Thread by @laydgeur

Bon le moment est venu de répondre à la question :
Si l'énergie nucléaire n’avait pas existé, par quoi aurait-elle été remplacé dans la production électrique ?

Et ben... ça dépend.

Et comme ça dépend ça dépasse, on va voir tout ça en #thread
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https://twitter.com/laydgeur/status/1115578204356526080

1er point important, on va s’intéresser uniquement à la production électrique, en mettant de côté tous les autres aspects du nucléaire (matériaux, recherche, dissuasion, médecine, …) et les avancées technologiques permises.

2ème point important, comme le dit Maitre Yoda : "Difficile à voir, toujours en mouvement est l'avenir."

Le passé en mouvement n’est point, mais difficile de l’imaginer autrement il est.

On ne pourra faire que des hypothèses dans tous les cas.

Voici maintenant la production d’électricité nucléaire mondiale, de 1965 à nos jours :
- Début progressif jusqu’à fin des années 70
- Accélération entre 1980 et 1990
- Augmentation linéaire jusqu’en 2006
- Baisse brutale post-Fukushima
- Hausse à nouveau jusqu’à aujourd’hui

La période qui va nous intéresser pour faire des hypothèses est en gros la décennie 1980-1990, la grosse hausse du nucléaire (+1300 TWh en 10 ans) a dû se constater soit sur la production électrique globale, soit sur les autres moyens de production.

Voici donc la production d’électricité mondiale.
On distingue grosso-modo 2 périodes :
- Jusqu’à fin des années 1990, la tendance est linéaire
- Aux alentours de 2000 il y a une nette rupture de pente, pour repartir en tendance linéaire mais avec une hausse plus forte

(et en fait, la brusque hausse à partir des années 2000 est quasiment entièrement due au "réveil" de la Chine, c’est vraiment impressionnant)

Donc la nette hausse du nucléaire entre 1980-1990 ne s’est pas traduite par une rupture de pente de la production électrique (juste légère oscillation).

C’est donc que le nucléaire est venu au moins en partie en remplacement d’un autre moyen.
Regardons donc le mix électrique !

Le mix électrique mondial avant le nucléaire c’était en gros : 40% charbon, 25% renouvelables (hydro en fait), 20% pétrole, et 15% gaz.

Si on regarde l’évolution dudit mix dans ce graphique de @IEA, on voit que le nucléaire (jaune) a augmenté dans le mix en partie en évinçant le pétrole (bleu foncé), les deux courbes se croisant aux environs de 1985.

Ensuite vers les années 1995 le nucléaire a commencé à diminuer dans le mix, et c’est le gaz qui a pris le relais pour assurer l’augmentation de la production électrique tout en continuant la baisse du fioul.

Bon le mix c’est bien mais ça ne suffit pas.

J’ai reconstitué la production électrique mondiale depuis 1971 à partir du graphique précédent et d’autres données. Les valeurs ne sont donc pas exactes au TWh près, mais c'est très proche de la réalité.

Ce n’est pas très parlant non plus...
Donc on va détailler tout ça en gardant à l'esprit la période qui nous intéresse : 1980-1990.

Le charbon d’abord.
40% du mix électrique en 1971, 40% en 2016... 😑

Il suit la même tendance que la production d’électricité : linéaire jusqu’à une rupture de pente en 2000, puis hausse linéaire (réveil de la Chine).

Ensuite les renouvelables, mot fourre-tout qui jusqu’à récemment correspondait quasi uniquement à l’hydroélectricité : plus de 90% jusqu’en 2005, et encore 70% actuellement, le reste se répartissant entre éolien, biomasse et photovoltaïque.

Les renouvelables donc :
- augmentation linéaire jusqu’en 2000
- rupture en 2000 puis linéaire jusqu’en 2010 (hydroélectricité en Chine)
- à nouveau rupture à la hausse en 2010 et linéaire jusqu’à maintenant (développement éolien + solaire)

Le gaz ensuite.
La production d’électricité au gaz augmente doucement progressivement, puis bascule vers une tendance linéaire dans les années 1995.

(ce n’est pas dû à la Chine cette fois, car elle a commencé le gaz plus tard aux alentours de 2005)

Et enfin le pétrole.
Après un maximum absolu en 1978, la production d’électricité au fioul ne va cesser de décliner, avec une baisse marquée après le 2ème choc pétrolier, puis une descente relativement régulière à partir de 1985 jusqu’à aujourd’hui.

Donc on récapitule : la production d’électricité est linéaire de 1970 à 2000, le charbon et l’hydroélectricité aussi, et le gaz augmente mais vers 1995.

Sur la période 1980-1990, les seules variations sont : le nucléaire qui augmente, et le fioul qui diminue.

En vision macroscopique c’est assez clair : le nucléaire a remplacé le fioul dans la production électrique, de 1977 jusque dans les années 1995.

C’est très logique au regard de l’histoire :
En 1973 les approvisionnements mondiaux ont été ébranlés par le 1er choc pétrolier (embargo des pays producteurs suite à la guerre du Kippour).
Ce choc ne durera que 3-4 ans, et la production repartira à la hausse dès 1976.

Et au début des années 80 on est en plein dans le 2ème choc pétrolier (révolution iranienne de 1979 et guerre Iran-Irak de 1980 à 1988).

Le prix du baril a été multiplié par 2.7 en 2 ans, la production baisse de 15% en 4 ans et mettra 15 ans pour retrouver le même niveau.

Donc le pétrole à cette époque tout le monde cherche à moins en consommer, d’autant plus qu’il sert dans les transports où il n’est pas remplaçable par le reste (alors que dans l’électricité il l’est).
Et tout ça bien sûr en continuant le développement de l’électricité.

Le nucléaire a donc été développé à cette époque par pas mal de pays pour moins dépendre du pétrole (et surtout des pays producteurs), et obtenir ainsi une certaine indépendance énergétique, au moins dans la production d’électricité.

Ça a été le cas pour la France, avec le fameux plan Messmer lancé en 1974.

Je vous invite à regarder les interviews d’époque du 1er ministre Messmer qui fait la triste énumération des ressources énergétiques de la France pour en conclure : "Mais notre grande chance, c’est l’énergie électrique d’origine nucléaire"
ina.fr/contenus-edito…

Si vous doutez de l’indépendance énergétique apportée par le nucléaire : à quantité d’électricité produite égale, l’uranium coute 15 fois moins cher à l’achat que le gaz ou le charbon, et 30 fois moins que le fioul.

https://twitter.com/DeLaval53/status/1115612711046590464

Bon donc ok le nucléaire a remplacé pour partie le pétrole dans la production électrique, mais la question du départ c’était : qu’est-ce qui aurait remplacé le nucléaire ?

On va aller faire un tour dans les pays qui n’ont pas fait de nucléaire, ou très peu, ou sur le tard.

Voilà le mix électrique des 11 plus gros producteurs d’électricité sans nucléaire :

Ils n’ont pas fait de nucléaire, donc ils ont fait avec ce qu’ils avaient sous la main (ou plutôt sous le pied).

La Chine, l’Inde, l’Australie, l’Afrique du Sud, la Pologne et la Kazakhstan ont fait massivement avec du charbon car ils en avaient plein.

Pas assez de place dans le tweet précédent, du coup je met ici les productions électriques hyper charbonnées de l’Afrique du Sud, la Pologne et la Kazakhstan.

Le Brésil et la Norvège ont fait de l’hydroélectricité car ils ont plein de fleuves et de montagnes (la Chine aussi en a fait, et même beaucoup plus que le Brésil et la Norvège, mais c’est masqué par le charbon…).

Le Mexique et l’Arabie Saoudite on fait majoritairement avec du gaz et du pétrole, car ils en ont plein sous la terre ou sous la mer.

Et l'Italie, qui a quelques montagnes dans les Alpes et pas beaucoup de ressources fossiles.

Donc elle a fait suivant une logique qu’on retrouve ailleurs : hydroélectricité d’abord, pétrole, et gaz ensuite (ces 2 derniers bien évidemment quasi entièrement importés).

Après cet aperçu, je pense qu’on peut raisonnablement dire que si l’électricité nucléaire n’avait pas existé, il y aurait eu tout simplement plus de fossiles (charbon, pétrole et gaz), en fonction tout simplement de leurs proportions initiales dans chacun des pays.

Pourquoi pas plus d’hydroélectricité aussi ?

L’hydroélectricité est dépendante de la topographie et des ressources en eau. Le potentiel est donc limité aux pays qui ont des reliefs (Norvège, Suisse) et/ou des fleuves importants (Brésil, Chine).

Par exemple en Allemagne où il n'y a ni montagnes ni fleuves importants, l’hydroélectricité ne représente que 3.5% du mix électrique, et a augmenté d’un minuscule 5 TWh en 50 ans…

Regardons maintenant les 12 plus gros producteurs d’électricité nucléaire "historiques", qui représentaient 90% de cette production dans le monde en 1990.

Le nucléaire occupe une place relativement constante entre 20% et 25% du mix électrique.

Dans ces pays, pendant environ 30 ans, le nucléaire a été la 2ème source de production d’électricité derrière le charbon, et jusqu’en 2016 a produit plus que toutes les EnR réunies (hydro inclus).
Le gaz, plus rentable que le charbon, a depuis pris la 2ème place.

Donc, si on reprend nos pays qui ont fait du nucléaire, qu’auraient-ils fait à la place ?

Les États-Unis, le Royaume-Uni, l’Espagne et la Belgique auraient fait plus de charbon, pour le remplacer vers les années 1990-2000 par du gaz, et des éoliennes vers 2010.

L’Ukraine et l’Allemagne auraient fait très majoritairement plus de charbon.

Le Canada probablement aussi, avec en parallèle un développement de son potentiel hydro plus important qu’ailleurs.

Le Japon avait un mix fossile équilibré, donc il aurait fait certainement un peu tout : plus de pétrole, plus de charbon, et plus de gaz.

C’est du reste exactement ce qui s’est passé en 2011 après Fukushima.

La Russie aurait fait plus de gaz (elle dispose de réserves immenses) et un peut-être un peu plus de charbon aussi.

La Corée du Sud n’avait pas une production électrique importante avant de commencer le nucléaire, du coup c’est difficile de dire, mais elle aurait certainement fait beaucoup de charbon, et du gaz (elle a développé les deux en parallèle du nucléaire).

La Suède c’est pas évident non plus, car son mix est quasi à égalité entre hydro et nucléaire, pas de place pour autre chose.
Donc difficile de savoir… charbon, gaz, biomasse ?

Et la France ?

Et ben la France…
Sa production de charbon s'est cassée la gueule à la fin des années 60, elle aurait utilisé ses réserves jusqu’au dernier morceau puis elle aurait importé le reste bon gré mal gré, par exemple depuis l’Allemagne.

Ensuite elle aurait certainement fait comme l’Italie ou l’Espagne : continuer le fioul en serrant les fesses, puis passer au gaz dès que celui-ci s’est développé (tout ça bien évidemment entièrement importé).

En conclusion, sans être d’une certitude absolue on peut dire avec une très grande confiance que sans nucléaire, on aurait eu beaucoup plus de fossiles dans la production électrique, et ce dans tous les pays.

Dans le monde le nucléaire a produit environ 2600 TWh en 2017, ce qui correspond à la totalité de la production électrique de l’Amérique du Sud et du Moyen-Orient réunis.

Sans le nucléaire, toute cette électricité aurait été faite avec du gaz, du charbon ou du pétrole.

Est-ce que le nucléaire a freiné l’arrivée des nouvelles énergies renouvelables ?

Regardez tous les pays qui n’ont pas fait de nucléaire : les éoliennes et panneaux solaires sont apparus en même temps que dans les pays qui avaient du nucléaire.

Donc non.

Est-ce que le nucléaire a contribué à limiter les émissions de gaz à effet de serre ?

Oui sans ambiguïté, même si c'est de manière involontaire car il n’a pas été développé pour ça à la base.

Et pour quantifier les émissions évitées, ça sera dans un prochain thread…. 😉

#Fin