Quelle quantité d’énergie produit une centrale nucléaire ?
La France compte plus de 58 réacteurs nucléaires répartis dans les 19 centrales du territoire. Six d’entre elles sont en cours de démantèlement comme celle de Fessenheim dont le deuxième réacteur a été mis à l’arrêt en juin 2020.
Cela intervient dans le cadre de la politique de transition énergétique du gouvernement qui souhaite réduire la part du nucléaire dans le mix énergétique. La loi de transition énergétique d’août 2015, impose à tous les parcs nucléaires français de ne pas dépasser la puissance de 63,2 GW.
Mais changer de moyen de production d’électricité n’est pas chose facile. Près de 40% de l’électricité que nous utilisons quotidiennement provient de ces centrales.
Parlons chiffre : un réacteur nucléaire produit environ 8,76 TWh d’énergie chaque année.
Je conçois que vous ne visualisez pas bien ce que représentent des Térawatt-heures. Convertis en kWh, qui est l’unité que l’on utilise pour mesurer notre propre consommation électrique, on obtient alors 8 760 000 000 kWh. Et ce n’est la production que d’un seul réacteur.
En 2017, la production d’électricité nucléaire nationale s’élevait à plus de 371 TWh.
L’avantage c'est qu'elle est constante tout au long de la journée et de l’année. Contrairement à la production photovoltaïque, elle peut produire autant l’hiver que l’été.
Combien de panneaux photovoltaïques faudrait-il pour produire autant ?
Pour faire la comparaison, je vais me baser sur la production d’un seul réacteur.
Si on considère qu’un m² de panneaux solaires produit en moyenne en France 160 kWh d’énergie par an : 8,76 TWh / 160 kWh = 54 750 000 m².
Pour égaler la capacité de production d’un réacteur nucléaire il faut 54 750 000 m² de panneaux solaires soit près de 55 km².
En prenant des panneaux photovoltaïques de 1,7 m², il en faudrait 32 millions pour produire autant qu’un réacteur.
Mais ces chiffres ne sont que théoriques car la production photovoltaïque varie fortement en fonction du type de panneaux installé, de la région où se situe l’installation et des aléas climatiques.
À l’année, une installation solaire produit en moyenne 1 000 heures tandis qu’une centrale produit jusqu’à 7 000 heures. Cette différence importante explique en partie pourquoi il est difficile de comparer ces deux types d’installations.
Comment couvrir cette superficie ?
Si on reprend le chiffre que nous avons obtenu juste avant, pour remplacer un réacteur il faudrait, théoriquement, 55 km² de modules solaires.
Avons-nous suffisamment de place au sol pour ce genre d’installation ?
Pour remplacer un réacteur, peut-être mais la totalité, non. Il faudrait utiliser des terres agricoles et ce n’est pas le but.
Mais la solution serait d’en installer sur les toits des maisons et autres bâtiments. Le problème est de trouver des toitures en bon état, bien orientées, avec une bonne inclinaison et sans ombres ni obstacles.
Cela devient compliqué, je vous l’accorde. De plus, à qui appartiendraient les panneaux ? Aux particuliers, à l’État ou aux fournisseurs d’énergie ?
Théoriquement, cela serait possible mais ça ne résout pas tous les problèmes.
Connaissez-vous le solaire à concentration ?
Cette technologie repose sur la production de vapeur qui entraîne une turbine ce qui produit de l’électricité.
Pour produire la vapeur, le soleil doit chauffer un liquide à haute température grâce à des miroirs. Cela permet de produire légèrement plus d’électricité que les panneaux solaires. Une telle installation produit environ 200 kWh par m² et par an.
Il faudrait alors 1 855 km² d’installations solaires à concentration pour remplacer les centrales nucléaires françaises.
La différence est assez faible et la surface nécessaire est quasiment identique à ce que je vous disais précédemment.
De plus, ceci n’est possible que dans des régions plus ensoleillées, par exemple au Nord du continent africain ou au Sud de l’Espagne.
Mais le coût de production est largement plus élevé. Il peut atteindre 0,50 centime d’euros le kWh contre 0,05 pour une centrale.
Remplacer les centrales nucléaires par des panneaux solaires : Un défi réaliste ?
Bon, soyons clairs, on ne peut pas vraiment comparer les deux.
Une centrale nucléaire produit en continu, on peut prévoir précisément la quantité d’électricité qui sera injectée sur le réseau. Pour un parc photovoltaïque c’est tout le contraire.
Les panneaux solaires produisent moins l’hiver que l’été alors que c’est durant la période hivernale qu’on a le plus besoin d’électricité. Et, comme je vous l’ai dit plus haut, ils ne produisent que la journée alors comment s’éclairer la nuit ?
C’est là qu’apparaît une problématique liée au stockage de l’électricité.
Tout d’abord, l’électricité se stocke mal ce qui entraîne des pertes énergétiques importantes d’où un mauvais rendement. De plus, les batteries coûtent encore cher.
D’où l’avantage du solaire à concentration : la chaleur se stocke beaucoup plus facilement ce qui permet de produire de manière plus stable dans la journée. Mais un problème subsiste : le transport. Il faut pouvoir transporter l’énergie du lieu de production jusqu’à chez nous sans avoir trop de pertes. La solution n’est, pour l’heure, pas au point.
La question aujourd’hui n’est pas tant de remplacer une centrale nucléaire par un parc photovoltaïque car les deux sont incomparables. L’enjeu c’est surtout de remanier le mix énergétique français. Dans ce mix il faut que la part des énergies renouvelables augmentent fortement, de manière complémentaire grâce aux éoliennes et au photovoltaïque.
Peut-on compter sur l’éolien pour remplacer le nucléaire ?
La production d’énergie grâce à l’éolien possède les mêmes contraintes que la production via le photovoltaïque. Nous pouvons difficilement établir une production constante sur l’année et anticiper la puissance totale qui sera disponible.
Prenons quelques chiffres simples. On sait que 6 500 éoliennes ont produit 24 000 GWh durant l’année 2017. La capacité de ces mêmes éoliennes est de 13GW, si l’on divise la production par la capacité, on obtient 1 846 heures de fonctionnement.
Ce qui est encore loin des 7 000 heures qu’on obtient avec le nucléaire.
Combien de panneaux solaires pour une centrale nucléaire : En résumé
Ce guide touche à sa fin.
Vous l’aurez compris, estimer avec précision combien il faudrait de panneaux solaires pour remplacer une centrale nucléaire est quasiment impossible.
L’un est capable de produire en continu tandis que l’autre à une production qui fluctue entre les saisons et entre les différents moments de la journée.
Remplacer toutes les centrales nucléaires par des panneaux solaires photovoltaïques reste utopique.
En revanche, il faut améliorer notre mix énergétique pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et augmenter la part des énergies renouvelables. L’énergie éolienne, solaire et hydraulique peuvent être complémentaires pour remplacer progressivement la part d’énergie fossile utilisée.
J’espère avoir pu répondre aux questions que vous vous posiez. Si certaines persistent vous pouvez les écrire juste en dessous dans la partie commentaire.
Damien bénéficie de plus de 15 ans d'expérience dans le secteur du photovoltaïque. Il occupe le poste de Directeur Technique National et supervise tous les chantiers d'installation de panneaux solaires pour Nouvel'R Énergie.
