Les énergies renouvelables, c’est quoi ?

Dans une approche de transition énergétique, les énergies renouvelables, appelées EnR, représentent une alternative plus vertueuse que les énergies fossiles pour répondre à nos besoins énergétiques.

On classe généralement les sources d’énergie en deux grandes familles : les non renouvelables et les renouvelables. Ces dernières constituent le dernier pilier de la démarche NégaWatt.

En Nouvelle-Calédonie, les énergies renouvelables sont en plein essor. Le bilan énergétique 2018 du territoire montre que la production d’électricité issue d’énergies renouvelables était de 11,7 % (réparties entre les filières éolienne, hydraulique, solaire et biomasse). Le développement des EnR est tel que leur production pourrait répondre aux besoins électriques de la distribution publique (c’est à dire hors mine et métallurgie) d’ici 2023, soit bien avant l’objectif à 2030 fixé par le Schéma de Transition Energétique de la Nouvelle-Calédonie (STENC). Cela correspondant à un taux de pénétration des EnR global d’environ 25 % (la mine et la métallurgie représentant 75 % de la consommation électrique du territoire). Le STENC fixe également pour objectif de produire une électricité 100 % renouvelable dans les îles Loyauté, où la demande est moindre du fait de l’absence d’industrie minière.

Les sources d’énergies renouvelables

Les énergies renouvelables sont des énergies considérées inépuisables et viables dans le temps. Ces dernières ont l’avantage d’engendrer peu de pollution et de gaz à effet de serre lors de leur exploitation.

L’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie solaire thermique sont les deux principales formes d’énergie solaire. Grâce à l’intensité lumineuse du soleil, l’énergie solaire photovoltaïque peut être convertie en énergie électrique. Pour réaliser cette conversion, on utilise la technologie des panneaux photovoltaïques.

Quant à l’énergie solaire thermique, on utilise le rayonnement thermique du soleil pour chauffer un fluide caloporteur. La chaleur du fluide permet alors soit de chauffer son eau et satisfaire ses besoins sanitaires (par le biais de chauffe-eau solaire), soit de produire de l’électricité (par le biais de turbines à vapeur ou à gaz) pour les centrales solaires thermiques à concentration.

schema d'installation de principe de fonctionnement 'un chauffe-eau solaire individuel

Schéma de principe de fonctionnement du chauffe-eau solaire

La Nouvelle-Calédonie offre un taux d’ensoleillement moyen de 2500 heures/an. Une chance pour la filière photovoltaïque qui est en plein essor et sera bientôt la filière renouvelable la plus productrice du territoire. D’ailleurs c’est à Boulouparis qu’on retrouve la plus grande centrale solaire avec stockage de France ! C’est également une chance pour les Calédoniens de chauffer leur eau sanitaire de manière durable avec du solaire thermique.

Centrale solaire photovoltaïque "Helio Boulouparis 2" de 16 MW au premier plan– Source : Nicolas Job // Heos Marine Pacifique

Centrale solaire photovoltaïque “Helio Boulouparis 2” de 16 MW au premier plan – Source : Nicolas Job // Heos Marine Pacifique

L’énergie éolienne est l’énergie renouvelable utilisant le vent. En profitant de l’énergie cinétique du vent liée aux courants aériens, il est possible de convertir l’énergie éolienne en énergie mécanique puis en électricité ! C’est le principe même de l’éolienne. Grâce aux vents, les pales de la turbine se mettent en rotation et permettent de générer de l’électricité via un alternateur.

Les communes de Voh et du Mont-Dore abritent les principaux projets éoliens du territoire et un projet est en développement à Yaté.

Éolienne de Prony située appartenant à la commune de Mont-Dore - Source : Synergie

Éolienne de Prony située appartenant à la commune de Mont-Dore – Source : Synergie

L’énergie hydraulique est l’énergie liée au mouvement de l’eau. Ainsi, l’énergie cinétique des cours d’eau et rivières est exploitée pour mettre en rotation des turbines et produire de l’électricité. C’est le cas des microcentrales hydroélectriques. Il est également possible d’accumuler l’eau dans un lac en la retenant avec un barrage. Aussi lorsque l’eau retenue est relâchée, c’est l’énergie potentielle qui est valorisée en énergie électrique. La hauteur de la chute entre le lac et la turbine entraîne une différence de pression et permet la rotation de la turbine.

D’autres formes d’énergies dites marines existent pour produire de l’électricité. Grâce à la gravité lunaire et solaire, l’énergie marémotrice issue du mouvement des marées peut être exploitable à certains endroits. Il en va de même pour l’énergie houlomotrice exploitant la houle des vagues. Les courants marins peuvent également être utilisés pour produire de l’électricité via l’installation d’hydrolienne.

Le barrage de Yaté est le premier projet renouvelable créé dans l’île en 1958. Par la suite, la création de microcentrales hydroélectriques s’est également développée sur le territoire. En attendant le développement de la filière photovoltaïque, l’hydraulique est la filière renouvelable prépondérante en Nouvelle-Calédonie.

Barrage de Yaté créé en 1958 - source : Facebook

Barrage de Yaté créé en 1958 – source : Facebook “Mon Caillou”

Dans le domaine de l’énergie, la biomasse est l’ensemble de la matière organique (animale et végétale) utilisée ou utilisable comme source d’énergie. Il peut s’agir du bois, du lisier des animaux, des déchets alimentaires et des déchets verts. La biomasse permet de produire de la chaleur et/ou de l’électricité grâce à trois procédés principaux :

  • La combustion (à base de biomasse sèche, principalement le bois, la paille, les fibres), qui permet par la production de chaleur et/ou d’électricité ;
  • La méthanisation (à base de biomasse humide : boue de step, déchets alimentaires, décharge) : la fermentation de déchets organiques permet l’obtention de biogaz (méthane) ;
  • La transformation chimique (les biocarburants ou agrocarburants) : les huiles extraites des céréales, fruits à coques, plantes ou graisses animales (colza, palme, coprah, soja…) permettent la production de biodiesel par exemple. De même, du bioéthanol peut être créé avec la fermentation du sucre ou de l’amidon (betterave, bagasse, maïs…).

La production d’électricité renouvelable à partir de biomasse en Nouvelle-Calédonie repose actuellement uniquement sur la centrale d’Ouvéa (Fayaoué). Cette centrale est constituée d’un groupe électrogène fonctionnant au diesel et au coprah (huile issue de la noix de coco). D’une puissance de 300 kVA, ce groupe a été mis en service en 2003 afin de tirer parti des capacités de production en biocarburant de l’île.

Un projet est en développement pour valoriser le biogaz issu de l’ISD (Installation de Stockage de Déchets) de Gadji pour produire de l’électricité.

Production d’électricité à partir de la filière coprah à Ouvéa - Source : Sébastien Lebègue

Production d’électricité à partir de la filière coprah à Ouvéa – Source : Sébastien Lebègue

L’énergie stockée sous forme de chaleur dans les nappes d’eau du sous-sol terrestre est l’énergie géothermique. Cette dernière peut être valorisée en énergie électrique ou énergie thermique. Pour exploiter cette énergie, on exploite des sources hydrothermales ou on creuse. En effet, plus un forage est profond, plus la température exploitée sera chaude. La géothermie profonde (1500-5000 m) à haute température (100-200 °C) permet alors de produire de l’électricité ou de chauffer des réseaux de chaleur. La géothermie à basse profondeur (150-1500 m) et température (15-100 °C) est préférée pour installer des pompes à chaleur, pour de la climatisation ou du chauffage urbain.

Applications de la géothermie selon la profondeur

Applications de la géothermie selon la profondeur – source : ecoco2.com

Un potentiel géothermique a été identifié dans certaines zones de la Nouvelle-Calédonie comme la Crouen à Canala et des études sont en cours concernant une éventuelle valorisation énergétique.