La technologie comme solution clé

Autres énergies renouvelables

Dans les autres types d’énergies renouvelables, on trouve les énergies solaires thermique et géothermique qui sont utilisées indifféremment pour produire de l’électricité et fournir de la chaleur. Même si, comme c’est le cas pour l’Islande et les États-Unis par exemple, l’Allemagne ne possède pas un grand potentiel géothermique, certains de ses usages restent toutefois intéressants. Si la chaleur solaire n’a pas connu le même succès que l’électricité solaire, c’est surtout parce que le coût des capteurs n'a pas été réduit de manière drastique ces dix dernières années, principalement en raison des coûts élevés d'installation.

L’Allemagne possède aussi des ressources géothermiques, notamment la chaleur du sous-sol. La mise en service de la première centrale électrique géothermique allemande, en 2003, n’a pas engendré de nombreux projets par la suite.

L’activité micro-sismique, le bruit et les incidences sur les eaux souterraines restent des préoccupations dans l'opinion publique. Il est donc essentiel de veiller à l'implication de la population dès le début des projets, de réfléchir attentivement à l’implantation des centrales et d'utiliser les meilleures technologies d’exploration et d’exploitation pour minimiser les risques et consolider l’acceptation du public. Le potentiel géothermique de l’Europe de l’OCDE (l'Allemagne incluse) reste toutefois, par rapport à l’Amérique du Nord et à l'Asie, sensiblement plus petit et limité à certaines régions attractives où de bons rendements énergétiques à hautes températures peuvent être atteints. Il est prévu que la croissance de la production d’électricité géothermique soit nettement plus lente que celle de l’éolien et le solaire.

Énergie hydraulique

A l'origine, les tarifs de rachat ont été mis en place en 1991 pour aider avant tout les petits équipements hydroélectriques existants à demeurer rentables. De nouveaux systèmes ont été construits ces 25 dernières années, mais le potentiel de l'hydroélectricité en Allemagne a été largement exploité. Ainsi, quelques 17,4 TWh d'hydroélectricité ont été produits en 1990 contre 19,3 TWh en 2015 sachant que cette augmentation d'environ dix pour cent dépend quelque peu des conditions météorologiques. En 1996, la production s'élevait à 22 TWh. Par rapport à ce niveau, la production d'hydroélectricité est actuellement en baisse de dix pour cent. Parallèlement à la modernisation des systèmes, des améliorations environnementales ont été réalisées sur de nombreuses centrales hydrauliques au cours de la dernière décennie.

Chaleur renouvelable

Quand la chaleur est produite à partir d’énergies renouvelables, comme la biomasse et le solaire thermique, on parle alors de « chaleur renouvelable ». Le terme peut aussi englober la récupération de la chaleur résiduelle utilisée pour le chauffage. Le potentiel de chaleur renouvelable est plus élevé que celui de l’électricité renouvelable : la chaleur représente environ 40 pour cent de la consommation énergétique totale du pays, l'électricité seulement 20 pour cent. La politique gouvernementale d'incitations en faveur de la chaleur renouvelable n’a toutefois pas rencontré le même succès en Allemagne, en partie en raison de l’absence de tarifs de rachat. L’objectif du gouvernement allemand est que la part de chaleur renouvelable dans le pays atteigne les 14 pour cent en 2020. La loi sur le chauffage renouvelable exige une part minimale d’énergie renouvelable dans les systèmes de chauffage de tous les nouveaux bâtiments.

Chaleur renouvelable à partir de biomasse

Aujourd’hui, la plus grande partie de la chaleur renouvelable est issue de la biomasse, dont les matières premières de base sont les copeaux de bois, le bois de chauffage, et, de plus en plus, les granulés de bois. Le programme allemand d’incitation du marché soutient la production de chaleur renouvelable à partir de biomasse incluant des exigences strictes en matière d’efficacité et d’émissions. La chaleur résiduelle des unités de biomasse est en outre utilisée dans les réseaux de chauffage urbain. En effet, la loi allemande sur les énergies renouvelables exige que la plupart des unités de biomasse récupèrent une partie de la chaleur résiduelle produite au cours du processus de production d’électricité (appelée « cogénération de chaleur et d’électricité »).

Chaleur renouvelable à partir de pompes à chaleur et de solaire thermique

De plus en plus de nouvelles technologies utilisant des sources d’énergie renouvelables font leur apparition sur le marché. La géothermie « peu profonde » par exemple, permet d’extraire la chaleur contenue juste au-dessous du sol ou dans les eaux souterraines. Comme pour l’air ambiant, cette énergie s’utilise grâce à des pompes à chaleur. En 2016, un nombre record de pompes à chaleur - 66 500 - a été installé en Allemagne.

Pour couvrir la demande de chaleur, il est aussi possible d’installer des collecteurs solaires thermiques sur les maisons. Fin 2016, le nombre de systèmes solaires thermiques installés en Allemagne était supérieur à 2,24 millions, répartis sur une surface d’environ 19,9 millions de mètres carrés.

Dans le cas particulier de la construction, même si les investissements en efficacité peuvent compenser la consommation pendant des décennies, les coûts initiaux restent encore prohibitifs. Pour surmonter ces obstacles, l’Allemagne a mis en place un programme d’incitation du marché, qui offre des financements pour les systèmes de chauffage renouvelable (capteurs solaires thermiques, chauffages modernes à partir de biomasse et pompes à chaleur efficaces).

La croissance de ce marché n’a toutefois pas été aussi rapide que celle du secteur photovoltaïque. Une des raisons de la lenteur du déploiement du solaire thermique est que la chaleur solaire, contrairement à l’électricité solaire, ne bénéficie pas de tarifs de rachat. La chaleur solaire dépendait donc en partie des remises gouvernementales financées par la taxe écologique et le système d’échange de quotas. Bien que le coût des collecteurs solaires thermiques ait diminué, les coûts du système dans son ensemble n’ont pas suivi cette tendance, du fait, entre autres, des coûts d'installation toujours élevés. Par ailleurs, le marché des collecteurs solaires thermiques s’est largement restreint aux installations de petites tailles destinées aux maisons individuelles. D’autres pays, comme le Danemark en particulier, ont favorisé les grands collecteurs montés au sol, permettant d’obtenir des prix divisés par cinq et des coûts de production de chaleur compétitifs. En Allemagne, bien que les systèmes bénéficient d'une aide financière, ce segment de marché possède encore un potentiel de développement. De nouvelles mesures visant à soutenir les grandes installations solaires thermiques dans le chauffage urbain ont été annoncées dans le cadre de la Stratégie pour l'efficacité énergétique des bâtiments.

La chaleur solaire ne couvre à l’heure actuelle qu’un pour cent environ de la demande de chaleur en Allemagne. Ce qui est particulièrement regrettable étant donné que la chaleur représente environ 40 pour cent de la consommation énergétique totale du pays, l'électricité seulement 20 pour cent tandis que les 40 pour cent restants sont couverts par les carburants.

Le potentiel de chaleur renouvelable dans la transition allemande vers les énergies renouvelables est donc beaucoup plus élevé que celui de toutes les sources d’électricité.