Renouvelable
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Généralités
Pour toute production électrique utilisant une énergie primaire renouvelable (vent, soleil, bois, géothermie, etc), la convention prise est de ne tenir compte que des émissions « amont » pour l’énergie, et des émissions liées à la fabrication et à la maintenance du dispositif de production. L’utilisation de l’énergie primaire en elle-même est considérée comme sans émissions. Cette convention ne s’applique pas à la valorisation de déchets (qui ne sont pas tous renouvelables, notamment les plastiques), bien que certains organismes (l’AIE notamment) incluent la valorisation de déchets dans les énergies renouvelables.
Les facteurs d’émission présentés ci-dessous ne tiennent pas compte de l’intermittence induite.
Eolien
Une Analyse de Cycle de Vie réalisée pour l'ADEME en 2017 a permis de fournir des données précises sur les impacts environnementaux de la production éolienne avec les spécificités du parc français installé sur terre et prévu en mer [331]. Les différentes étapes du cycle de vie d’une installation éolienne sont incluses dans les frontières du système : •Fabrication des composants du système •Installation du système éolien •Utilisation •Maintenance •Désinstallation, traitement en fin de vie
Différentes unités fonctionnelles ont été considérées selon la localisation de l'éolienne : - sur terre : «1 kilowattheure issu de la capacité de production éolienne française terrestre en 2013, délivré sur le réseau électrique, avec un facteur de charge moyen calculé sur les 5 dernières années (2010-2014), pour une durée de vie de parc de 20 ans» - en mer : «1 kilowattheure issu de la capacité de production éolienne française maritime entre 2020 et 2023, délivré sur le réseau électrique, avec un facteur de charge moyen fondé sur les estimations futures, pour une durée de vie de parc de 20 ans»
Les résultats* calculés pour l’ensemble des parcs éoliens terrestres et maritimes français, sur les phases de fabrication et d’usage / production d’énergie confirment les faibles émissions de CO2 : - Eolienne terrestre : taux d'émission de 14,1 g CO2 eq / kWh - Eolien en mer : taux d'émission de 15,6 g CO2 eq / kWh Ces émissions caractérisant les parcs français sont analogues à celles rapportées par les études internationales. La phase de fabrication des composants est la principale source des impacts, no-tamment en raison de la consommation d’énergie.
(*) Remarque : afin d’assurer une cohérence de périmètre de comptabilisation avec les autres facteurs d’émissions « énergie » présents dans la Base Carbone®, les phases de démantèlement et fin de vie des ouvrages ne sont pas intégrées dans les facteurs d’émission retenus.
Photovoltaïque
Le projet INCER-ACV332, soutenu par l’ADEME dans le cadre de l’appel Energie durable vise à contribuer à la consolidation des méthodes de quantification d’impacts environnementaux compte-tenu des possibles variations des paramètres d’entrée par rapport à des scénarios moyens. Pour aboutir à ces résultats, le partenaire scientifique de ce projet (ARMINES) a appliqué le protocole développé à la filière énergétiques photovoltaïque à base de silicium cristallin. L’analyse d’incertitude au cas spécifique de la filière compte-tenu des fonctions de distribution de paramètres d’entrée définies est proposée sur une plateforme web ouverte : http://viewer.webservice-energy.org/incer-acv/app/. Les valeurs proposées utilisent une distribution statistique proche de l’état actuel de la technologie et du marché pour le productible annuel (entre 600 et 1500 kWh/kWp/an), l’intensité électrique silicium (entre 10 et 110 kWh/kg) et l’efficacité du module (entre 0.15 et 0.22 kWp/m2). La durée de vie est fixée à 25,2 ans, cette durée est conforme aux garanties des fabricants mais les panneaux ont une durée de vie plus importante. Le facteur non technologique sur lequel il est possible de faire évoluer l’empreinte carbone du photovoltaïque est le mix électrique utilisé pour la production du module. Pour un mix électrique chinois, l’empreinte carbone du photovoltaïque est de 43,9 gCO2eq/kWh, pour un mix électrique européen 32,3 gCO2eq/kWh et 25,2 gCO2eq/kWh pour un mix électrique de fabrication français. La majorité des panneaux installé en France provenant d’usine de fabrication en Chine, la valeur par défaut est 43,9 gCO2eq/kWh.
Autres filières
A titre informatif, le rapport du GIEC (AR5)[333] propose un récapitulatif des facteurs d’émissions recensés dans la littérature pour l’ensemble des filières existantes à date (en gCO2e/kWélectrique).
Attention : même si les valeurs ont été « harmonisées » (sur un même périmètre de cycle de vie) , il existe une grande variabilité dans ces valeurs qui restent des moyennes internationales. Elles sont données à titre indicatif et n’ont pas lieu de remplacer les valeurs proposées dans la Base Carbone®, spécifiques au cas français. Par exemple, pour l’électricité issue de la biomasse, le rapport indique que les valeurs mentionnées intègrent les impacts de la combustion de la biomasse (avec un PRG du CO2 biogénique compris entre 0 et 1 selon le type de culture, la localisation géographique, …)[334] et les impacts du changement d’albédo suivant l’évolution d’écosystème, d’une durée de vie du CO2 de 100 ans, etc. mais ne tiennent pas compte de la variation de carbone organique dans les sols. Ces émissions sont donc étroitement liées aux caractéristiques du site et significativement plus grandes pour les espèces à longue rotation. Les données utilisées datent de 2010 à 2012 et ne sont pas représentatives du cas français.
Facteurs d'émissions des productions électriques issues du rapport AR5 du GIEC[333] 
Émissions comparatives de gaz à effet de serre sur le cycle de vie de l'électricité fournie par des technologies actuelles disponibles dans le commerce (combustibles fossiles, renouvelables et énergie nucléaire) ou futures et précommerciales (systèmes avec capture et stockage de CO2, énergie océanique). Source : graphique 7.6, rapport AR5 du GIEC)
A partir des différentes valeurs proposées dans le corps du rapport(1)(2) ou à partir d’une lecture du graphique(3) ci-dessus, nous proposons la compilation suivante :
(1) et (2) : extraction de valeurs dans le corps du rapport AR5 (GIEC 2014) (3) : lecture de la valeur moyenne à partir du graphique dans le rapport AR5 (2014)
Sources : [331] Impacts environnementaux de l’éolien français, Données 2015, ADEME, 2017 [333] IPCC 2014 (AR – Chapitre 7 Energy Systems) [334] Francesco Cherubini et al 2012 Environ. Res. Lett. 7 045902.
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