Air to Water Heat Pump, Swimming Pool Heat Pump, Ground Source Heat Pump, Water Source Heat Pumps,

Turbinas Eólicas
Somos un profesional proveedor de turbinas eólicas.
Tenemos turbinas eólicas de los siguientes tipos：Eco-500W, Eco-1KW, Eco-2KW, Eco-3KW, Eco-5KW, Eco-10KW, Eco-20KW.

Énergie renouvelable

Les énergies renouvelables sont des formes d'énergies dont la consommation ne diminue pas la ressource à l'échelle humaine. L'énergie étant une grandeur physique, on parlera en théorie de "sources d'énergie renouvelables" ou d'"énergies d'origine renouvelable" - la forme courte est toutefois consacrée par l'usage.

Le Soleil est la principale source des différentes formes d'énergies renouvelables : son rayonnement est le vecteur de transport de l'énergie utilisable (directement ou indirectement) lors de la photosynthèse, ou lors du cycle de l'eau (qui permet l'hydroélectricité), le vent (énergie éolienne), l'énergie des vagues (énergie houlomotrice) et des courants sous-marins (énergie hydrolienne), la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans (énergie thermique des mers) ou encore la diffusion ionique provoquée par l’arrivée d’eau douce dans l’eau salée de la mer (énergie osmotique).

La chaleur interne de la Terre (géothermie) est assimilée à une forme d'énergie renouvelable, et le système Terre-Lune engendre les marées des océans et des mers permettant la mise en valeur de l'énergie marémotrice.

Les combustibles fossiles ou minéraux (matériaux fissiles) ne sont pas des sources d'énergie renouvelables, les ressources étant consommées à une vitesse bien supérieure à la vitesse à laquelle celles-ci sont naturellement créées ou disponibles.

Une agence internationale de l'énergie renouvelable (IRENA) a été créée en 2009 et compte 148 états signataires (dont 70 ayant déjà ratifié ses statuts)[1].

Sommaire
1 Aperçu général
2 Les différents types d’énergies renouvelables
2.1 Énergie solaire
2.1.1 Énergie solaire thermique
2.1.2 Énergie photovoltaïque
2.2 Énergie éolienne
2.3 Énergie hydraulique
2.4 Biomasse
2.5 Énergie géothermique
3 Avantages escomptés
3.1 Avantages en termes géopolitiques et de sécurité
3.2 Autres avantages
4 Contraintes et limites
4.1 Nuisances et pollutions
4.2 Disponibilité
5 Impact sur le réchauffement climatique
5.1 Intégration éco-paysagère
5.2 Risques pour la faune
5.3 Stockage et distribution
5.4 Contraintes économiques et organisationnelles
6 Rentabilité économique
7 Situation actuelle
7.1 En Europe
7.2 Électricité renouvelable dans le monde
8 Perceptions, appropriation par le public
9 Organisations professionnelles et Associations
10 Notes et références
11 Annexes
11.1 Articles connexes
11.1.1 Énergies renouvelables
11.1.2 Développement durable et changement climatique
11.1.3 Valorisation économique
11.2 Sources et bibliographie
11.3 Liens externes

Énergie solaire

Le Soleil émet un rayonnement électromagnétique dans lequel on trouve notamment les rayons cosmiques, gamma, X, la lumière visible, l’infrarouge, les micro-ondes et les ondes radios en fonction de la fréquence d’émission. Tous ces types de rayonnement électromagnétique émettent de l’énergie [3] p. 88. Le niveau d’irradiance (le flux énergétique) arrivant à la surface de la Terre dépend de la longueur d’onde du rayonnement solaire.

Deux grandes familles d'énergie solaire à cycle court se distinguent :

l'énergie solaire thermique qui utilise la chaleur transmise par rayonnement,
l'énergie photovoltaïque qui utilise le rayonnement lui-même

Énergie solaire thermique
Dans les conditions terrestres, le rayonnement thermique se situe entre 0,1 et 100 micromètres. Il se caractérise par l’émission d’un rayonnement au détriment de l’énergie calorifique du corps émetteur. Ainsi, un corps émettant un rayonnement thermique diminue son énergie calorifique et un corps recevant un rayonnement thermique augmente son énergie calorifique . Le Soleil émet principalement dans le rayonnement visible, entre 0,4 et 0,8 micromètres[3] p. 89. Ainsi, en rentrant en contact avec un corps le rayonnement solaire augmente la température de ce corps. On parle ici d’énergie solaire thermique. Cette source d’énergie est connue depuis très longtemps, notamment par le fait de se positionner à un endroit ensoleillé pour se réchauffer.

L'énergie thermique peut être utilisée directement ou indirectement :

directement pour chauffer des locaux ou de l'eau sanitaire (panneaux solaires chauffants et chauffe-eau solaire) ou des aliments (fours solaires),
indirectement pour la production de vapeur d'un fluide caloporteur pour entraîner des turbines et ainsi obtenir une énergie électrique (énergie solaire thermodynamique (ou heliothermodynamique)).
L'énergie solaire thermique peut également être utilisée pour la cuisine. Apparue dans les années 70, la cuisine solaire consiste à préparer des plats à l'aide d'un cuiseur ou d'un four solaire. Les petits fours solaires permettent des températures de cuisson de l'ordre des 150°C, les paraboles solaires permettent de faire les mêmes plats qu'une cuisinière classique à gaz ou électrique.

A grande échelle, la Fondation Desertec construit dans le Sahara des centrales solaires thermiques à concentration. D'après ses ingénieurs, "Les déserts de la planète reçoivent toutes les 6 heures du Soleil l’équivalent de ce que consomme l’humanité chaque année." et quelques centaines de km² d'étendue désertique pourrait satisfaire l'ensemble des besoins énergétiques de la planète[4].

Énergie photovoltaïque

L’énergie photovoltaïque se base sur l’effet photoélectrique pour créer un courant électrique continu à partir d’un rayonnement électromagnétique. Cette source de lumière peut être naturelle (soleil) ou-bien artificielle (une ampoule). L'énergie photovoltaïque est captée par des cellules photovoltaïques, un composant électronique qui produit de l'électricité lorsqu'il est exposé à la lumière. Plusieurs cellules peuvent être reliées pour former un module solaire photovoltaïque ou un panneau photovoltaïque. Une installation photovoltaïque connectée à un réseau d'électricité se compose généralement de plusieurs panneaux photovoltaïques, leur nombre pouvant varier d'une dizaine à plusieurs milliers[5].

Il existe plusieurs technologies de modules solaires photovoltaïques :

les modules solaires monocristallins possèdent le meilleur rendement au m² et sont essentiellement utilisés lorsque les espaces sont restreints et pour optimiser la production d'une centrale photovoltaïque.
les modules solaires polycristallins représente une technologie proposant des rendements plus faibles que la technologie monocristalline.
les modules solaires amorphes sont des panneaux solaires proposant un rendement largement inférieur aux modules solaires cristallins. Cette solution nécessite donc une plus grande surface pour la même puissance installée.
En France, l'énergie photovoltaïque bénéficie d'un tarif de rachat avantageux. C'est à dire que les propriétaires d'installations peuvent vendre l'électricité produite par leur installation à un distributeur d'électricité, à un tarif fixé par la loi[6].

Énergie éolienne

L’activité solaire est la principale cause des phénomènes météorologiques. Ces derniers sont notamment caractérisés par des déplacements de masse d’air à l’intérieur de l’atmosphère. C’est l’énergie mécanique de ces déplacements de masse d’air qui est à la base de l’énergie éolienne. L’énergie éolienne consiste ainsi à utiliser cette énergie mécanique.

Des voiliers ont été utilisés dès l’Antiquité, comme en témoigne la Barque solaire de Khéops. Jusqu’au milieu du XIXe siècle, l’essentiel des déplacements nautiques à moyenne et longue distance ce sont faits grâce à la force du vent. Un dérivé terrestre n’ayant d’usage que sportif a été rendu possible par les techniques modernes : le char à voile.

L’énergie éolienne a aussi été vite exploitée à l’aide de moulins à vent équipés de pales en forme de voile, comme ceux que l’on peut voir aux Pays-Bas ou encore ceux mentionnés dans Don Quichotte. Ces moulins utilisent l’énergie mécanique pour actionner différents équipements. Les moulins des Pays-Bas actionnent directement des pompes dont le but est d’assécher ou de maintenir secs les polders du pays. Les meuniers utilisent des moulins pour faire tourner une meule à grains.

Aujourd’hui, ce sont les éoliennes qui prennent la place des moulins à vent. Les éoliennes transforment l’énergie mécanique en énergie électrique, soit pour l’injecter dans un réseau de distribution soit pour être utilisé sur place (site isolé de réseau de distribution). Pour résoudre le problème d'espace, elles sont de plus en plus souvent placées en mer[4].

L'éolien se développe également de plus en plus à l'échelle individuelle. En effet, le petit éolien devient très rentable, les fabricants proposant des génératrices de plus en plus performantes, et de plus en plus abordables. Le petit éolien est généralement utilisé pour produire de l'électricité qui sera consommée directement sur place.[7] En effet, le tarif d'achat de l'électricité mis en place n'est pas avantageux pour le petit éolien. De plus, pour bénéficier du tarif d'achat d'EDF, il faut que l'éolienne soit placée en Zone de Développement Eolien, ce qui limite les possibilités à l'échelle individuelle.[8]

Demain, de nouvelles voiles iront chercher les vents d'altitude, plus puissants, plus réguliers. Magenn, Kite Gen, et Skywindpower s'élèveront à 300m, 1200m ou 5000m pour produire jusqu'à 100 fois plus d'électricité qu'une éolienne actuelle[4].

Énergie hydraulique

À l’instar de l’énergie éolienne, les énergies hydrauliques (à l'exception de l'énergie marémotrice) ont leur origine dans les phénomènes météorologiques et donc du Soleil. Ces phénomènes prélèvent de l’eau principalement dans les océans et en libèrent une partie sur les continents à des altitudes variables. On parle du cycle de l'eau pour décrire ces mouvements. De l’eau en altitude possède une énergie potentielle de pesanteur. Cette énergie est peut être alors captée et transformée, lors des mouvements de l’eau qui retourne vers les océans. Avant l’avènement de l’électricité, les moulins à eau permettent de capter cette énergie mécanique pour entrainer des machines-outils (machines à tisser, moulins à moudre le blé...).

Avec l’invention de l’électricité cette énergie mécanique est transformée en énergie électrique.

D'autres énergies hydrauliques existent et proviennent généralement de sources marines :

Énergie des vagues elle est produite par le mouvement des vagues est captée par les pélamis, sorte de vers en métal articulé. Leur puissance correspond à celle d'une éolienne[4].
Énergie marémotrice elle est produite par le mouvement de l’eau créé par les marées (variations du niveau de la mer, courants de marée),
Énergie hydrolienne elle est produite par l' utilisation des courants sous marins,
Énergie thermique des mers elle est produite en exploitant la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans,
Énergie osmotique elle est produite par la diffusion ionique provoquée par l’arrivée d’eau douce dans l’eau salée de la mer est source d’énergie[9]. L’idée remonte déjà aux années 70, c'est une énergie nouvelle, elle consiste à tirer l'énergie du mélange d'eau de mer et d'eau douce. La première centrale osmotique a été ouverte à Hurum en Norvège par la société Statkraft à l'embouchure du Fjord d'Oslo au bord de la Mer du Nord. Il s'agit encore d'un prototype destiné à tester la fiabilité et améliorer le rendement mais l'ouverture de la première centrale industrielle est prévue pour 2015. Une centrale de la taille d’un terrain de football pourrait produire de l’électricité pour 30,000 ménages. D'après l'entreprise, à terme 50% de la production électrique de l’Union Européenne pourrait être osmotique[4].

Biomasse

Indirectement, il s’agit d’énergie solaire stockée sous forme organique grâce à la photosynthèse. Elle est exploitée par combustion ou métabolisation. Cette énergie est renouvelable à condition que les quantités brûlées n’excèdent pas les quantités produites ; cette condition n'est pas toujours remplie. On peut citer notamment le bois et les biocarburants.

Des cyano-bactéries modifiées pourraient convertir de l'énergie solaire en carburant et consommer du CO2. Cette technique et l'utilisation de ce carburant équilibreraient la production et la consommation de CO2. Par génie génétique, une entreprise a créé et améliore peu à peu cette technique[10].

Une équipe de recherche de l'Université de Stanford a montré que la production d'électricité à partir de la biomasse serait plus rentable économiquement et écologiquement que leur transformation et leur utilisation dans les transports en tant que bio-carburant. Pour ce faire, Elliott Campbell et ses collègues ont comparé l’impact et le rendement de la production de l’électricité et de l’éthanol, de leur utilisation mais aussi du cycle de vie des voitures électriques et à moteur thermique. D'après eux, l’option électrique émet deux fois moins de CO2 que l’option bio carburant et 1 hectare de culture permet de parcourir 52000km à l’électricité contre 31000km à l’éthanol[11]. Pourtant ce constat ne rassure en rien sur les problèmes d'utilisation des sols et d'alimentation mondiale[4].

Énergie géothermique
Un des témoignages les plus anciens date de 2000 ans avant Jésus-Christ, avec dans les îles Lipari (Italie) l'exploitation d'eau naturellement chaude pour les thermes.

Le principe consiste à extraire l’énergie géothermique contenue dans le sol pour l’utiliser sous forme de chauffage ou pour la transformer en électricité. Dans les couches profondes, la chaleur de la Terre est produite par la radioactivité naturelle des roches qui constituent la croûte[réf. souhaitée] terrestre : c’est l’énergie nucléaire produite par la désintégration de l’uranium, du thorium et du potassium.

Par rapport à d’autres énergies renouvelables, la géothermie profonde ne dépend pas des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent).

En 2009, les trois premiers producteurs sont les États-Unis, les Philippines et l'Indonésie[12]. Ce dernier pays possède le plus grand potentiel (27 gigawatts, soit 40 % des réserves mondiales)[12].

Pour autant le géothermique comporte lui aussi des risques au niveau humain. Les techniques évoluent et permettent de chercher la chaleur à de plus grandes profondeurs. Il a été montré que la modification des pressions dans les sous-sols avait un impact sur l'activité sismique. La fréquence des tremblements de terre mais aussi leur puissance peut être augmentée à cause de l'exploitation de cette énergie[13],[4].

Avantages escomptés
La civilisation moderne est très dépendante de l'énergie et spécialement des énergies non renouvelables, qui s'épuiseront tôt ou tard. Passer d'une ressource actuellement non renouvelable à une ressource renouvelable suscite des espoirs, certains justifiés, d'autres moins.

Avantages en termes géopolitiques et de sécurité
Selon une étude[14] récente (2007) commandée par le ministère de l'environnement allemand, comparativement aux grandes centrales énergétiques thermiques (dont nucléaire) et hydroélectrique qui centralisent la production énergétique, les énergies propres, sûres, renouvelables quand elles sont décentralisées présentent de nombreux intérêts en termes de sécurité énergétique, intérieure, militaire et civile, en matière de risque terroriste, de même que pour la sécurité climatique, le développement, les investissements et les marchés financiers.

Les énergies renouvelables sont une source de sécurité dans les domaines économiques, sociaux et environnementaux, surtout lorsqu'une gamme de sources complémentaires d'énergie est exploitée (par exemple l'éolien fonctionne mieux quand il n'y a pas de soleil et le solaire produit souvent plus quand il n'y a pas de vent[réf. souhaitée]).

Elles diminuent la dépendance aux ressources fossiles[15] et améliorent l'indépendance énergétique, les énergies renouvelables participent à la réduction des conflits liés aux intérêts énergétiques.

Autres avantages
On attribue souvent aux énergies renouvelables des caractéristiques favorables (qu'elles peuvent mériter ou non), telles que

la sûreté (faible risque d'accident, faible conséquence d'un éventuel accident, régularité de la fourniture, ...).
la propreté (peu voire pas du tout de déchets, peu dangereux et facile à gérer : recyclables, par exemple)
la décentralisation (développement local des territoires, réserve d'emplois locaux non décentralisable, etc.)
le respect de l'environnement, lors de la fabrication, pendant le fonctionnement, et en fin de vie (démantèlement)
Pour ces caractéristiques, c'est chaque filière voire chaque cas séparément qu'il convient d'examiner pour vérifier si on peut ou non lui attribuer le bienfait supposé, et si oui, dans quelle mesure. Par exemple :

l'énergie éolienne peut certainement être considérée comme une production locale au Danemark, mais pas dans un pays qui importe la technique, les capitaux, et les hommes pour faire fonctionner les machines.
Les biocarburants ont un impact environnemental et social contesté (étant en butte aux critiques générales sur l'activité agricole, avec en sus un reproche de destruction alimentaire).
Les installations hydroélectriques, outre les destructions provoquées par l'engloutissement d'une vallée, peuvent se rompre (entre 1959 et 1987, trente accidents ont fait 18 000 victimes dans le monde, dont plus de 2 000 morts en Europe[16]).
Par ailleurs, dans tous les cas, les énergies renouvelables réduisent la production de CO2 à hauteur de l'énergie non renouvelable qu'elles remplacent. Cependant, elles peuvent rester responsables d'autres gaz à effet de serre pour leur mise en place ou dans le cadre de leur fonctionnement, chaque technique devant être là encore examinée séparément.

Contraintes et limites
Nuisances et pollutions
Le terme d'énergie renouvelable est souvent assimilé à celui d'énergie propre ou « propre et sûre ». La définition est différente : une énergie propre ne produit pas ou peu de polluant, ou bien elle produit des polluants qui disparaissent rapidement sans conséquences pour l'environnement. Une énergie renouvelable n'est pas nécessairement propre, et inversement : par exemple, la collecte et la combustion de la biomasse peut produire des nuisances (piétinement, réduction de biodiversité, etc.) et des polluants (NOx, suies, etc., c'est notamment le cas de la biomasse solide comme le bois)[17],[18]. Il n'y a donc que des sources d'énergie plus ou moins nuisibles suivant les circonstances[19].

Disponibilité
Si, selon la formule latine (sol lucet omnibus), le soleil éclaire tout, la plupart des énergies disponibles dépendent du milieu et ne sont pas disponibles partout et tout le temps ou à des coûts économiquement acceptables. En particulier l’énergie solaire n’est disponible que de jour (soit 50 % du temps en moyenne sur une année) ou durant certains mois quand on se rapproche des pôles. Divers systèmes de bouquets énergétiques avec dispositifs de stockage temporaire de l'énergie existent ou sont en cours d'étude (par exemple : systèmes d'accumulateurs électriques, stockage sous forme d'hydrogène, ou de calories ou de masse d'eau remontées dans des réservoirs quand l'énergie est disponible, puis utilisées pour produire de l'électricité par « turbinage » quand nécessaire). Une péréquation géographique par un réseau interconnecté avec peu de pertes en ligne permettrait aussi d'atténuer les inégalités momentanées d'accès au solaire ou à l'éolien (inégalités liées à de moindre production et à des crêtes horaires et saisonnières de demande), ce qui pourrait être rendu possible par les piles à hydrogène et les nouvelles lignes HVDC qui permettent de transporter le courant électrique à haute tension plus loin, avec moins de pertes en ligne.

Plusieurs études laissent penser qu'il serait possible de répondre en 20 à 40 ans à tous les besoins énergétiques par des sources renouvelables et plus propres, avec les technologies d'aujourd'hui, en occupant 0,4 pour cent de la surface du globe, à un coût à peu près comparable à celui des énergies fossiles et nucléaires, mais avec un effort de transformation des réseau de production, stockage et transport de l'énergie très important, ce qui demande une forte volonté sociétale et politique[20]. « L'empreinte cumulée en surface des éoliennes nécessaire à la moitié de la consommation électrique mondiale est moins que la surface de Manhattan (..) et si la moitié des fermes éoliennes étaient localisées en offshore, un seul Manhattan suffirait »[20]. Pour les Etat-Unis, ce serait selon un effort de mobilisation « comparable au projet Apollo de voyage sur la lune ou à la construction de tout le réseau routier inter-Etat »[20].

Impact sur le réchauffement climatique
Lorsqu'on ne tient pas compte du potentiel de réduction des émissions de GES des modes actuels de production et d'utilisation de l'énergie, les énergies propres et renouvelables sont parfois présentées comme une solution au problème du réchauffement climatique. En réalité, il faut considérer deux aspects complémentaires des politiques de la maîtrise de l'énergie : les économies d'énergie d'une part et les énergies renouvelables d'autre part ; ceci de façon à diminuer la consommation d'énergies fossiles.

Selon le scénario énergétique sur les potentiels respectifs, en économies d'énergie et en énergies renouvelables, des experts de Greenpeace pour 2030, l'éolien et le solaire représenteraient à eux deux environ 3% de la production d'énergie mondiale[21].

Selon Jean-Marc Jancovici[22], le développement des énergies renouvelables ne suffira pas à éviter une importante diminution des consommations d'énergie : « malgré les renouvelables, des changements de nos modes de vie lui semblent nécessaires »[23].

Les sources académiques sur le sujet ont montré qu'un scénario énergétique entièrement renouvelable permettant de garantir la qualité de vie des pays développés à l'ensemble de la population mondiale était techniquement faisables avec les meilleurs techniques disponibles actuellement en matière d'efficacité énergétique[24]. Toutefois ces études ne se sont intéressées qu'aux aspects environnementaux, industriels et techniques et n'abordent pas les questions de responsabilités financières et politiques liés à un tel changement.

Intégration éco-paysagère

Un développement significatif des énergies renouvelables aura des effets sur le paysages et le milieu, avec des différences sensibles d'impact écologique ou paysager selon l'installation concernée et selon que le milieu est déjà artificialisé ou que l'aménagement projeté vise un espace encore sauvage. Les impacts paysagers et visuel sont pour partie subjectifs.

La construction des grandes installations (type centrale solaire) a toujours un impact sur le paysage. On cite souvent les grandes éoliennes, et plus rarement les toitures solaires. C'est pourquoi des efforts sont faits pour tenter de mieux intégrer ces installations dans le paysage (peindre les éoliennes en vert dans leur partie basse et en bleu pâle dans leur partie supérieure par exemple). Une production décentralisée peut aussi diminuer le besoin de pylônes et lignes à haute tension. Les réseaux moyenne tension peuvent être enterrés.

Risques pour la faune
La construction d'un barrage hydroélectrique a des conséquences lourdes : inondation de vallées entières, modification profonde de l'écosystème local. De plus, les barrages hydroélectriques font obstacle à la migration des poissons, ce qui représente un problème pour les fleuves du nord-ouest de l'Amérique du Nord, où les populations de saumons ont été réduites de manière importante.[réf. nécessaire]

On a également accusé les éoliennes de représenter un danger pour les oiseaux (bien qu'une éolienne tue 0 à 3 oiseaux par an alors qu'un kilomètre de ligne à haute tension en tue plusieurs dizaines par an, il y en a 100 000 km en France). En fait, il semblerait que le plus gros risque soit pour les chauves-souris[25].

Les éoliennes à axe vertical, type Savonius hélicoïdales, réduisent le risque de tuer des oiseaux tout en nécessitant un espace plus réduit. Elles tendent être d'avantage utilisées comme micro-éoliennes, dans les milieux urbains.

Stockage et distribution
Un des grands problèmes avec l'énergie, c'est le transport dans le temps ou l'espace. L'énergie solaire et ses dérivés (vent, chute d'eau, etc.) ne sont pas disponibles à la demande, il est donc nécessaire de compenser, en disposant de moyens de stockage suffisants, auprès du consommateur, du producteur, ou via un réseau d'échange (similaire à l'ancien réseau de distribution).

Des exemples d'une utilisation directe d'énergie renouvelable sont les fours solaires, le chauffage par géothermie, et les moulins à vent utilisés pour moudre le grain. Des exemples d'utilisations indirectes, c'est-à-dire passant par d'autres formes d'énergie, sont la production d'électricité par des éoliennes ou des cellules photovoltaïques ou la production de biocarburants tels que l'éthanol issu de la biomasse.

L'utilisation de l'énergie renouvelable, qui peut souvent être produite « sur place », diminue les appels aux systèmes de distribution de l'électricité.

Dans les pays fortement industrialisés, la plupart des consommateurs et producteurs d'énergie sont reliés à un réseau électrique qui peut assurer des échanges d'un bout à l'autre d'un pays ou entre pays. Un réseau fortement interconnecté à échelle continentale permettrait, à condition d'être convenablement dimensionné et administré, de réduire les aléas de production et de consommation, grâce à la multiplication des sources de production disponibles et au recouvrement de plages horaires d'utilisation différentes.[réf. nécessaire] Le problème de l'intermittence du vent deviendrait ainsi moins critique (voir Débat sur l'énergie éolienne). La diversification des sources pourrait également autoriser une complémentarité intéressante.

Contraintes économiques et organisationnelles
La mise en œuvre concrète doit se plier aux contraintes des marchés. La logique des fonds de placement n'est pas toujours une logique d'investissement.
Les agents économiques concernés sont dispersés. Il faut les rassembler et imaginer des conditions d'organisation adaptées : contrats de filière, contrats territoriaux, …. Tout reste à faire pour la définition des filières.
Rentabilité économique
La mise en œuvre d’une filière d'énergie renouvelable nécessite de faire un bilan économique. La mise en place de subventions (crédit d'impôt et des permis d’émission de gaz à effet de serre - voir bourse du carbone) rend ces filières rentables comme pourrait le faire l'internalisation des externalités négatives des énergies non renouvelables.

En 2010, le secteur des énergies renouvelables a enregistré 446 transactions (fusions et acquisitions) selon le cabinet KPMG[26]. En termes de valeur, ces transactions représentent une augmentation de 70 % par rapport à 2009, notamment grâce à la progression des entreprises chinoises. À l'horizon 2040, Pékin ambitionne de produire 40 % d'énergies renouvelables sur le total de son mix énergétique. Par ailleurs, la Chine pourrait renforcer sa position sur le marché américain, même si les États-Unis restent le numéro 1 en terme d'investissement dans les énergies renouvelables.

Situation actuelle
En 2005, les énergies renouvelables représentaient 13,5 % de la consommation totale d’énergie commercialisée dans le monde et 18 % de la production mondiale d'électricité[27]. La biomasse et les déchets assurent l’essentiel de cette production commercialisée (10,6%)[27].

Pour la production électrique, l'hydraulique (90 %) est loin devant la biomasse 5,5%, géothermie 1,5%, éolien 0,5% et le solaire 0,05%.

Les pompes à chaleur géothermiques se développent et sont parfois considérées comme exploitant une énergie partiellement renouvelable (une partie de l’énergie qu’elles fournissent provient de la Terre, du soleil et du vent) ou des systèmes efficaces de production de chaleur (elles assurent une production d’énergie thermique supérieure à l’énergie électrique consommée), mais elles ne sont pas toujours considérées comme des énergies vertes en raison de la grande quantité d'électricité qu'elles consomment.

En Europe

Le développement des énergies renouvelables est un des éléments importants de la politique énergétique de l’Union Européenne. Le livre blanc de 1997 fixe l’objectif de 12 % d’énergie renouvelable commercialisée pour l’Union en 2010. Par la suite, des directives sont venues préciser cet objectif :

La directive électricité renouvelable (2001) fixe l’objectif indicatif de 21 % d’électricité renouvelable dans la consommation brute de l'Union en 2020 ;
La directive biocarburant (2003) donne des objectifs indicatifs de 5,75 % de substitution par les biocarburants pour 2010 ;
La Commission étudie actuellement la possibilité d’une directive chaleur renouvelable.
Les différents pays de l'Union ont donc mis en place des politiques plus ou moins volontaristes en matière d’énergies renouvelables en associant des mesures économiques, légales et sociales.

Le Danemark était le leader de l'électricité éolienne et reste le pays qui produit les niveaux les plus élevés d'électricité à partir du vent. Mais l'Allemagne a commencé à accroître sérieusement sa capacité éolienne au milieu des années 1990 avec l'application des subventions et des prêts bon marché, et a maintenant plus d'un tiers de toute la capacité de production éolienne du monde.

L'Espagne a commencé récemment la production d'énergie éolienne, mais dès 2002 a rattrapé les États-Unis pour devenir le pays avec le deuxième niveau le plus élevé pour la capacité installée d'énergie éolienne[réf. nécessaire].

L’Autriche, la Grèce et l'Allemagne sont en tête dans le domaine de la production de chaleur solaire. L’Espagne devrait bientôt connaître un boum grâce à l’élargissement à l’ensemble de son territoire de l’Ordonnance Solaire de Barcelone (obligation d’installer un chauffe-eau solaire sur toute nouvelle construction d’habitation collective ou lors de rénovations). Les succès de ces pays sont en partie basés sur leurs avantages géographiques, bien qu'il vaille la peine de noter que l'Allemagne n'a pas de particulièrement bonnes ressources en soleil ou en vent (beaucoup plus mauvaises par exemple que l'Angleterre, où les politiques ont eu beaucoup moins de succès). D'autres facteurs ont ainsi joué un rôle important dans son engagement dans le développement des énergies renouvelables.

La France produit 6% de son énergie commercialisée à partir de sources renouvelables, 4 % provenant de la biomasse (essentiellement bois énergie) et 2 % de l’hydraulique. L’éolien reste très peu développé malgré des taux de croissance annuels voisins de 100 %. La France est aussi parmi les mauvais élèves européens en matière de surface solaire installée par habitant.
Des aides vient à améliorer la situation :

Des crédit d’impôt de 50 % du coût du matériel sont proposées aux particuliers pour l’installation d’appareil utilisant les énergies renouvelables (chauffe-eau solaire, chauffage bois, …). La plupart des Conseils régionaux, et quelques conseils généraux et municipalités offrent aussi des subventions.
Le principe du tarif d’achat (prix du kWh électrique renouvelable fixé à l’avance pour une durée déterminée) a été retenu pour soutenir les producteurs et investisseurs et encourager l’émergence de nouvelles technologies. La révision à la hausse de ces tarifs le 10 juillet 2006 rend les professionnels optimistes sur le développement de l’électricité renouvelable, en particulier du photovoltaïque.
Électricité renouvelable dans le monde

Classement des pays dans la production d'énergie renouvelable électrique en 2000 (ce classement illustre la quantité d’énergie produite, pas la part d’énergie renouvelable dans la consommation nationale) :

Hydroélectrique Géothermique Éolien Solaire
1. Canada États-Unis Allemagne Japon
2.
États-Unis Philippines États-Unis Allemagne
3.
Brésil Italie Espagne États-Unis
4.
Chine Mexique Danemark Inde
5.
Russie Indonesie !Indonésie Inde Australie
En 2007, les énergies renouvelables représentaient 9,6 % du total de la "production" d'énergie primaire commercialisée aux États-Unis, le nucléaire 11,7 %[28]. En 2008, les États-Unis occupent le premier rang mondial pour les investissements dans les énergies renouvelables (24 milliards de dollars)[29]

Capacité installée totale des énergies renouvelables dans les pays leaders
L'Algérie a lancé, le 3 février 2011[30], son Programme national de développement des énergies nouvelles et renouvelables et de l'efficacité énergétique [31]. Ce programme, qui s'étale sur la période allant de 2011 à 2013, ambitionne de produire 22.000 MW d'électricité à partir du solaire et de l'éolien dont 10.000 MW destinés à l'exportation [32].

Perceptions, appropriation par le public
Les ENR semblent de plus en plus faire consensus.

En France, en 2010, 97% des français se déclaraient favorables au développement des ENR[33]avec une préférence pour le solaire (61% contre 68% en 2009), l’éolien (53% contre 43% en 2009), devant l'hydraulique (20%) et la géothermie (19%). L'acceptabilité générale a augmenté (74% des personnes interrogées en 2010 plébiscitent l’installation d'éoliennes sur le territoire (-3 points par rapport à 2009)), mais des critères d'esthétique sont cités par 67% des répondants et des craintes de nuisances sonores (59%) comme frein à leur développement, sauf si elles sont situées à plus de 1 km du domicile. Utiliser son domicile pour produire de l'électricité à partir de sources renouvelables semble intéressant pour 44% des personnes interrogées et très intéressant pour 28% d'entre elles. En 2010, grâce notamment aux aides publiques, le solaire a gagné +13% et les pompes à chaleur (+5%). L'acceptabilité générale EnR est en hausse, 75% des Français étant favorables à leur installation. Cependant, l'ADEME enregistre une baisse du d’acceptabilité pour les projets installés « sur son toit », l'installation des équipements étant jugé trop compliquée pour le particulier (pour 44% des répondants, +8% par rapport à 2009) et encore initialement trop coûteuse (pour 45% des répondants, soit +11% par rapport à 2009) ou avec un temps de retour sur investissement trop long. Le principe du tiers-investisseur peine à se développer pour les petits projets en France, et la baisse des couts de rachats de l'électrifié photovoltaïque a probablement contribué à freiner ce secteur, en fort développement dans d'autres pays.

Organisations professionnelles et Associations
Un projet d'agence Internationale pour les Énergies Renouvelables (IRENA) fait l'objet d'une réunion préparatoire 26 janvier 2009 à Bonn (conférence pour la fondation de l'Agence). Début janvier 2009, 80 États avaient déjà annoncé leur présence[34].

Notes et références
↑ IRENA, « Member States [archive] ». Consulté le 3 mai 2011
↑ Reuters, Objectif 30% d'énergies renouvelables d'ici 2030, selon l'ONUDI [archive], 2 juin 2011
↑ a et b Jean-François Sacadura, Initiation aux transferts thermiques, Lavoisier, Paris, 1993 (ISBN 2-85206-618-1)
↑ a, b, c, d, e, f et g AllWeWish.org, les alternatives au nucléaire [archive]
↑ Présentation du fonctionnement d'une cellule photovoltaïque et d'une installation solaire photovoltaïque [archive] IMEX-cgi.fr
↑ Législation française sur les installations solaires photovoltaïques [archive]
↑ Explications sur le fonctionnement du petit éolien en autoconsommation [archive]
↑ Présentation de la législation française en matière de petit éolien [archive]
↑ L’eau, source d’énergie du futur [archive]
↑ Joule Unlimited Claims It Can Make Diesel Fuel With Sun, Water & CO2 [archive], JAY LINDSAY, 27 février 2011
↑ Science et Vie, juillet 2009, n°1102
↑ a et b Arnaud Guiguitant, « L'Indonésie mise sur l'électricité géothermique », dans Le Monde du 25-10-2009, [lire en ligne [archive]], mis en ligne le 24-10-2009
↑ SEISMES Comment croire que l'homme puisse être à l'origine de tremblements de terre ? [archive], Science et Vie, avril 2009, n°1099, p 44 à 59
↑ Étude intitulée « Importance des énergies renouvelables pour la politique sécuritaire », rendue en novembre 2007, réalisée par le cabinet de consultant Adelphi Consult et l'Institut de Wuppertal pour le climat, l'environnement et l'énergie [archive] (télécharger l’étude [archive])
↑ elles peuvent aussi simplement s'ajouter aux consommations fossiles, au lieu de s'y substituer ; dans ce cas, leur impact favorable est réduit.
↑ Prim, portail de prévention des risques majeurs [archive], voir aussi Manicore [archive], site de Jean-Marc Jancovici
↑ Conclusions du programme européen CARBOSOL [archive] (doc. CNRS)
↑ Poussières fines - questions et réponses [archive], page 36 (doc. OFEV)
↑ A quoi ressemblerait un monde "énergétiquement vertueux" ? [archive]
↑ a, b et c Vidéo (en anglais) ; Une nouvelle étude (Mark Z. Jacobson, chercheur et pr en Génie civil et environnemental à Stanford et Mark A. Delucchi(UC-Davis researcher) étudie ce qu'il faudrait pour convertir le système énergétique mondial aux énergies douces et renouvelables avec les technologies d'aujourd'hui sans augmentation significative de coûts [archive]
↑ Science et Vie, mars 2008
↑ Jean-Marc Jancovici [archive]
↑ Jean-Marc Jancovici [archive] et Alain Grandjean, Le plein s'il vous plaît ! - La solution au problème de l'énergie [archive], (ISBN 978-2020857925).
↑ Bent Sorensen, Renewable Energy 3rd édition, Elsevier Science & Technology Books
↑ (AFP) – 25 août 2008 - Les éoliennes pourraient menacer certaines chauves-souris [archive] : L'université de Calgary a montré que « la plupart des chauves-souris tuées par les éoliennes sont des espèces migratoires » et que « 90% des corps de chauves-souris retrouvés près d'éoliennes montraient des signes d'hémorragie interne provoquée par un traumatisme résultant apparemment d'une chute soudaine de la pression de l'air appelé barotraumatisme » : « la chute de pression atmosphérique à proximité des pales d'éolienne n'est pas détectable par les chauves-souris ».
↑ Green Power 2011. [archive] Rapport de KPMG sur les fusions et acquisitions dans le secteur des énergies renouvelables (juillet 2011)
↑ a et b Key World Energy Statistics 2005 Edition, © OECD/IEA
↑ (en) [PDF] Primary energy overview [archive], Ernergy Information Administration. Consulté le 22-11-2008
↑ (fr) L’énergie mondiale poursuit sa mutation malgré la crise [archive], Green univers. Consulté le 24-10-2009
↑ (fr) Adoption du programme des énergies renouvelables et de la politique d’économie d’énergie [archive]. Consulté le 23-07-2011
↑ (fr) Programme Algérien de Développement des Energies Nouvelles et Renouvelables et de l’Efficacité Energétique [archive]. Consulté le 23-07-2011
↑ (fr) Programme Algérien de Développement des Energies Nouvelles et Renouvelables et de l’Efficacité Energétique (Liste des projets) [archive]. Consulté le 23-07-2011
↑ Baromètre annuel de l'Ademe, repris par batiactu [archive] (Sondage effectué par BVA. 1012 entretiens téléphoniques ont été passés auprès d'un échantillon représentatifs, entre le 13 et le 25 septembre 2010), consulté 2011/01/24
↑ Conférence pour la création de l'Agence Internationale sur les Energies Renouvelables [archive] (Bulletin information ADIT du 21 01 2009)
Annexes
Articles connexes
Énergies renouvelables
Agence Internationale de l'Énergie Renouvelable
Énergie thermique des mers
Politique des énergies renouvelables
Ressources renouvelables
Tour énergétique
Énergie-Cités
Efficience énergétique
Développement durable et changement climatique
Développement durable
Changement climatique
Réchauffement climatique
Effet de serre
Responsabilité sociale des entreprises
Valorisation économique
Bourse du carbone
Bilan carbone
négawatt
Sources et bibliographie
Robert Bell, La bulle verte : la ruée vers l’or des énergies renouvelables, Paris, Scali, 2007, 296 p. (ISBN 9782350120683)
Sven Geitmann, Énergies renouvelables & Carburants alternatifs, Hydrogeit Verlag, août 2007 (ISBN 3937863060)
Arnaud Michon, Le Sens du vent, notes sur la nucléarisation de la France au temps des illusions renouvelables, Éditions de l'Encyclopédie des Nuisances, 2010.
Jacques Vernier, les énergies renouvelables, Paris, Presses universitaires de france, 2005 (ISBN 2130544495).
Que sais-je n°3240, 3e édition