Filière gaz et sécurité d’approvisionnement

La sécurité d’approvisionnement est un élément clé de la politique énergétique de la France. Or, l’électricité et le gaz représentent environ 60% de l’énergie primaire consommée en France en 2014. La sécurisation de leur approvisionnement constitue donc un enjeu particulièrement décisif pour la France.
La filière gaz et ses infrastructures sont garantes de la sécurité d’approvisionnement en France

Etat des lieux

Concernant le gaz, la sécurité d’approvisionnement repose d’une part sur une diversification des sources et des voies d’approvisionnement et d’autre part, sur des infrastructures de transport, de stockage et de distribution développées et sûres.

Concernant l’électricité, elle repose notamment sur la capacité du mix de production à équilibrer l’offre et la demande, et celle des réseaux à satisfaire les pointes journalières et saisonnières de consommations.

 

En conséquence, renforcer la sécurité d’approvisionnement des consommateurs passe aussi par la recherche des synergies entre les réseaux d’électricité et de gaz. Ces synergies sont possibles pour effacer les pointes électriques ou pour le stockage de la surproduction des énergies renouvelables transformées en hydrogène ou en méthane de synthèse.

 

Des sources d’approvisionnement pérennes et diversifiées

La sécurité d’approvisionnement en gaz naturel se concrétise par une diversification des modes d’acheminement (terrestre et maritime) et des sources : Norvège, Pays-Bas, Algérie et Russie qui représentent plus de 80% des approvisionnements.

De plus, la durée des contrats (long terme) conclus avec ces pays consolident encore davantage cette nécessaire sécurité (développement de champs gaziers, gazoducs, terminaux de gaz naturel liquéfié).

 

Source : Gas in Focus 

 

Origines des gaz Butane et Propane consommés en France

Concernant les GPL (gaz butane et propane), les sources d’approvisionnement sont multiples avec en 2013, 44% des importations issues du marché africain (dont 20% du Nigeria et 19% de l’Algérie) et 20% en provenance de la Norvège, pays au sein duquel 94% de la production est issue de l’exploitation des champs de gaz naturel.

 

Origines des gaz Butane,  Propane, GPL consommés en France

Figure 1 : Origine des importations de GPL consommé en France     Figure 2 : Origine du GPL consommé en France  

Source : Argus Media Ltd for AEGPL, 2013

 

Une énergie abondante : au moins deux siècles de réserve

Le gaz est une énergie abondante. Les réserves prouvées et à exploiter de gaz naturel et de butane & propane représentent près de deux siècles au rythme de consommation actuel. Elles sont en outre géographiquement plus diversifiées, un atout pour la sécurité des approvisionnements.

 

Réserves prouvées de gaz naturel  et de butane-propane-gpl dans le monde en 2013

Source : Connaissance des Énergies d’après les données du BP Statistical Review 

 

Des infrastructures de stockage et de distribution en place sur tout le territoire français

 

L’énergie gaz est disponible sur l’ensemble du territoire. La gestion des 230 000 km de conduites pour la plupart enterrées, acheminent le gaz naturel utile au quotidien d’un foyer français sur trois et s’inscrit comme un axe majeur de la sécurité d’approvisionnement. Dans les 27 000 communes où le gaz naturel n'est pas présent, les GPL permettent de répondre à nos besoins énergétiques, quels qu'ils soient, grâce à leur disponibilité sous forme de réservoirs aériens ou enterrés, de bouteilles ou de réseaux canalisés. L’énergie gaz couvre ainsi, si l’on additionne le gaz naturel et les gaz butane & propane, 100% du territoire et approvisionne en énergie deux foyers sur trois.

 

Pour assurer une plus grande sécurité, des stockages souterrains ont été développés et sont équitablement répartis sur l’ensemble du territoire. Ces derniers permettent de couvrir 26% des besoins annuels (10 milliards de m3), soit environ l’équivalent d’un hiver entier de consommation. 

 

 

 

Le gaz participe à la sécurisation des approvisionnements et du réseau électrique Français

Le gaz au service de la production d’électricité d’origine renouvelable.

Les productions d’électricité éoliennes et solaires sont par nature intermittentes. L’énergie gaz, énergie fossile la moins carbonée, stockable, facile à transporter, abondante et peu chère, est l’énergie la mieux à même de répondre à la variabilité des énergies renouvelables.

 

Exemple : les centrales à gaz à cycle combiné

Les centrales à cycle combiné gaz (dites CCGT) présentent deux avantages par rapport aux centrales classiques : un rendement amélioré (jusqu’à 70% contre 35%) et des émissions fortement réduites (jusqu’à 50% d’émissions en moins pour la même quantité d’électricité fournie). La part de ce moyen de production dans le mix énergétique français est encore limitée, mais en forte croissance, à l’image des nombreux projets actuellement en développement sur le territoire.

 

Carte des centrales à gaz à cycle combiné, ccg

Données : Gas in Focus 

 

Le Power to gas : stocker l’énergie électrique issue de sources renouvelables

Le principe du « Power to Gas » repose sur le stockage de la surproduction des énergies renouvelables grâce à sa transformation en hydrogène ou en méthane de synthèse. Les réseaux existants de gaz peuvent accueillir cet hydrogène ou ce méthane ainsi produit en assurant leur stockage, leur transport et leur valorisation sans investissement supplémentaire dans les infrastructures par mélange avec le gaz naturel. Le Power to Gas contribue ainsi à la valorisation de la production d’électricité d’origine renouvelable à faible coût.

Un nouveau quartier d’environ 200 logements sera alimenté par un mélange d’hydrogène et de gaz naturel dans la Commune de Capelle la Grande sur la Communauté Urbaine de Dunkerque. La production électrique s’appuiera sur les énergies renouvelables (électricité éolienne) injectées dans le réseau électrique. Les excédents serviront à produire de l’hydrogène qui sera stocké puis distribué selon les besoins.

Schéma d’un futur de réseaux connectés pour la synergie entre le gaz et l’électricité

 

 

L’énergie gaz permet de limiter les pointes électriques saisonnières

Lutter contre la pointe électrique saisonnière

En France, le phénomène de pointe électrique saisonnière est particulièrement important en raison de l’utilisation massive de l’électricité en tant qu’énergie de chauffage.

Dans son rapport annuel 2013, RTE (gestionnaire du réseau de transport d’électricité) précise que la sensibilité à la température des consommations électriques appelée « thermosensibilité » a atteint 2400MW/°C, en forte hausse ces dernières années.

La France est à elle seule responsable de près de 50% de la sensibilité au climat de toute l’Europe.

 

Evolution du gradient thermique  et de la pointe électrique

Source : Le Moniteur

 

Ces pointes qui fragilisent le réseau électrique nécessitent:

  • la mise en route de centrales thermiques (le plus souvent à charbon) fortement émettrices de gaz à effet de serre ; 
  • des renforcements d’infrastructures coûteux en raison des congestions occasionnées par cette pointe de consommation.

Consommation électrique française centrée sur l’hiver 2008/2009

Source : Le Moniteur

 

L’intensité des pointes de consommations électriques a dépassé le cap des 100 GW et croît progressivement chaque année. La maitrise de la demande en électricité s’inscrit comme un enjeu majeur dans la sécurisation du réseau électrique ainsi que dans l’atteinte des objectifs européens des 3X20*.

Les énergies renouvelables, du fait de leur intermittence, ne sont pas à même de répondre seules à ce problème de pointe saisonnière. Ainsi, afin de limiter les investissements dans de nouveaux moyens de production comme dans le renforcement des lignes de transport et de distribution, le recours aux centrales à gaz à cycle combiné (CCGT) permettant une forte réactivité face aux tensions sur l’offre dans le système d’approvisionnement est l’une des solutions les plus adaptées.

 

Le pacte électrique breton

La Bretagne connaît une situation de fragilité électrique croissante due à  la situation péninsulaire de la Bretagne, qui ne produit que 8% de ses besoins et qui doit faire face à une forte démographie.

Les acteurs économiques et institutionnels ont signé le Pacte électrique breton le 14 décembre 2010.

Ce Pacte repose sur trois piliers : maîtrise de la demande d’énergie, développement des énergies renouvelables et sécurisation de l’approvisionnement électrique. Dans ce cadre, des opérations pilotes pour la rénovation de logements sociaux ou l’amélioration de logements individuels sont actuellement menées. Elles visent à substituer des équipements anciens fonctionnant à l’électricité par des solutions performantes utilisant l’énergie gaz. Ces travaux permettent ainsi d’obtenir un gain de performance énergétique et un allègement de la charge électrique sur les réseaux de distribution et de transport.

 

Les solutions de la filière gaz pour réduire la pointe électrique :

En plus des centrales à cycle combiné  gaz, le développement dans l’habitat des solutions gaz conduit naturellement à soulager le réseau électrique, particulièrement lors des saisons froides. C’est notamment le cas avec les chaudières à condensation seules ou couplées aux ENR comme le chauffe-eau solaire ou une PAC électrique de faible puissance dans le cas des chaudières hybrides.

L’utilisation des micro cogénération ou des piles à combustibles conduira à soulager le réseau électrique puisque ces équipements produiront de l’électricité en quantité d’autant plus importante que les besoins de chauffage seront élevés.

 

* La règle européenne des 3x20 correspond à :

  •  réduire de 20% les émissions de gaz à effet de serre par rapport à leurs niveaux de 1990,
  •  porter la part des énergies renouvelables à 20% de la consommation
  • réaliser 20% d'économies d'énergie.