Contenu carbone de la consommation d’électricité : Le bUreau du Facteur d’Emission vous dévoile sa nouvelle étude

Infos, intox et contenu carbone des énergies sont sur un bateau. Intox tombe à l’eau. Qui reste-t-il ?

En France, dans la catégorie des vecteurs énergétiques finaux, l’électricité fait partie des bons élèves. La physique lui impose toutefois pour contrainte le respect de l’équilibre entre l’offre et la demande : il s’agit à tout moment d’avoir une égalité entre les flux injectés (issus de la production nationale et des importations) et les flux soutirés du réseau (dus à la consommation et aux exportations). Chaque acteur du système électrique doit alors jouer les funambules au sein de son périmètre. Les fournisseurs, en particulier, doivent couvrir les besoins de leurs clients d’après leurs estimations, au moyen d’une production nationale ou importée. Ils réalisent leurs arbitrages sur les marchés de l’électricité, où il est parfois économiquement plus avantageux d’acheter à l’étranger. Ces opérations affectent la consommation française d’un contenu carbone plus important. Contrairement à certaines idées reçues, le contenu carbone de la consommation électrique n’est pas seulement déterminé par son niveau mais surtout par l’écart entre les consommation et production nationales, mettant en cause le contenu carbone élevé des importations. Explications.

L’évolution du contenu carbone au pas de temps horaire : une caractéristique propre à l’électricité

Il existe une différence fondamentale entre les vecteurs énergétiques d’origine fossile et l’électricité consommée : les contenus carbones du fioul domestique, du SP-95 et du gaz naturel[1] sont globalement stables, alors que celui de l’électricité consommée varie à chaque instant, au gré des modes de production mobilisés en France et à l’étranger pour répondre à la demande française.

L’identification des paramètres qui conditionnent ces évolutions horaires nécessite une approche systémique, mettant en jeu les fondamentaux économiques des marchés de l’électricité qui régissent les échanges entre fournisseurs et producteurs. Il peut ainsi arriver qu’il soit plus avantageux pour un fournisseur de s’approvisionner auprès d’un producteur étranger qu’auprès d’un producteur français, conduisant à une importation. Par ailleurs, certains évènements comme l’augmentation des prix des combustibles, la disponibilité des capacités renouvelables ou l’indisponibilité de moyens de production peuvent bouleverser l’ordre d’appel des centrales et leur durée de fonctionnement. Ainsi, non seulement le contenu carbone de l’électricité varie à chaque heure de l’année mais il est en plus impossible d’en prédire la valeur.

En conséquence, le niveau de consommation n’explique pas à lui seul le contenu carbone de l’électricité consommée. Une étude menée par l’UFE et tout juste publiée permet d’identifier les causes réelles d’un facteur d’émissions élevé.

Vous avez suivi jusqu’ici ? Démonstration.

L’analyse menée par l’UFE repose sur les données au pas de temps horaire de production par mode, de consommation, d’imports et d’exports français, pour les quatre années étudiées[2]. Les facteurs d’émissions directes des modes utilisés (en gCO_2éq/kWh) proviennent de la plateforme européenne en accès libre d’ENTSO-E. La méthode de reconstitution du facteur d’émissions réalise un arbitrage entre les différentes quantités d’électricité importée à allouer à la consommation. L’UFE considère à ce titre qu’à chaque heure, 90 % de l’électricité importée est consommée sur le territoire et que la quantité d’électricité importée restante est réexportée directement aux frontières.

Les ensembles de plus forts niveaux de consommation et de facteurs d’émissions de la consommation les plus élevés ont été rangés par ordre décroissant. Il apparait que sur les 5000 premières valeurs de ces deux ensembles, seules 40 % des données s’intersectent[3]. Cette intersection a ensuite fait l’objet d’une procédure de classification, permettant de regrouper au sein d’une même catégorie, les cohortes de données qui présentent des caractéristiques similaires. Les résultats montrent que les groupes qui présentent des facteurs d’émissions élevés témoignent de niveaux de consommation supérieurs au niveau de production, sans correspondre pour autant aux niveaux de consommation les plus élevés.  Ces écarts témoignent d’une importation plus importante et carbonée qui dégrade le contenu carbone de la consommation.

Conclusion

« Whaoh, ça parait tout bête dit comme ça, mais jamais personne ne me l’avait expliqué de cette façon-là ! » Eh oui, au sein du bUreau du Facteur d’Emissions, il y a effectivement quelques Jamy qui planchent à plein temps sur ces questions. Ils concluent d’ailleurs que l’enjeu de la politique énergétique relève davantage de la cohérence entre le développement des moyens de production et l’électrification de nos usages, que du traitement des deux entités de façon indépendante. Le système est au cœur de la transition énergétique et doit donc être abordé comme tel.

[1] respectivement 266 gCO2/kWh, 254 gCO2/kWh et 187 gCO2/kWh, contre seulement 60 gCO2/kWh environ pour le flux d’électrons.
[2] de 2016 à 2019 inclue, soit 35 060 heures de production – consommation – imports – exports.
[3] Cela signifie qu’au moins 40% des 5000 données de plus forts facteurs d’émissions se trouvent également être dans l’ensemble des 5000 données de plus forts niveaux de consommation. A titre de comparaison, une relation linéaire aurait montré un taux d’intersection égal à 100 %.