avec un tiers de nucléaire, on a presque plus besoin de batterie et de stockage sous forme d’hydrogène. Avec 50% de nucléaire, on élimine totalement ces besoins.

Vous l’imaginez bien, construire des batteries, des électrolyseurs pour produire l’hydrogène, construire des moyens de stocker cet hydrogène pendant des mois, puis des centrales thermiques pour brûler cet hydrogène et produire de l’électricité quand on en a besoin, tout ça coûte de l’argent, beaucoup d’argent.Et toutes ces dépenses ne sont pas comptées quand on regarde le coût de production d’une éolienne ou d’un panneau solaire, le LCOE du début. Elles ne sont même pas comptées dans les subventions et les prix d’achat garantis au niveau d’un parc de panneaux solaires ou d’éoliennes.

Compter tous les coûts induits par un choix de système électrique, c’est ce qu’on appelle regarder les coûts complets. Que se passe-t-il quand on fait ça ?

Un système 100% renouvelable coûte 5 milliards d’euros en plus par an que de garder un quart d’électricité nucléaire, 10 milliards de plus qu’avec un tiers de production nucléaire, et 12 milliards de plus qu’un système avec la moitié de nucléaire. 5-10-12 milliards d’euros à payer en moins chaque année, sur les 40 ans qu’il nous faudra – dans le rapport RTE – pour rebâtir notre système électrique, ça fait une énorme différence.

En clair, même si le nouveau nucléaire produit une électricité plus chère qu’une éolienne ou un panneau solaire au niveau de la centrale, les coûts de gestion de l’intermittence sont tellement élevés qu’au total, il est nettement moins cher de construire de nouvelles centrales nucléaires.

Ce résultat est-il robuste ou simplement le fait des hypothèses retenues ? RTE nous permet d’avoir la réponse.

Examinons un cas très défavorable au nucléaire. Imaginons que l’électricité de chaque nouvelle centrale coûte aussi cher que le fiasco de l’EPR de Flamanville, qu’en plus, le coût du solaire et de l’éolien chute plus rapidement que prévu, et qu’il n’y ait aucun problème ou surcoût avec le stockage d’électricité via l’hydrogène. Même dans ce cas très défavorable au nouveau nucléaire, les scénarios avec de nouveaux EPR ne seraient pas plus chers que le scénario 100 % renouvelable le moins cher.

A l’inverse, si on imagine que l’électricité produite via l’hydrogène sera chère ou carrément impossible, là, l’écart de coût entre les scénarios augmente. Le scénario “100 % renouvelable” devient alors 11 à 13 milliards d’euros plus cher par an que le scénario avec un tiers de nucléaire.