Outre les enjeux de coûts, d'acceptabilité et de faisabilité technique, les développements de réseaux nécessaires à la transition énergétique posent la question de l'enjeu matière, souligne un rapport (1) publié par le ministère de la Transition écologique, dans le cadre du plan de programmation des ressources minérales de la transition bas carbone.
En effet, tous ces équipements sont consommateurs de matières premières. Les réseaux sont gourmands en cuivre, acier, aluminium et béton. Les technologies de stockage, elles aussi gourmandes en matières premières, présentent un enjeu limité avant 2030. Au-delà, leurs besoins peuvent et doivent être anticipés. Idem pour l'électronique de puissance.Quelles évolutions des réseaux ?
Le développement massif d'énergies renouvelables va transformer les réseaux de transport et de distribution d'électricité. La multiplication des installations de production implique de créer de nouvelles lignes, notamment en zone rurale. Le réseau de distribution est davantage sollicité pour accueillir les petites installations. « Enfin, la localisation des énergies renouvelables, dans des zones parfois peu consommatrices d'électricité, nécessite de transporter l'électricité sur de grandes distances », note le rapport.
Les smart grids permettront d'éviter certains développements, mais pas tous. Par ailleurs, devront être ajoutées des installations de stockage pour ajouter de la flexibilité au système électrique, mais aussi des technologies d'électronique de puissance pour maintenir la stabilité du réseau.
Dans tous les cas, le maître mot est l'anticipation des besoins, analyse le rapport. Celui-ci recommande de prendre en compte les enjeux matière lors de l'élaboration de documents de programmation (PPE, SNBC…) et lors des arbitrages sur les décisions d'investissements.
Cinq à six fois plus de métaux consommés pour le réseau de transport
Le gestionnaire de réseau RTE s'est prêté à l'exercice dans le cadre de son schéma décennal. Deux scénarios permettent de comparer les besoins en fer, aluminium, béton et acier d'ici 2035. L'un, dit minimal, suit un scénario business as usual, qui ne permet pas d'atteindre les objectifs fixés par la PPE. Le second, dit de référence, cible l'atteinte des objectifs de la PPE. Il prévoit donc davantage d'adaptations et d'interconnexions et le déploiement renforcé des technologies numériques.
« Le scénario de référence conduit à davantage d'adaptations que le scénario minimal. Les consommations de ressources minérales et de béton sont donc plus importantes, estime le rapport. Cependant, grâce à la numérisation du réseau, d'importants gains sont réalisés et par rapport à la consommation de 2018, la consommation annuelle de matières minérales n'augmente pas tandis que l'augmentation de la consommation annuelle de béton est amplement minimisée ».
Les raccordements des parcs de production en mer et le renforcement des interconnexions nécessitent de leurs côtés une importante consommation de matières, bien que des mutualisations pour les parcs éoliens permettent de limiter les besoins.
« In fine, sur l'ensemble des postes, la stratégie de référence conduit à de fortes hausses de consommations de métaux et de béton (et ceci malgré les nombreux gains rendus possibles par l'instrumentation numérique du réseau). La consommation annuelle de métaux passe ainsi de 8 à 9 kt en 2018 à une consommation annuelle de 47 kt/an sur la période 2020-2035 (dont 30 kt de fer, 10 d'aluminium et 7 de cuivre) », souligne le rapport. La consommation annuelle de béton passe de 110 à 160 kt entre 2018 et la période 2020-2035. Une partie de cette augmentation (25 kt) est néanmoins attribuable aux besoins liés au renouvellement du réseau.
« L'absence relative d'enjeux sur l'approvisionnement à court-terme ne doit pas faire oublier les impacts environnementaux, potentiellement significatifs, liés à ces matières. (...) Les impacts environnementaux liés au cuivre et à l'aluminium tournent notamment autour de quatre axes : la consommation d'énergie et les émissions de CO2 associées, la consommation d'eau, les pollutions locales des écosystèmes et l'usage des sols ».
Des pistes pour réduire l'empreinte environnementale
L'économie circulaire et l'écoconception peuvent permettre de réduire cette empreinte environnementale, note le rapport. La collecte des matériaux en fin de vie, le recyclage et la réincorporation de matériaux recyclés doivent notamment être développés. Le rapport préconise d'évaluer la pertinence de la création d'une filière à responsabilité élargie du producteur (REP) pour les équipements électriques et électroniques du réseau haute tension. Pour les technologies naissantes (hydrogène, batteries de stockage stationnaire), cette préoccupation doit être intégrée dès aujourd'hui aux travaux de développement.
