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Chiffres clés des énergies renouvelables - Édition 2021
JUILLET 2021

Définitions et méthodes

Les définitions sont conformes à celles utilisées par les organisations internationales, notamment l’Agence internationale de l’énergie et Eurostat.

Les Chiffres clés des énergies renouvelables ont été réalisés pour la France métropolitaine et les cinq DROM.

Énergies renouvelables

Les énergies renouvelables (EnR) : il s’agit des énergies dérivées de processus naturels en perpétuel renouvellement. Il existe plusieurs formes d’énergies renouvelables, notamment l’énergie générée par le soleil (photovoltaïque ou thermique), le vent (éolienne), l’eau des rivières et des océans (hydraulique, marémotrice…), la biomasse, qu’elle soit solide (bois et déchets d’origine biologique), liquide (biocarburants) ou gazeuse (biogaz), ainsi que la chaleur de la terre (géothermie). Les énergies renouvelables purement électriques comprennent l’hydraulique, l’éolien, l’énergie marémotrice, le solaire photovoltaïque. Les énergies renouvelables thermiques comprennent le bois de chauffage (ramassé ou commercialisé), les résidus de bois et de récoltes incinérés, les déchets urbains et industriels d’origine biologique incinérés, le biogaz, les biocarburants, le solaire thermique, la géothermie valorisée sous forme de chaleur ou d’électricité, le froid direct et les pompes à chaleur.

Valorisation des différentes filières d’énergies renouvelables

Électricité

Chaleur

Transport

Hydroélectricité

X

(X)

Énergie marine (hydrocinétique, houlomotrice ou marémotrice)

X

(X)

Énergie éolienne (terrestre ou offshore)

X

(X)

Solaire photovoltaïque et énergie solaire concentrée

X

(X)

Solaire thermique

X

Pompes à chaleur

X

Géothermie

X

X

(X)

Biomasse solide (bois, déchets renouvelables…)

X

X

(X)

Biogaz

X

X

X et (X)

Biocarburants

X

(X) Par le biais de l'électricité utilisée dans le secteur des transports.

La biomasse solide : elle regroupe le bois-énergie, les déchets renouvelables incinérés et les résidus agricoles et agroalimentaires (également incinérés et incluant la bagasse, qui correspond au résidu ligneux de la canne à sucre). La biomasse au sens large comprend également le biogaz et les biocarburants.

Le bois-énergie : il comprend le bois-bûche (commercialisé ou autoconsommé) ainsi que tous les coproduits du bois destinés à produire de l'énergie : liqueur noire, écorce, sciure, plaquettes forestières et plaquettes d'industrie, briquettes reconstituées et granulés, broyats de déchets industriels banals, bois en fin de vie, etc.

Les déchets renouvelables : seule la partie biodégradable des déchets urbains (ou déchets ménagers) incinérés dans les usines d'incinération d'ordures ménagères (UIOM) est considérée comme renouvelable. Du fait de la difficulté de distinguer les déchets biodégradables des autres déchets, les déchets comptabilisés comme source d'énergie renouvelable sont estimés par convention à 50 % de l'ensemble des déchets urbains incinérés.

L'hydroélectricité renouvelable : elle est égale à l’hydroélectricité totale dont on retire l’hydroélectricité issue des pompages, réalisés par l'intermédiaire des stations de transfert d'énergie par pompage (Step). Ces installations permettent de remonter, aux heures de faible demande électrique, l'eau d'un bassin inférieur vers une retenue située en amont d'une centrale hydroélectrique. Les Step sont dites « pures », lorsque la centrale hydraulique est exclusivement dédiée à cette activité de pompage, ou « mixtes » dans le cas contraire. Pour les données relatives aux nombre et puissance des centrales hydrauliques renouvelables, seules sont exclues les Step pures. Pour la production, toute l’hydroélectricité produite par pompage dans les Step pures ou mixtes est retirée. L’hydroélectricité issue des pompages est dite non renouvelable.

L’électricité renouvelable : elle est égale aux productions électriques issues des centrales hydrauliques, éoliennes, marémotrices, solaires photovoltaïques et géothermiques, auxquelles s’ajoutent les productions électriques thermiques issues de la biomasse (bois-énergie, déchets incinérés renouvelables, biogaz et résidus agricoles et agroalimentaires).

L’électricité renouvelable normalisée : la directive 2009/28/CE relative à la promotion de l'utilisation des énergies renouvelables introduit la notion de normalisation pour les productions d'électricité hydraulique et éolienne afin d'atténuer l'effet des variations aléatoires d'origine climatique. Ainsi, la production hydraulique renouvelable normalisée de l’année N est obtenue en multipliant les capacités du parc de l’année N par la moyenne sur les 15 dernières années des facteurs de charge annuels (ratios « productions réelles/capacités installées »). La production éolienne normalisée de l’année N est obtenue pour sa part en multipliant les capacités moyennes de l’année N (soit [capacité début janvier + capacité fin décembre]/2) par la moyenne sur les cinq dernières années des facteurs de charge annuels.

La géothermie : énergie thermique contenue dans le sous-sol, sous forme de chaleur. La géothermie 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), avec un rendement fixé par convention à 50 %. A contrario, la géothermie dite « profonde » (ou « haute température ») est utilisée pour produire de l’électricité (avec un rendement fixé conventionnellement à 10 %).

Les biocarburants : constitués de biomasse liquide, ils sont utilisés principalement pour la force motrice des véhicules et, dans quelques cas, pour la production d’électricité et de chaleur. Les principaux biocarburants sont le bioéthanol et le biodiesel.

Le bioéthanol : ce biocarburant est produit à partir de la fermentation du saccharose présent dans les matières végétales agricoles ou par la transformation de l’amidon contenu dans les céréales. Pour l’usage comme carburant, il peut être incorporé à de l’essence dans diverses proportions, directement ou sous forme d’un produit dérivé, l’éther éthyle tertio butyle (ETBE). En adaptant le moteur, l’éthanol peut être présent en grande proportion dans le mélange d’essence (jusqu’à 85 % pour le superéthanol E85).

Le biodiesel : ce biocarburant est consommable pur ou incorporé au gazole moteur. Il provient d’huiles végétales ou animales, usagées ou non. Ces huiles sont transformées, en particulier, en ester méthylique d’huiles végétales (EMHV) ou ester méthylique d’huiles animales (EMHA). Le biodiesel est incorporé au gazole courant avec une concentration allant jusqu’à 8 % en volume. Les carburants B10 et B30 contiennent respectivement 10 % et 30 % de biodiesel, sans besoin particulier d’adaptation des moteurs.

Les pompes à chaleur : ces systèmes thermodynamiques permettent de prélever de la chaleur d’un milieu donné à bas niveau de température pour la transférer vers un autre milieu à un niveau de température plus élevé, moyennant une consommation d’énergie (le plus souvent sous forme électrique). Elles sont utilisées à des fins de chauffage, de production d’eau chaude ou de rafraîchissement. Il existe deux types de pompes à chaleur : les pompes à chaleur aérothermiques qui utilisent l’air comme source de chaleur et les pompes à chaleur géothermiques qui captent l’énergie du sol ou de l’eau.

Énergie

Énergie primaire : énergie non transformée, i.e. tirée de la nature (soleil, fleuves ou vent) ou contenue dans les produits énergétiques tirés de la nature (comme les combustibles fossiles ou le bois). Par convention, l’énergie primaire d’origine hydraulique, éolienne, marémotrice et solaire photovoltaïque est comptabilisée à hauteur de la production d’électricité correspondante.

Énergie secondaire ou dérivée : énergie obtenue par la transformation d’une énergie primaire ou d’une autre énergie secondaire (production d’électricité à partir de gaz, de coke à partir de charbon à coke, de produits pétroliers à partir de pétrole brut, etc.).

Énergie finale : énergie livrée au consommateur pour sa consommation finale. Il s'agit par exemple de l'essence à la pompe, de l'électricité au foyer, du gaz pour chauffer une serre, du bois utilisé par une chaufferie collective, etc. L'énergie finale peut être une énergie primaire (consommation de gaz naturel dans l’industrie ou de bois par les ménages par exemple) ou non.

Production

Production primaire : ensemble des énergies primaires produites sur le territoire national.

Consommation

Consommation d’énergie primaire (ou total des disponibilités) : il s'agit de la consommation d'énergie de l’ensemble des acteurs économiques sur le territoire national. Elle est égale à la production primaire dont on soustrait le solde du commerce extérieur (exportations moins importations), le solde des variations de stocks (stockage moins déstockage) ainsi que les approvisionnements en combustibles des soutes maritimes et aériennes, pour les navires de haute mer et les avions assurant des liaisons avec l’étranger. Par convention, le solde exportateur d'électricité est déduit de la consommation (primaire) de chaleur nucléaire.

La consommation d’énergie primaire correspond également à la somme de la consommation finale, des pertes et de la consommation des producteurs et des transformateurs d’énergie.

Consommation de la branche énergie : la branche énergie regroupe les activités qui relèvent de la production et de la transformation d'énergie (centrales électriques, cokeries, raffineries, pertes de distribution, etc.). Elle inclut tous les établissements qui transforment l'énergie, y compris lorsqu’ils sont intégrés à une activité industrielle. Sa consommation est égale à la somme des quantités consommées par les producteurs et transformateurs d’énergie et des pertes subies lors de la transformation de l'énergie (pertes lors de la réaction de combustion ou de la réaction nucléaire par exemple) et de son acheminement (pertes en ligne lors du transport et de la distribution de l'électricité).

Consommation finale d’énergie : elle correspond à la consommation des seuls utilisateurs finaux (industries, ménages, services, agriculture, sylviculture et pêche, transports) ; en d’autres termes, il s’agit de la consommation d’énergie à toutes fins autres que la transformation, le transport, la distribution et le stockage d’énergie. Elle est égale à la consommation d'énergie primaire moins la consommation de la branche énergie. La consommation finale se décompose en consommation finale énergétique et consommation finale non énergétique.

La consommation d’énergie primaire permet de mesurer le taux d’indépendance énergétique national, alors que la consommation d’énergie finale sert à suivre la pénétration des diverses formes d’énergie dans les secteurs utilisateurs de l’économie.

Consommation finale énergétique : consommation finale d’énergie hors utilisation comme matière première ou pour certaines propriétés physiques (voir consommation finale non énergétique).

Consommation finale non énergétique : consommation finale de combustibles à d’autres fins que la production de chaleur, soit comme matières premières (par exemple pour la fabrication de plastique), soit en vue d’exploiter certaines de leurs propriétés physiques (comme, par exemple, les lubrifiants, le bitume ou les solvants).

Consommation corrigée des variations climatiques : consommation corrigée des seuls effets des températures sur la consommation de chauffage. La correction climatique s'applique à la consommation primaire et à la consommation finale.

La consommation observée avant toute correction climatique est qualifiée de réelle.

Consommation finale brute d'énergie : ce concept a été introduit par la directive 2009/28/CE relative à la promotion de l'utilisation des énergies renouvelables. Elle est égale à la somme de la consommation finale d’énergie, des pertes de réseau et de l'électricité et/ou chaleur consommées par la branche énergie pour produire de l'électricité et/ou de la chaleur. Elle est toujours exprimée en données réelles.

Consommation finale brute d'énergie renouvelable : elle est définie par la directive 2009/28/CE comme étant la somme de la production brute d'électricité renouvelable normalisée, de la consommation finale d'énergies renouvelables pour la production de chaleur ou de froid et de la consommation finale d'énergies renouvelables autres qu'électriques dans le secteur des transports.

Dépenses et emplois

Charges de service public de l’électricité liées au soutien aux énergies renouvelables : ces charges correspondent aux compensations versées par l’État aux acheteurs obligés, dans le cadre des obligations d’achat d’électricité (voir obligation d’achat ci-dessous) issue de sources renouvelables ainsi que des compléments de rémunérations.

Dépenses de Recherche & Développement en énergies renouvelables : ensemble des financements publics alloués à la R&D en énergies renouvelables, que celle-ci soit exécutée par le secteur public lui-même ou par le secteur privé. Les dépenses considérées sont les dépenses courantes et les dépenses en capital. Elles ne recouvrent pas les dépenses de « démonstration ».

Dépenses d’investissement dans les énergies renouvelables : il s’agit de l’ensemble des dépenses correspondant à l’installation d’équipements de production d’énergie renouvelable en France. Elles recouvrent les coûts de fabrication des équipements (fabriqués en France ou importés), de distribution et d’installation, ainsi que d’étude préalable. Ces dépenses peuvent être supportées par les ménages, les administrations ou les entreprises. Ces dépenses d’investissements sont donc différentes de la notion de la formation brute de capital fixe utilisée par la Comptabilité nationale : ainsi, les achats de poêles par les ménages sont ici comptés comme des dépenses d’investissement alors qu’elles relèvent de la consommation finale selon la Comptabilité nationale.

Emplois dans les éco-activités : il s’agit des emplois en France dans les activités qui produisent des biens ou services ayant pour finalité la protection de l’environnement ou la gestion des ressources (périmètre de référence établi par Eurostat). Dans le cas des énergies renouvelables, les emplois relevant des éco-activités recouvrent notamment les emplois liés à la production d'énergie issue de sources renouvelables, à la fabrication, l'installation ou la maintenance des équipements.

Obligation d’achat : il s’agit d’un dispositif législatif et réglementaire obligeant EDF et les entreprises locales de distribution (ELD) à acheter l’électricité produite par certaines filières de production (éolien, photovoltaïque, biomasse…) à des conditions tarifaires et techniques imposées. Un dispositif similaire existe également pour l’achat de biométhane injecté dans les réseaux de distribution ou de transport de gaz naturel.

Divers

Le taux de boisement est le rapport entre la surface boisée d’une région et sa superficie. Selon la définition internationale (FAO), la forêt est un territoire occupant une superficie d'au moins 50 ares avec des arbres pouvant atteindre une hauteur supérieure à 5 mètres à maturité in situ, un couvert boisé de plus de 10 % et une largeur moyenne d'au moins 20 mètres. Elle n'inclut pas les terrains boisés dont l'utilisation prédominante du sol est agricole (agroforesterie) ou urbaine (parc et jardins).

Électricité

Électricité : vecteur d’énergie ayant de multiples usages. L’électricité peut être produite à partir de diverses sources primaires (nucléaire, combustibles fossiles ou renouvelables, géothermie, hydraulique, énergie éolienne, photovoltaïque, etc.).

Production brute d’électricité : production mesurée aux bornes des groupes des centrales ; elle intègre par conséquent la consommation des services auxiliaires et les pertes dans les transformateurs des centrales.

Production nette d’électricité : production mesurée à la sortie des centrales, c’est-à-dire déduction faite de la consommation des services auxiliaires et des pertes dans les transformateurs des centrales.

Consommation intérieure brute d'électricité : elle est égale au total des productions brutes d'électricité, dont on soustrait le solde du commerce extérieur (exportations moins importations).

Nucléaire : énergie dégagée, sous forme de chaleur, par la fission de noyaux d’uranium dans des réacteurs. Cette énergie, considérée comme primaire, est transformée secondairement en électricité (avec un rendement fixé conventionnellement à 33 %).

Solde importateur/exportateur : on parle de solde importateur (exportateur) lorsque les importations sont supérieures (inférieures) aux exportations.

Entreprises locales de distribution (ELD) : elles assurent la distribution de l'électricité dans des zones géographiques spécifiques et limitées, tandis qu'Enedis couvre une grande partie du territoire.

Équivalences énergétiques

Les équivalences énergétiques utilisées dans cette publication sont celles que recommandent l’Agence internationale de l’énergie et Eurostat. Le tableau ci-après précise les coefficients d’équivalence entre unité propre et tep. Ces coefficients sont systématiquement utilisés dans les publications officielles françaises.

La tonne équivalent pétrole (tep) représente la quantité d'énergie contenue dans une tonne de pétrole brut, soit 41,868 gigajoules. Cette unité est utilisée pour exprimer dans une unité commune la valeur énergétique des diverses sources d'énergie.

Équivalences énergétiques

TJ

Gcal

Mtep

GWh

Térajoule (TJ)

1

238,8

2,388 x 10-5

0,2778

Gigacalorie

4,1868 x 10-3

1

10-7

1,163 x 10-3

Mtep

4,1868 x 104

107

1

11 630

Gigawattheure

3,6

860

8,6 x 10-5

1

Source : AIE

Dans le domaine de l’énergie, on utilise par ailleurs les mêmes coefficients multiplicateurs des unités de base que pour les autres unités physiques, à savoir :

Préfixe

Symbole

Valeur

Exemples

kilo

k

103

kilowatt (kW)

méga

M

106

mégawatt (MW)

giga

G

109

gigawatt (GW)

téra

T

1012

térawatt (TW)