2.2 La production primaire diminue du fait de la moindre disponibilité des centrales nucléaires

2.2.1 Combustibles fossiles

Autrefois importante, la production primaire d’énergie fossile en France est désormais marginale (figure 2.2.1.1). Elle s’élève à 1,0 Mtep en 2019, en légère hausse par rapport à 2018 (+ 6,8 %). Elle est composée quasi intégralement de produits à destination des raffineries : pour près des trois quarts, il s’agit de pétrole brut extrait des bassins parisien et aquitain, auquel s’ajoute une production d’additifs oxygénés (non issus de biomasse) destinés à améliorer la qualité des produits raffinés, comme par exemple les carburants. La production de pétrole brut sur le territoire français a été de 723 milliers de tonnes ; elle a été divisée par plus de quatre depuis la fin des années 1980. Cette production ne satisfait désormais qu’un peu moins de 1 % de la consommation nationale. Au 1er janvier 2020, les réserves de pétrole brut (18 Mt) et d’hydrocarbures extraits du gaz naturel représentent environ 25 ans d’exploitation au rythme actuel.

Depuis l’arrêt définitif de l’injection du gaz du gisement de Lacq dans le réseau en octobre 2013, la production nationale de gaz naturel se limite à l’extraction de quantités, très marginales, de gaz de mine du bassin du Nord-Pas-de-Calais. Celles-ci s’élèvent à 185 GWh PCS (pouvoir calorifique supérieur) en 2019.

L’approvisionnement de la France en charbon repose désormais exclusivement sur le commerce extérieur et, dans une moindre mesure, sur le recours aux stocks. En effet, la collecte de produits de récupération présents sur les anciens sites d’extraction, qui subsistait depuis la fermeture de la dernière mine de charbon en 2004, s’est arrêtée en 2015. Elle ne représentait guère plus de 1 % de l’approvisionnement global de la France en produits charbonniers les années précédentes.

Figure 2.2.1.1 : production primaire d’énergie fossile

Champ : jusqu’à l’année 2010 incluse, le périmètre géographique est la France métropolitaine. À partir de 2011, il inclut en outre les cinq DOM.
Source : calculs SDES, d’après DGEC, Charbonnages de France, SNET, GRTgaz, TIGF

Figure 2.2.1.2 : production primaire et valeur associée d’énergie fossile

	2015		2016		2017		2018		2019
	En Mtep	En M€2019	En Mtep	En M€2019	En Mtep	En M€2019	En Mtep	En M€2019	En Mtep	En M€2019
Production toutes énergies fossiles	1,12	556	1,04	414	1,01	474	0,95	491	1,01	555
Production de pétrole	1,10	550	1,02	410	0,99	471	0,94	489	1,00	552
Production de charbon	0,00	0	0,00	0	0,00	0	0,00	0	0,00	0
Production de gaz naturel (grisou)	0,02	6	0,02	4	0,01	3	0,01	2	0,01	3

Source : calculs SDES

Compte tenu des prix des énergies fossiles, la production primaire totale française représente en 2019 une valeur économique d’un peu plus de 550 millions d’euros (figure 2.2.1.2).

2.2.2 Nucléaire

En 2019, la production d’énergie primaire du parc nucléaire français, composé de 58 réacteurs répartis sur 19 sites, s’élève à 104,0 Mtep. Elle correspond à la quantité totale de chaleur dégagée lors de la réaction de fission du combustible nucléaire. Comme il faut en moyenne environ 3 tep de chaleur pour produire une tep d’électricité dans une centrale nucléaire (le solde constituant les pertes calorifiques liées à cette transformation), la production brute d’électricité des centrales nucléaires françaises s’élève en 2019 à 34,3 Mtep, soit 399 TWh (figure 2.2.2.1).

La production nucléaire est ainsi en baisse de 3,4 % sur un an, et revient à un niveau proche de 2017, année où elle avait atteint son plus bas niveau depuis la fin des années 1990. Cette faible production s’explique, à nouveau, par une moindre disponibilité des centrales, du fait notamment de maintenances prolongées et de différents mouvements sociaux. En moyenne, les centrales ont été disponibles à hauteur de 73,9 % de leur capacité théorique, 2,7 points de moins qu’en 2018, et ont été utilisées, lorsqu’elles étaient disponibles, à hauteur de 92,9 % (figure 2.2.2.2).

Figure 2.2.2.1 : production brute d’électricité des centrales nucléaires

Source : EDF

Figure 2.2.2.2 : disponibilité et utilisation du parc nucléaire

Coefficients exprimés en %

	2015	2016	2017	2018	2019
Coefficient de disponibilité Kd*	80,7	77,6	77,1	76,6	73,9
Coefficient d'utilisation Ku	93,5	89,2	89,1	92,9	92,9

* Le coefficient Kd est calculé sur la base des indisponibilités dues aux arrêts fortuits, aux arrêts pour entretien ou rechargement et aux prolongations d’arrêt. À la différence de l’indicateur Energy Availibility Factor publié par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), il ne tient en revanche pas compte des indisponibilités dues à des causes environnementales, aux mouvements sociaux ou aux attentes d’autorisation des autorités.
Source : EDF

2.2.3 Énergies renouvelables et valorisation des déchets

La production primaire d’énergie issue de ressources renouvelables s’établit à 318 TWh en 2019, en faible hausse de 0,5 % par rapport à 2018 (figures 2.2.3.1 et 2.2.3.2). La poursuite du développement de la production éolienne et des pompes à chaleur a en effet été compensée par un recul de la production hydraulique lié à des conditions pluviométriques moins favorables qu’en 2018. Le bois-énergie (y compris liqueur noire) demeure la première énergie renouvelable produite en France (36 % de la production nationale d’énergie renouvelable), devant l’hydraulique (18 %), l’éolien (11 %), les pompes à chaleur (10 %), les biocarburants (9 %), la valorisation des déchets renouvelables (5 %), le solaire photovoltaïque (4 %), le biogaz (4 %), la géothermie (2 %), la valorisation des résidus de l’agriculture et de l’industrie agroalimentaire (1 %), le solaire thermique et les énergies marines (moins de 1 % pour chacune de ces deux filières).

En incluant par ailleurs les 20 TWh d’énergie produite à partir de la valorisation des déchets non renouvelables (cf. infra), la production primaire d’énergie issue de ressources renouvelables ou de déchets s’élève à 338 TWh en 2019.

Figure 2.2.3.1 : part de chaque filière dans la production primaire d’énergies renouvelables en 2019 (318 TWh)

* Y compris liqueur noire.
** Industries agroalimentaires.
Source : calculs SDES

Figure 2.2.3.2 : évolution de la production primaire d’énergies renouvelables

* Y compris liqueur noire.
** Industries agroalimentaires.
Champ : jusqu’à l’année 2010 incluse, le périmètre géographique est la France métropolitaine. À partir de 2011, il inclut en outre les cinq DOM.
Source : calculs SDES

Les énergies renouvelables électriques

Les énergies renouvelables électriques correspondent aux filières de production primaire d’électricité (104 TWh en 2019). Elles regroupent ainsi l’hydraulique (hors stations de transfert d’énergie par pompage), l’éolien, le solaire photovoltaïque et les énergies marines.

Hydraulique (hors pompages)

La production hydraulique dépend fortement du débit des cours d’eau et, par conséquent, de la pluviométrie. L’essentiel de la production provient de grandes installations, situées, pour la plupart, le long du Rhin et du Rhône ainsi que dans les zones montagneuses. Après une forte production en 2018, la production hydraulique (hors pompages) recule de 13 % en 2019, à 56,9 TWh, en raison d’une pluviométrie moins favorable qu’en 2018.

Énergies marines

Les énergies marines regroupent les différentes filières de production d’électricité tirant parti de l’énergie mécanique issue des mouvements de l’eau créée par les marées (énergie marémotrice), les vagues (énergie houlomotrice) et les courants marins (énergie hydrolienne). L’usine marémotrice de la Rance, construite dans les années 60, est, à ce jour, la seule unité de production en service commercial exploitant l’énergie issue du milieu marin en France. D’une capacité électrique de 240 MW, sa production (hors pompages) s’élève à 0,5 TWh en 2019.

Éolien

Soutenue par un accroissement important des capacités installées sur le territoire ainsi que par des conditions météorologiques favorables, la production éolienne progresse de 21 % en 2019, pour s’établir à 34,7 TWh. La filière éolienne connaît un développement particulièrement rapide ces dernières années, avec un doublement de la production en cinq ans.

Solaire photovoltaïque

Parmi les différentes filières de production d’électricité, la filière solaire photovoltaïque est l’une de celles dont le développement a été le plus rapide au cours de la décennie : la production, qui était inférieure à 1 TWh en 2010, atteint 12,2 TWh en 2019. Soutenue par la croissance du parc d’installations, la production progresse de 12 % par rapport à 2018.

Les énergies renouvelables thermiques et les déchets

Les énergies renouvelables thermiques et les déchets (234 TWh en 2019) regroupent les filières pour lesquelles l’énergie produite l’est sous forme de chaleur, avant d’être éventuellement convertie sous une autre forme (en électricité ou en force motrice notamment) - (figure 2.2.3.3). On distingue les filières de production d’énergie par combustion de celles de production primaire de chaleur. Les premières regroupent d’une part la biomasse, qu’elle soit solide (bois-énergie, résidus agricoles et agroalimentaires), liquide (biocarburants) ou gazeuse (biogaz), d’autre part les déchets incinérés (urbains et industriels). Les secondes regroupent la géothermie, le solaire thermique et les pompes à chaleur.

Biomasse solide

En 2019, la production d’énergie primaire issue de biomasse solide s’élève à 119 TWh, soit une quasi-stabilité par rapport à 2018 (- 0,5 %). La consommation de biomasse progresse nettement par rapport à 2005, soutenue par son utilisation croissante dans les installations de cogénération et de production de chaleur. Celle-ci sert en effet à 92 % à la production de chaleur (commercialisée ou non), tandis que les 8 % restants servent à la production d’électricité, essentiellement en cogénération.

La biomasse, constituée pour environ 90 % par le bois-énergie (hors liqueur noire), est consacrée pour près des deux tiers au chauffage des logements des ménages (cf. 4.5). Cette part tend cependant à baisser depuis 2010 après une forte hausse au début des années 2000, en raison d’une diminution régulière de la consommation par ménage, due à des appareils de chauffage au bois de plus en plus performants, ainsi que du net recul des ventes d’appareils de chauffage au bois depuis 2013 (malgré une hausse des ventes, depuis 2013, sur certains segments, tels que les poêles à granulés).

Biogaz

En 2019, la production primaire de biogaz s’élève à 11 TWh, en augmentation par rapport à 2018 (+ 11 %). Cette évolution s’inscrit dans une tendance continue à la hausse, notable depuis une dizaine d’années. Environ 52 % de la production de biogaz (5,9 TWh) est valorisée sous forme d’électricité. La puissance des installations raccordées au réseau électrique représente 0,5 GW en fin d’année 2019, en augmentation de 7 % par rapport à 2018. Le reste de la production de biogaz est principalement dédié à la production de chaleur (38 %, soit 4,3 TWh). L’épuration de biogaz en biométhane, afin d’être ensuite injecté dans les réseaux de gaz naturel, constitue en outre un nouveau débouché depuis quelques années. Si ce mode de valorisation ne concerne que 10 % de la production totale de biogaz en 2019, soit 1,1 TWh, il progresse néanmoins fortement (cf. 3.2).

Biocarburants et autres bioliquides

La biomasse liquide, constituée des biocarburants, est utilisée essentiellement pour la force motrice des véhicules (y compris les véhicules de chantiers, agricoles, etc.). En 2019, la production nationale de biocarburants s’élève à 29,6 TWh. La France produit principalement du biodiesel (75 %), mais également du bioéthanol (25 %). Stimulée par une fiscalité encourageant l’incorporation de biocarburants, la production a connu une forte croissance au cours des années 2000, passant de 3,8 TWh à 26,4 TWh au cours de la décennie. Depuis, l’augmentation de la production a quelque peu ralenti, malgré la hausse progressive des objectifs d’incorporations.

Déchets

La production d’énergie primaire à partir de l’ensemble des déchets augmente de 1 % en 2019, pour s’établir à 35 TWh. Plus de la moitié (54 %) de cette production est valorisée sous forme d’électricité. La partie non biodégradable des déchets n’est pas considérée comme relevant des énergies renouvelables. Par convention internationale, on considère que les déchets renouvelables correspondent à la moitié des déchets urbains, soit 15 TWh en 2019. Les déchets non renouvelables recouvrent l’autre moitié des déchets urbains ainsi que les déchets industriels ; ils s’élèvent à 20 TWh en 2019.

Solaire thermique

La production du parc des installations solaires thermiques est de l’ordre de 2 TWh en 2019, en hausse de 3 % sur un an. Environ 44 % de cette production est réalisée dans les DOM. Le développement de la filière, particulièrement dynamique jusqu’au début de la décennie, a depuis nettement ralenti. Ainsi, les ventes d’équipements en 2019 restent inférieures de moitié environ à celles de la période 2006 à 2012. En métropole, ce sont essentiellement des projets de « grandes surfaces » solaires thermiques qui permettent le développement de la filière ces dernières années.

Géothermie

De manière générale, la géothermie vise à exploiter l’énergie thermique contenue dans le sous-sol. La chaleur géothermique produite à partir de pompes à chaleur (dite de « très basse énergie ») est toutefois comptabilisée à part (cf. rubrique suivante).

La géothermie dite de « basse énergie » exploite des aquifères d’une profondeur de plusieurs centaines de mètres, à des fins de production de chaleur (chauffage et eau chaude sanitaire). Elle est généralement mobilisée comme source de production par les réseaux de chaleur, en raison du montant élevé des investissements nécessaires. Ces réseaux, dont la plupart sont situés en Île-de-France, alimentent principalement des bâtiments à usage résidentiel ou tertiaire. La géothermie de « basse énergie » est également exploitée par quelques installations isolées, telles des piscines, des serres ou encore des bassins de pisciculture. La production de cette filière s’élève à 3,7 TWh en 2019, augmentant de 7 % en un an.

A contrario, la géothermie dite « profonde » (ou « haute température ») est principalement utilisée pour de l’électricité. Elle concerne un site en métropole, à Soultz-sous-Forêts (Alsace), et un site à Bouillante, en Guadeloupe. Ils ont permis de produire 0,1 TWh d’électricité et 0,4 TWh de chaleur sur l’année 2019.

Pompes à chaleur

Les pompes à chaleur produisent de la chaleur en puisant des calories dans le sol ou les eaux souterraines (géothermie dite de « très basse énergie », températures inférieures à 30 °C) ou dans l’air (aérothermie). Le parc de pompes à chaleur (PAC) installées en France continue de croître, avec une très forte hausse en 2019 des ventes d’appareils aérothermiques liée aux mesures incitatives pour remplacer les appareils de chauffage aux énergies fossiles. La production de chaleur renouvelable à partir de pompes à chaleur s’établit à 32 TWh en 2019, en hausse de 13 % sur un an. Elle se répartit en 18 TWh de chaleur renouvelable produite par les PAC air/air, 11 TWh par les PAC air/eau et 3 TWh par les PAC géothermiques.

Figure 2.2.3.3 : les différents types de valorisation de la biomasse et des déchets en 2019

Note : la production de chaleur s’entend ici au sens large de production ayant un usage final sous forme de chaleur et non pas seulement, comme dans la partie 3.5, de production de chaleur commercialisée.
Source : calculs SDES