Les énergies renouvelables

À l’inverse du charbon, du pétrole et du gaz, formés en millions d’années et disponibles en quantité limitée, les énergies renouvelables reposent sur des flux naturels inépuisables à notre échelle. Presque toutes dérivent de l’énergie du Soleil : directement (solaire), ou indirectement par le vent, le cycle de l’eau ou la croissance des plantes. Font exception la géothermie, alimentée par la chaleur interne de la Terre, et l’énergie des marées, liée à l’attraction de la Lune. Leur développement est l’un des principaux leviers contre le réchauffement climatique.

Les principales énergies renouvelables

La pompe à chaleur, qui puise les calories de l’air, du sol ou de l’eau, est souvent comptée dans les énergies renouvelables pour la chaleur qu’elle extrait de l’environnement.

Repères historiques

• Moulins à eau et à vent : utilisés depuis l’Antiquité et le Moyen Âge.
• 1839 : le Français Edmond Becquerel découvre l’effet photovoltaïque.
• 1954 : les laboratoires Bell (États-Unis) mettent au point la première cellule photovoltaïque au silicium pratique.
• 1966 : mise en service de l’usine marémotrice de la Rance (Ille-et-Vilaine), longtemps la plus puissante du monde (240 MW).
• Depuis 2010 : le coût de l’électricité solaire photovoltaïque a baissé d’environ 85 % et celui de l’éolien terrestre d’environ 55 %, selon le GIEC (période 2010-2019).

Combien émettent-elles ?

Aucune source d’électricité n’est sans impact : il faut fabriquer les installations, extraire les matériaux, construire et démanteler. Mesurées sur tout leur cycle de vie, les émissions des renouvelables restent cependant bien inférieures à celles des énergies fossiles.

Source : GIEC, cinquième rapport (2014), groupe de travail III, annexe III.

Avantages et limites

Les avantages

• Faibles émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques en fonctionnement.
• Ressources locales et inépuisables, qui réduisent la dépendance aux importations de combustibles fossiles.
• Coûts en forte baisse : l’éolien terrestre et le solaire sont devenus, dans de nombreux pays, les moyens les moins chers de produire de nouvelle électricité.
• Déploiement rapide et modulaire, de la toiture individuelle à la grande centrale.

Les limites

• Intermittence du solaire et de l’éolien : la production dépend de la météo et de l’heure. Les facteurs de charge (production réelle rapportée au maximum théorique) sont d’environ 13 à 15 % pour le solaire et 20 à 25 % pour l’éolien terrestre en France, davantage en mer. Il faut donc des moyens de flexibilité : stockage (batteries, stations de pompage), interconnexions, pilotage de la consommation, centrales pilotables.
• Emprise au sol et intégration dans les paysages ; impacts sur la faune (oiseaux, chauves-souris) à prendre en compte dans l’implantation.
• Matériaux : besoin de métaux (cuivre, lithium, terres rares, silicium), dont l’extraction a des impacts environnementaux et géopolitiques ; recyclage encore en développement.
• Limites physiques : l’hydraulique dépend des sites disponibles et des pluies (sécheresses) ; la biomasse n’est renouvelable que si la ressource est gérée durablement, et elle entre en concurrence avec les usages alimentaires et la préservation des forêts.

Les renouvelables dans le monde

L’électricité d’origine renouvelable représente environ 30 % de la production mondiale d’électricité au milieu des années 2020, menée par l’hydraulique, puis l’éolien et le solaire, qui connaissent la croissance la plus rapide. La Chine installe à elle seule plus de la moitié des nouvelles capacités solaires et éoliennes mondiales. Lors de la COP28 à Dubaï, en décembre 2023, les pays se sont engagés à tripler les capacités renouvelables mondiales d’ici 2030.

Leur part dans la consommation totale d'énergie (et non seulement d’électricité) reste bien plus faible, car les transports, l’industrie et le chauffage reposent encore largement sur les combustibles fossiles.

En France et au Québec

En France, l’électricité est déjà très largement bas-carbone : en 2025, selon RTE, environ 95 % de la production venait du nucléaire (environ 68 %) et des renouvelables. L’hydraulique reste la première source renouvelable d’électricité, suivie de l’éolien (environ 9 %) et du solaire (environ 6 %), en forte croissance. Les renouvelables représentent un peu plus de 20 % de la consommation finale brute d’énergie, en dessous de l’objectif de 23 % que la France s’était fixé pour 2020. L’Union européenne vise 42,5 % d’énergies renouvelables dans sa consommation finale en 2030.

Au Québec, l’hydroélectricité fournit plus de 90 % de l’électricité, grâce aux grands barrages d’Hydro-Québec, comme ceux du complexe de la Baie-James.

Questions fréquentes

Quelle est l’énergie renouvelable la plus utilisée ?

Pour l’électricité, l’hydraulique, qui produit environ 15 % de l’électricité mondiale. Pour l’ensemble de l’énergie, la biomasse traditionnelle (bois de chauffe) reste très utilisée dans les pays en développement. Le solaire et l’éolien sont les filières qui croissent le plus vite.

Le nucléaire est-il une énergie renouvelable ?

Non : il utilise de l’uranium, une ressource minérale en quantité finie. Mais c’est une énergie bas-carbone, dont les émissions sur le cycle de vie sont comparables à celles de l’éolien.

Les énergies renouvelables peuvent-elles fournir toute l’électricité ?

Certains pays y parviennent déjà grâce à l’hydraulique et à la géothermie (Islande, Norvège, Paraguay). Pour les autres, des études, dont celles de RTE en France (« Futurs énergétiques 2050 »), montrent que c’est techniquement envisageable, à condition de développer massivement le stockage, les réseaux et la flexibilité ; les coûts et les délais varient selon les scénarios.

Une éolienne rembourse-t-elle l’énergie nécessaire à sa fabrication ?

Oui, rapidement : selon les analyses de cycle de vie, une éolienne terrestre produit en moins d’un an l’énergie qui a été nécessaire pour la fabriquer, l’installer et la démanteler, pour une durée de vie d’environ 20 à 25 ans.