Bilan électrique des quatre premières semaines de confinement

Saviez-vous que le discours présidentiel du lundi 13 mars a généré une baisse de la consommation électrique de près de 5 % ? Que l’énergie exportée par la France a battu un record ces dernières semaines ? Dans cette période extra-ordinaire, la demande et la production d’électricité ont aussi, à l’instar du médiatique pétrole [1], été bouleversées. Petit bilan non exhaustif.

Voilà maintenant quatre semaines que la France est confinée, quatre semaines que le pays a brutalement ralenti [2]. Un brusque coup de frein, qui, sans aller jusqu’à l’arrêt complet – n’oublions nos camarades de la première ligne – s’apparente à une situation inédite de l’histoire récente. Quelles conséquences a-t-elle générées sur la consommation et la production électrique française ? Quels enseignements pouvons-nous en tirer ?

Une consommation électrique météo-dépendante

S’il semble évident que la baisse de l’activité liée au confinement doit entrainer une baisse de notre consommation électrique, ce lien de causalité n’est, en fait, pas aussi simple qu’il en a l’air. D’aucuns penseraient qu’il suffit d’aller voir les chiffres de la consommation électrique française, de constater qu’elle est plus faible que l’an dernier à la même époque, de constater que cette année, il y a le confinement et de conclure (rapidement) que c’est donc bien la cause de la baisse de la consommation. Syllogisme imparable, analyse terminée, merci Aristote.

Sauf que tout cela est un peu plus compliqué. Rappelons d’abord que la consommation électrique française est, en hiver comme en été, fortement dépendante de la météo, et plus précisément de la température extérieure. La faute aux différents gouvernements, qui, dans les années 70 et 80, pour accompagner les politiques de développement de l’énergie nucléaire, incitèrent les français à s’équiper massivement en chauffage électrique.

Plus le Français a froid, plus il tire sur sa prise électrique, ce qui empêche, malheureusement d’analyser une variation de consommation d’une année sur l’autre, sans, au minimum regarder le paramètre météorologique. RTE, qui gère l’équilibre des flux électriques en France, estime qu’en période hivernal, chaque degré en moins sur la température extérieure entraine une augmentation de la consommation électrique française de 2,4 GW [3].

Illustrons ce propos par le graphique ci-dessous, qui représente le pic de consommation méridienne, chaque jour des semaines 11 à 15, pour les trois dernières années. La puissance électrique consommée est exprimée en GW, et concerne l’ensemble de la France métropolitaine [4].

Puissance journalière consommée à la pointe méridienne, en France © Valentin Bouvignies Puissance journalière consommée à la pointe méridienne, en France © Valentin Bouvignies

Attardons nous d’abord sur les courbes grises, et oublions les courbes rouges. On observe des disparités importantes, qu’aucun confinement généralisé ne vient justifier : en semaine 12, en 2018, la consommation est supérieure de près de 15 % à celle de 2019, avant que cet écart ne se resserre sur la semaine suivante, puis s’inverse légèrement à partir du milieu de la semaine 14. La raison de ces disparités ? Le bulletin météo journalier, illustré sur ce graphique par les courbes de température moyenne journalière, en France, à la même période [5].

Observez bien : quand les températures baissent, la consommation augmente, et inversement. La corrélation est quasi systématique. L’écart de température entre les années 2019 et 2018 se résorbe peu à peu au cours de la période considérée, de la même manière que se résorbe l’écart entre la consommation électrique de ces deux années.

Bien entendu, la présence du weekend vient altérer quelque peu cette règle quasiment immuable : la baisse de l’activité professionnelle entraine une baisse généralisée de la consommation, qui s’accentue le dimanche.

Pour parfaire cette mise en bouche, signalons que, contrairement à la croyance populaire, c’est bien cette activité professionnelle, et non nos usages domestiques, qui est à l’origine de la plus grande partie de la consommation électrique française. En 2019, la moitié (47 %) de cette consommation provenait des entreprises, un tiers (36 %) du secteur résidentiel, et le reste de la grande industrie [6].

Consommation électrique à l’heure du confinement

Venons-en maintenant au sujet principal : la situation de la consommation électrique à l’heure du confinement, en rouge sur le graphique.

On constate bien une baisse importante de notre consommation électrique, de l’ordre de 15 % (ou 10 GW, ce qui correspond quand même à la puissance d’une dizaine de réacteurs nucléaires, sur la cinquantaine actuellement en activité en France), entre le début et la fin de la semaine 12. On peut attribuer cette baisse, en grande partie, au ralentissement de l’activité des entreprises françaises lié au confinement, et très légèrement, à l’augmentation de la température moyenne observée sur cette même semaine.

On constate également qu’il n’est pas possible de comparer la consommation de la première semaine de confinement avec la consommation à la même période l’an dernier, puisque la température moyenne était à l’époque plus faible de 4°C environ. Et encore moins avec la consommation de 2018, pour des raisons encore plus évidentes.

Sur les deux dernières semaines de mars, la baisse progressive des températures a entrainé une remontée de la consommation, qui atteint un pic le lundi 30 avant d’entamer une solide descente (-33 % entre le 30 et le 12 avril), guidée par le retour de la douceur estivale, pour terminer en pente douce lors du weekend pascal.

Sur l’ensemble des quatre semaines, on peut estimer que la consommation a chuté de 15 à 20 %, ce qui est inédit sur une période aussi courte [7].

Vous consommez ? Eh bien : produisez maintenant

Dans ce paysage évidemment extraordinaire, s’il est une énergie qui s’avère plus vitale que les autres, c’est évidemment l’énergie électrique, comme l’explique le directeur général de l’Agence Internationale de l’Énergie dans un article paru le 22 mars [8] : « Dans de nombreux pays, l’électricité est primordiale pour faire fonctionner les respirateurs artificiels et autres équipements médicaux dans des hôpitaux qui traitent un nombre toujours plus important de malades. Dans cette situation imprévisible dont l’évolution est rapide, l’énergie électrique garantit également la fluidité des informations entre gouvernements et citoyens, et entre médecins et patients. »

Fidèle à notre analyse, il note également que « dans la plupart des pays qui ont mis en place un confinement strict de leurs populations (…), la demande en électricité a diminué de 15 %, en grande partie en raison du ralentissement de l’activité des usines et des commerces ». Mécaniquement, on serait tenté de penser que la production d’électricité a suivi cette tendance, et que, partant, cette diminution aurait contribué à la baisse généralisée de la pollution atmosphérique française (même si la production électrique française est par nature déjà très faiblement carbonée, en raison d’un parc nucléaire important [9]).

Électricité en abondance… à l’export

Si la consommation électrique française s’analyse relativement facilement lorsqu’on a saisi la corrélation directe entre celle-ci et les conditions météorologiques, il n’en est pas de même pour la production électrique nationale qui dépend d’un nombre plus important de paramètres, moins faciles à appréhender. La production dépend ainsi de :

  • la consommation électrique (évidemment), et donc par ricochet, de la température extérieure,
  • la disponibilité des moyens de production (avaries, arrêts pour maintenance),
  • le prix des différents combustibles utilisés pour faire fonctionner les usines,
  • le prix de vente du MWh électrique sur le marché européen de l’électricité,
  • le niveau de production de nos voisins européens, puisque ces derniers sont interconnectés avec la France, et importent (souvent) ou exportent (moins souvent) de l’énergie électrique vers notre pays,
  • les capacités de stockage de l’énergie, certes faibles, mais non négligeables le weekend (jusqu’à 4 % de l’énergie totale produite certains dimanches en France).

Voilà la raison pour laquelle il est inutile de comparer la production électrique sur deux périodes différentes sans tenir compte de ces paramètres. Armés de toutes ces précautions d’usage, analysons maintenant l’évolution de l’énergie électrique produite, consommée, et exportée, par jour, en France, sur les cinq dernières semaines [4].

Evolution de l'énergie électrique produite, consommée et exportée en France, par jour © Valentin Bouvignies Evolution de l'énergie électrique produite, consommée et exportée en France, par jour © Valentin Bouvignies

(Pour assouvir la curiosité du lecteur, il a été ajouté en trait fin les données de l’année 2019, qu’on ne comparera donc pas à celles de 2020 pour les raisons précédemment évoquées.)

Surprise, le volume d’énergie produite (en noir) ne suit pas exactement la tendance baissière de la consommation (en rouge) : il diminue, certes, mais dans une proportion bien moindre (-5 % seulement entre le lundi et le vendredi de la semaine 12), avant de se maintenir sur les deux semaines suivantes à la faveur d’une consommation légèrement retrouvée, puis de s’effondrer en semaine 15.

La cause figure sur la troisième courbe (rose) : alors qu’elle était déjà à un niveau respectable, la quantité d’énergie exportée vers les pays voisins a quasiment doublé entre le début et la fin de la semaine 12, pour atteindre un record absolu le vendredi 20 mars, à 351 GWh d’énergie exportée [13]. Et ces exportations sont reparties à la hausse en semaine 15, où la consommation française subissait la douceur estivale.

Pour rendre concret cette quantité de 351 GWh d’énergie électrique, on notera que cela représente quasiment le tiers de la consommation française ce jour-là. Cela représente également la production journalière à puissance maximale de plus de 15 réacteurs nucléaires (sur la cinquantaine que compte la France).

Bref, en cette fin de première semaine de confinement, comme en semaine 15, nos voisins européens ont largement profité d’une production électrique française abondante et bon marché (en tout cas moins chère que leurs propres moyens de production), à des niveaux beaucoup plus élevés qu’à l’ordinaire. La France est en effet systématiquement exportatrice nette d’électricité : sur la période 2012-2020, les centrales françaises ont fourni de l’électricité à nos voisins européens 95 % du temps [4].

Nucléaire, hydraulique et gaz : dans le détail de la production

En France, l’énergie électrique est produite principalement à partir d’énergie nucléaire, hydraulique, thermique, éolienne et photovoltaïque, l’énergie thermique englobant la production à base de gaz, de fioul et de charbon. On peut diviser ces modes de production en deux catégories : la production dite pilotable, c’est-à-dire que l’on peut activer ou désactiver en fonction des besoins, et la production dite fatale, que l’on subit quelle que soit la demande. Dans la première catégorie figure l’énergie nucléaire, thermique et hydraulique de lac, et dans la seconde l’énergie éolienne, photovoltaïque et hydraulique au fil de l’eau.

Dans la période actuelle, l’essentielle de la production électrique est assurée par l’énergie nucléaire, hydraulique, thermique gaz, éolienne et photovoltaïque. Sur le (dernier) graphique, ci-dessous, seules les productions d’énergies pilotables ont été représentées, puisque ce sont les seules qui peuvent être volontairement augmentées ou diminuées, et donc susceptibles d’être influencées par la situation exceptionnelle que nous vivons.

Evolution de l'énergie électrique produite en France, par jour © Valentin Bouvignies Evolution de l'énergie électrique produite en France, par jour © Valentin Bouvignies

La production d’énergie thermique gaz, qui est un moyen de pointe au coût marginal élevé [10], a bien diminué entre le début et la fin de la semaine 12. Si elle est restée aux alentours de 150 GWh d’énergie produite par jour jusqu’au milieu de semaine, pour permettre d’assurer un export de plus en plus massif, son niveau de production a ensuite baissé de moitié, et s’est stabilisé, avant de quasiment disparaitre en fin de semaine 14, laissant aux moyens de production nucléaire et hydraulique le soin d’assurer les variations de charge de la consommation française.

La production nucléaire a réussi à se maintenir autour de 1 000 GWh d’énergie produite par jour. Cela reste faible par rapport à ce qui avait été initialement prévu au planning de production des centrales nucléaires françaises, d’autant plus que les creux des week-ends sont de plus en plus importants. Comme la fourmi, le producteur historique EDF est prévoyant : il a d’ores et déjà annoncé une réorganisation des arrêts pour maintenance, et prévenu que la production de certains réacteurs pourrait être suspendue [11]. Ses objectifs de production ont été drastiquement revus à la baisse (-25 % tout de même !), puisque l’électricien français a annoncé que son parc nucléaire produira 300 TWh d’électricité en 2020, contre une cible initiale de 380 TWh…

CO2 mon amour

Et les émissions, dans tout ça ? comme celles de Cyril Hanouna, elles sont nulles ou presque. La production d’énergie thermique gaz est la seule production significative à émettre des gaz à effet de serre actuellement. Sa baisse drastique est donc une ponctuelle bonne nouvelle. Depuis le weekend pascal, un kWh d’énergie électrique consommé émet 15 grammes de CO2 dans l’atmosphère en moyenne, en France, contre une soixantaine début mars [4] (émissions liées uniquement aux combustibles utilisés, et non à la construction des centrales, ou à l’énergie utilisée pour produire ledit combustible).

Ces chiffres sont à comparer aux 450 g/kWh électrique en Allemagne ou aux 800 g/kWh en Pologne [12] : la structure du parc électrique français est en effet naturellement très peu carboné, puisque composé majoritairement de nucléaire et d’énergies renouvelables. Même en temps normal, les émissions de gaz à effet de serre lié à la consommation d’électricité en France sont anecdotiques. Et cela se voit d’autant mieux qu’en confinement, les producteurs ont la disponibilité suffisante pour demander à leurs centrales thermiques de s’arrêter (pas par bonne conscience écologique, malheureusement, mais plutôt par soucis d’économies sonnantes et trébuchantes).

Records de France

Terminons par quelques records battus des dernières semaines, témoignages marquant de l’inédit de la période actuelle [13] :

  • creux de consommation pour un mois d’avril : 30,8 GW le 19 à 7h15 (précédent record : 32,9 GW le 22 avril 2018 à 7h),
  • énergie exportée vers nos voisins : 351 GWh le 12 mars (précédent record : 344 GWh le 22 janvier 2018),
  • prix d’un MWh électrique pour une livraison de lendemain : -75 €/MWh le 13 avril à 15h (précédent record : -32 €/MWh le 1er janvier 2018 à 5h) [14],
  • part des énergies renouvelables (éolien, solaire et hydraulique).dans la production journalière d’électricité : 36 % le 29 mars (précédent record : 34 % le 8 juin 2019).

Enfin, on notera cette anecdote cocasse : le lundi 13 avril, à 20h, vous étiez probablement l’une des 36 millions de personnes occupées à regarder ou écouter le discours du président de la République. Si c’est le cas, vous avez participé à une baisse inédite de la consommation électrique française de 5 % entre 20h et 20h30 [15], baisse record que l’on retrouve très ponctuellement et dans une mesure bien moindre lors d’évènements qui « figent » la population française. Comme certains évènements sportifs très rares. Ou l’annonce des résultats de l’élection présidentielle (-2 % le dimanche 6 mai 2012, entre 20h et 20h30). Encore un signe d’une période étrange.

 

 

[1] Médiapart, Le marché pétrolier affronte une crise centenaire, par Martine Orange, publié le 30 mars 2020.

[2] Le Monde, Moins de bruit, plus de télé, pas d’avions ou presque : la « France à l’arrêt » en douze graphiques, par Mathilde Damgé, Jérémie Baruch, Maxime Ferrer, Léa Sanchez et Grégoire Humbert, publié le 1er avril 2020.

[3] RTE (Réseau de Transport d’Electricité), Synthèse : L’équilibre offre-demande d’électricité pour l’hiver 2018-2019, document public, 14 pages.

[4] Données issues du site RTE https://rte-france.com/fr/eco2mix/ pour les données de production, de consommation, de prix, et d’émissions de CO2.

[5] Données issues du site Météo France http://www.meteofrance.com/climat/meteo-date-passee pour les données de températures. Les données de températures moyennes ont été calculées en prenant en compte les températures minimum et maximum journalières sur 9 villes représentatives de la géographie française.

[6] RTE, Bilan électrique 2019, document public, 173 pages.

[7] RTE, L’impact de la crise sanitaire (Covid-19) sur le fonctionnement du système électrique, document public publié le 8 avril 2020, 24 pages.

[8] International Energy Agency, The coronavirus crisis reminds us that electricity is more indispensable than ever, par Fatih Birol, publié le 22 mars 2020.

[9] Libération, Plus sobre et moins carbonée : c’est notre consommation d’électricité, par Jean-Christophe Féraud, publié le 12 février 2020.

[10] « Les moyens de production se mettent donc généralement à produire suivant leur ordre de préséance économique, c’est-à-dire par coût marginal croissant des installations jusqu’à satisfaire la demande », c’est l’empilement des moyens de production. La production d’électricité, site du Ministère de la Transition écologique et solidaire, publié le 17 février 2017.

[11] Communiqué de presse d’EDF, EDF révise son estimation annuelle de production d’électricité nucléaire, publié le 16 avril 2020.

[12] https://arxiv.org/, Real-Time Carbon Accounting Method for the European Electricity Markets, par Bo Tranberg, Olivier Corradid, Bruno Lajoie, Thomas Gibon, Iain Staffell et Gorm Bruun Andresen, publié le 15 mai 2019.

[13] Records établis sur la période allant du 1er janvier 2012 au 15 avril 2020, sauf pour les prix où la période s’étend depuis le 1er janvier 2015.

[14] Le Canard Enchainé, Le courant gratuit d'EDF, dans l'édition du 15 avril 2020.

[15] RTE, Covid-19 – Le record d’audience de l’allocution du Président de la République ressenti dans la consommation électrique des français, publié le 14 avril 2020.

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.