Nucléaire, charbon, prix de l'énergie... Le vrai et le faux sur la transition énergétique allemande

Modèle pour les uns, contre-exemple pour les autres, la politique énergétique allemande et sa "sortie du nucléaire" font paradoxalement plus débat de ce coté-ci du Rhin que de l'autre. Et comme souvent dans le domaine de l'énergie, ces polémiques ont leur lot d'affirmations contradictoires : L'Energiewende carbure-t-il au charbon ? La sortie du nucléaire impose-t-elle à l'Allemagne d'acheter de l'électricité à ses voisins ? Les énergies renouvelables rendent-elles le réseau instable ? L'électricité allemande est-elle la plus chère du monde ?
Pour vous y retrouver sur ces questions et quelques autres voici un vrai-faux sur la politique énergétique allemande.

L'Allemagne est un gros consommateur de charbon      → Vrai

Le mix électrique allemand repose historiquement sur le charbon, surtout du lignite local mais aussi de la houille importée. Cet héritage explique que la part du charbon dans la production d'électricité allemande reste élevée : 42% contre 26% en moyenne dans l'Union Européenne.
Vu de France ces proportions peuvent paraitre énormes : dans notre pays le charbon ne compte que pour quelques pourcents de la production électrique. Mais ici c'est la France qui est atypique : toutes les autres grandes économies dépendent significativement du charbon. Celui-ci assure par exemple 30% de la production électrique au Japon, 32% en Grande Bretagne, 38% aux États-Unis et la Chine est bien au-delà avec 72% de charbon dans son mix électrique.

La consommation de charbon augmente en Allemagne      → Faux

En valeur absolue, la production d'électricité à partir du charbon  est pratiquement constante depuis un quart de siècle. Comme dans le même temps la production totale d'électricité a sensiblement augmenté, la part du charbon a baissé régulièrement : elle était de 54% en moyenne dans les années 90, 47% entre 2000 et 2009 et 43% depuis depuis 2010. Difficile d'y voir une hausse... 

Cette tendance de long terme à la baisse n'a été affectée ni par la réunification ni par la décision, prise dans les années 2000, de sortir du nucléaire. Le constat est plus mitigé pour la période qui suit l'accident nucléaire de Fukushima : la baisse de la part du charbon dans le mix électrique allemand semble faire une pause mais sans pour autant repartir à la hausse.

La sortie du nucléaire est une décision précipitée, prise sous le coup de l'émotion après l'accident de Fukushima      → Faux

Les efforts de l'Allemagne pour se passer du nucléaire s'inscrivent dans un temps très long. La décision politique date des années 2000 et n'a jamais été remise en cause depuis malgré les alternances. Mais même cette décision s'inscrit dans une tendance antérieure : elle a été rendue possible par la construction d'un très large consensus (90% des allemands approuvent la politique énergétique de leur pays) et la création de filières industrielles dans les années 80 et 90.

Alors que vient faire Fukushima là-dedans ? Il y a effectivement eu brève inflexion de la politique allemande en 2010 et 2011. Reprenons la chronologie :

1. En 2000, la coalition Vert-SPD officialise la sortie du nucléaire par la Convention du 14 juin 2000 qui limite la quantité d'énergie qui pourra être produite par les centrales en service avant leur fermeture. La fin du nucléaire allemand est alors prévue autour de 2020. Cette décision n'est pas remise en cause lorsque les Verts quittent le gouvernement en 2005.
2. En 2010, la majorité conservatrice menée par Angela Merkel confirme la fin du nucléaire mais assouplit le calendrier. L'Allemagne se donne alors de nouveaux objectifs énergétiques à l'horizon 2050 (c'est ce qu'on a appelé l'Energiekonzept), la fermeture de la dernière centrale nucléaire y est prévue pour 2036.
3. Quelques mois plus tard, en 2011, l'accident de Fukushima pousse Angela Merkel a revenir au calendrier de 2000. Pendant l'été, une nouvelle série de lois sur l'énergie est adoptée (Energiewende), elle ne remet pas fondamentalement en cause les orientations de l'Energiekonzept mais revient au calendrier des années 2000. La sortie du nucléaire est désormais prévue en 2022 et les 8 réacteurs les plus anciens sont mis à l'arrêt immédiatement.

Pour une description plus détaillée de ces différentes étapes, vous pouvez lire cet article : Les leçons de la "sortie du nucléaire" allemande pour la transition énergétique française.

La sortie accélérée du nucléaire signifie un retour aux énergies fossiles      → Faux

Le revirement de l'été 2011,et surtout la fermeture immédiate de 8 réacteurs soit près de 8.5GW, a fait dire à de nombreux commentateurs que l'Allemagne serait obligée d'augmenter sa consommation d'énergie fossile. Cette prévision tenait la route à l'époque mais 5 ans plus tard il est clair qu'elle ne s'est pas réalisé.

Avec le recul dont nous disposons maintenant, il apparait que les allemands sont en train de gagner leur pari : depuis 2010, les énergies renouvelables ont fait plus que compenser le recul du nucléaire permettant de baisser dans le même temps la production d'électricité d'origine fossile.

Depuis 2010, c'est la consommation de gaz qui a reculé, pas la consommation de charbon      → Vrai

En 2015, la part du charbon dans le mix électrique allemand était de 42% exactement comme en 2010. Dans le même temps, la part du gaz a reculé de 14 à 9%. D'un point de vue climatique, l'inverse aurait évidemment été préférable puisque, à énergie équivalente, le gaz émet à peu près deux fois moins de dioxyde de carbone que le charbon.

Cette évolution s'explique avant tout par la compétitivité du charbon en Europe par rapport aux autres fossiles. Deux responsables :

• La baisse du cours du charbon qui est passé de 84$ la tonne au printemps 2011 à environ 60$ aujourd'hui. Cette baisse s'explique par l'exploitation rapide des gaz non-conventionnels aux États-Unis. Celle-ci à fait baisser de l'ordre de 30% le prix du gaz en sortie de puits mais le gaz étant difficilement transportable, la baisse des cours outre-atlantique ne l'a pas rendu plus compétitif en Europe. Au contraire elle a détourné une partie de la production américaine de charbon vers l'export. Plus récemment, le ralentissement de la croissance chinoise accompagné de fortes surcapacités a également tiré le prix du charbon vers le bas.
• Les ratés du marché européen du carbone : un de ses objectifs était justement de rendre le gaz compétitif par rapport au charbon. Mais le prix de la tonne de CO2 (moins de 5€) est beaucoup trop bas pour cela.

Les allemands sont bien conscients de ce problème et il est probable que la prochaine étape de leur politique énergétique va être de s'attaquer au charbon. Une consultation sur le sujet est en cours et devrait aboutir fin 2016. En attendant, le gouvernement allemand a déjà décidé l'arrêt de 2.7GW de centrales à lignite dans les 5 prochaines années et la fermeture des mines de houilles avant 2018.

La sortie du nucléaire se fait au détriment du climat      → Faux (mais ça se discute)

Si la part des énergies fossiles reculent dans le mix électrique allemand, les émissions de gaz à effet de serre ne peuvent que baisser. En 2015, les émissions liées à la production d'électricité étaient de 313 millions de tonnes de CO2 contre 320 en moyenne entre 2010 et 2014 et 334 entre 2000 et 2004. Même si cette baisse est modeste, le résultat de 2015 est le meilleur depuis 15 ans à la seule exception de 2009 où la production d'électricité s'était fortement contracté sous l'effet de la crise.

Cependant, si elle est plutôt neutre pour le climat, la politique énergétique allemande a un coût d'opportunité : à investissement égal, une politique énergétique tournée vers la réduction des émissions plutôt que la sortie du nucléaire aurait pu diviser par deux la consommation de charbon allemande entre 2000 et 2020 et faire baisser les émissions annuelles de carbone de 150 millions de tonnes environ. Au lieu de quoi, la production d'électricité grâce aux énergies fossiles est la même aujourd'hui qu'il y a 20 ans à quelques térawatt-heures près.
Le choix des allemands a été de faire passer la fermeture des centrales nucléaires avant celle des centrales à charbon. Est-ce le bon ? L'effort allemand ne devrait-il pas être rééquilibré : fermer les réacteurs nucléaires moins vite pour réduire plus rapidement les énergies fossiles ? Ce sont des questions légitimes, alors autant la poser de façon honnête.
 

L'Allemagne ferme ses réacteurs nucléaires mais compense en achetant l'électricité des centrales françaises      → Faux

C'est une idée qu'on entend de temps à autres : la sortie du nucléaire serait rendue possible par l'importation d'électricité venue des pays voisins. A la lecture des statistiques cette affirmation apparait totalement fantaisiste. Au contraire, les exportations d'électricité allemande ont explosé depuis le début de la transition énergétique : importatrice nette en 2000, l'Allemagne a exporté 18TWh en 2010 et plus de 50TWh en 2015 !
En particulier, le solde des échanges avec la France est positif (de 5.9TWh en 2014). C'est donc la France qui achète de l'électricité à l'Allemagne, pas l'inverse.

(Un lecteur a attiré mon attention sur un paradoxe : Alors que l'Allemagne est exportatrice nette d'électricité vers la France, le solde des flux physiques d'électricité entre l'Allemagne et la France est négatif. L'explication est simple : de l'électricité française peut, par exemple, passer physiquement par l'Allemagne alors qu'elle est destinée au marché belge ou suisse. C'est donc bien le flux contractuel, évoqué plus haut, qui renseigne sur la réalité des échanges.)
 

Avec un mix électrique qui intègre autant d'énergies renouvelables intermittentes, le réseau allemand est instable      → Faux

En 2014, le mix électrique allemand comptait 30% de renouvelable dont presque deux tiers d'éolien (13%) et de solaire (6%) - des énergies dites "intermittentes".
Il y a encore quelques années, beaucoup d'experts pensaient que les réseaux électriques ne pourraient pas supporter longtemps la progression des énergies intermittentes, celles dont la disponibilité varient en fonction de facteurs extérieurs notamment la météo. Au-delà de quelques pourcents du mix électrique, disait-on alors, ces énergies dégraderaient la sécurité électrique, voire entraineraient l'effondrement du réseau.
Avec le recul, l'intégration des énergies renouvelables est bien un défi technique (l'Allemagne doit par exemple renforcer son réseau notamment les lignes reliant le nord où les éoliennes sont installées et le sud industriel) et économique (avec des périodes où le prix de l'électricité est négatif) mais elle ne semble plus insurmontable. Aujourd'hui le réseau électrique allemand est un des plus fiable d'Europe. La durée annuelle des coupures y est quatre fois inférieure à celle du réseau français.
 

L'électricité allemande est parmi les plus chères du monde      → Faux et vrai à la fois

Si on regarde le prix de gros, l'électricité allemande est la moins chère d'Europe. C'est logique : d'une part, les centrales à charbon sont déjà amorties et le combustible est peu onéreux, d'autre part les énergies renouvelables ont un coût marginal de production nul qui tire les prix vers le bas.

Mais si on regarde la facture des consommateurs finaux, l'électricité allemande coute environ 0.3€/kWh ce qui la place parmi les plus onéreuses, c'est par exemple deux fois plus cher qu'en France. En effet, le développement des énergies renouvelables repose sur des prix garantis pendant 20 ans et ce sont les ménages qui payent le plus gros de la différence avec le prix spot via une taxe (l'EEG-Umlage).
Même si les foyers allemands sont très économes, de telle sorte que leur facture finale est à peu près la même que dans les autres pays européens (en moyenne 978€/an contre 834 pour les français), la transition énergétique à un coût, tout particulièrement pour les les moins aisés qui consacrent une part plus importante de leurs revenus à l'énergie.


La plupart des chiffres cité dans cet article viennent de l'AGEB. Comme d'habitude, vous pouvez accéder au détail des données et des calculs, il suffit de cliquer ici.
Crédit photo : By Kateer 8 May 2007 (UTC) (Own work) [CC-BY-SA-2.5], via Wikimedia Commons

Publié le 21 octobre 2013 par Thibault Laconde, dernière mise à jour le 27 juillet 2016 

Vous avez aimé cet article ? N'en ratez aucun en vous inscrivant à la newsletter mensuelle.

Adresse e-mail

Lire la suite

Avis d'expert : "L'Allemagne peut sortir du nucléaire en 2022 et du charbon en 2040"

En janvier 2016, le think tank allemand Agora Energiewende a proposé 11 principes pour sortir l'Allemagne de sa dépendance au charbon. Lors d'un récent passage à Berlin, j'ai pu en discuter longuement avec Dimitri Pescia qui est senior associate chez Agora.

Voici la retranscription de cet échange.

Quelle la situation énergétique de l'Allemagne à l'heure actuelle ?

Le système électrique allemand est en profonde transformation. L’année 2015 a été une année de tous les records : record de production renouvelable, record de production éolienne, record d'exportations...

Aujourd'hui, à peu près un tiers de la consommation électrique allemande est couvert par les énergies renouvelables, 40% par le charbon et le reste par le nucléaire et le gaz. Le changement est donc significatif par rapport aux années 90, où il n'y avait quasiment pas de renouvelables, à part un peu d'hydraulique et de biomasse. Le  nucléaire  couvrait alors plus de 30% du mix et la part du charbon était à peu près la même qu'aujourd'hui.

En une vingtaine d'années on a donc un vrai développement des énergies renouvelables mais peu d'évolution sur le charbon. La situation allemande est donc paradoxale : on bat des records de production renouvelable mais les émissions de CO2 diminuent peu, car le compétitivité du charbon conduit également à des records historiques d’exportation ! Dans ce contexte, l'Allemagne n’atteindra probablement pas son objectif national de réduction des émissions de CO2, fixé à -40% en 2020 par rapport à 1990. C'est pourquoi nous appelons à la mise en place de mesures supplémentaires. 

"Le marché seul ne conduira pas à la fin du charbon en Allemagne."

Vous proposez donc une sorte de mode d'emploi de la sortie du charbon, quels en sont les points clés ?

Notre proposition part du constat suivant : le marché européen des émissions de CO2 ne sera pas en mesure d’enclencher à temps la sortie du charbon en Allemagne. Le prix du CO2 va rester trop bas alors que les centrales sont amorties et leur coût marginal de production est très faible. Selon nos calculs, pour obtenir un basculement du charbon vers le gaz, ce qui permettrait de réduire les émissions du secteur électrique, il faudrait un prix du carbone qui passe de 5€ à 40 ou 50€, or il n'y a pas un volontarisme politique suffisant au niveau européen.
Sans mesures nationales, l'Allemagne n'atteindra donc pas ses objectifs de réduction d'émissions. Une solution consensuelle et de long-terme est nécessaire, en particulier pour accompagner le processus de restructuration socio-économique des régions minières et assurer la sécurité des investissements et la planification dans le domaine de l’énergie. Il nous faut donc construire ce consensus sur le charbon comparable à celui qui a permis la sortie du nucléaire. C’est dans cette optique qu’il faut comprendre notre proposition, qui s’appuie sur une modélisation du secteur électrique européen réalisée par l'institut Enervis.

Concernant plus particulièrement le secteur de la production électrique, nous proposons la mise en place d'un plan de sortie du charbon entre 2018 et 2040, fixant une date d’arrêt pour chaque centrale, les centrales les plus âgées qui sont aussi les plus émettrices étant retirées en premier.
L'Allemagne sortirait donc du charbon en 22 ans, soit la durée qui avait été fixée pour la sortie du nucléaire. C'est un horizon suffisamment long pour permettre aux opérateurs de planifier leurs restructurations.

Par ailleurs, nous proposons d’interdire la construction de nouvelles centrales à charbon. Cette mesure peut paraître évidente, mais nous la mettons néanmoins en avant, car certaines parties prenantes proposent de remplacer les vieilles centrales polluantes par d'autres plus efficaces. Notre analyse montre clairement que si l’on veut atteindre les objectifs climatiques de long-terme, réinvestir dans le charbon même dans des centrales moins polluantes, n’a aucun sens.
Aujourd'hui il n'y a pas de nouveaux projets de centrales à charbon en Allemagne, le prix est trop bas et le pays est déjà en surcapacité. Quelques centrales ont été raccordées ces deux dernières années mais il s'agit de projets lancés dans les années 2007-2008. 

Nous proposons également la mise en place d’une taxe sur la production électrique à base de lignite pour s'assurer de la remise en état des sites miniers. C'est un peu le même problème que pour le démantèlement nucléaire : les opérateurs provisionnent dans leurs comptes mais rien ne nous assure que ces provisions soient suffisantes à terme. Nous proposons donc une taxe qui abonde une fondation chargée de supporter les coûts de renaturation des sites.

"Le mix électrique allemand en 2040 : 65% de renouvelables, 35% de gaz."

A quoi ressemblerait le mix électrique allemand en 2040 ?

Notre scénario est basé sur les objectifs du gouvernement fédéral : un développement des énergies renouvelables qui prend petit à petit le pas sur le nucléaire et le charbon. En 2030, l'objectif est d'avoir 50% d'électricité renouvelable et en 2040, 65%. Le reste étant couvert par des centrales à gaz, à peu près 40 GW, dont la moitié seraient de nouvelles constructions.

Est-ce que votre scénario est compatible avec les objectifs de l'Accord de Paris, notamment les 1.5°C et zéro émissions nettes après 2050 ?

La sortie du charbon en 2040 est compatible avec les 2°C mais pour 1.5°C il faudrait aller plus vite.

Après 2040, le mix électrique intègre encore du gaz, car ces centrales sont nécessaires à l'équilibrage du réseau en raison de leur flexibilité. Sans réelle rupture technologique, le secteur électrique allemand continuera donc à priori à émettre du CO2 au milieu du siècle mais presque quatre fois moins qu’aujourd’hui, environ 100 millions de tonnes. Par ailleurs, sur le long terme, il n'est pas impossible de tendre vers  un mix non-émetteur, même en maintenant du gaz. De nouvelles technologies vont arriver : biogaz, power to gas... Évidemment les derniers pourcents de baisse des émissions vont être très difficiles à gagner.

Il n'est pas question de capture du carbone ?

Non. La capture et la séquestration du carbone n'a pas d'avenir en Allemagne, ni dans la plupart des pays européens d'ailleurs. D'abord, la CSC est trop chère par rapport aux autres options bas carbone, en particulier l'éolien et le solaire photovoltaïque. Ensuite, elle est socialement inacceptable à cause de l'enfouissement du CO2 : en Allemagne, il est presque aussi difficile d'enfouir du carbone que des déchets radioactifs !

"L'Allemagne ne peut pas être à la fois le pays de la transition énergétique et du charbon."

Est-ce que votre diagnostic sur la nécessité de sortir du charbon est partagé en Allemagne ?

Pour l’essentiel oui. Notre proposition a été largement commentée en Allemagne, tout en faisant l'objet de relativement peu de critiques de fond. Évidemment, nous essuyons les critiques des syndicats miniers, qui luttent pour les emplois concernés par la restructuration des bassins miniers, et qui considèrent que les mesures que nous proposons pour faciliter cette restructuration ne sont pas suffisants. A l’opposé, certaines organisations environnementales considèrent que notre proposition manque d’ambition et militent pour une sortie du charbon plus rapide. Mais globalement nous nous situons déjà dans une proposition de compromis. La majorité des acteurs réalisent qu'on ne peut pas être le pays de la transition énergétique tout en restant le pays du charbon.

Le ministre de l'économie, Sigmar Gabriel, a d’ailleurs repris notre première proposition, appelant à la mise en place d'une table ronde sur le charbon, afin de développer une position consensuelle avec l’ensemble des parties prenantes. D'ici la fin de l'année, nous pourrions voir ainsi émerger les premières lignes d’un accord.

La perspective de remplacer du lignite local par du gaz importé, notamment de Russie, ne pose pas problème ?

L’Allemagne importe aujourd’hui près de 40% de son gaz de Russie, le reste provenant essentiellement de Norvège et des Pays-Bas. Le pays dispose également de sites gaziers nationaux, essentiellement en Basse-Saxe, qui couvrent environ 10-15% de la consommation. La dépendance à la Russie existe mais elle est donc limitée.
Par ailleurs, aujourd'hui, près de 90% du gaz consommé en Allemagne est utilisé pour le chauffage, pas pour la production d'électricité. Donc, même si la part du gaz augmente dans la production électrique, compte-tenu de son potentiel de flexibilité, la part du gaz dans le mix énergétique global reste relativement stable, voire baisse, en particulier grâce aux efforts d’efficacité énergétique dans les bâtiments.

"L'Allemagne peut sortir du charbon en gardant une électricité bon marché et en restant exportatrice."

Qu'est-ce que votre proposition implique pour le prix de l'électricité ?

Elle conduit à une hausse de 2 à 3€ par mégawattheure sur le marché de gros en base. Aujourd'hui, les prix sont extrêmement bas, en dessous de 30€/MWh. Ces prix vont probablement rester bas puisque les énergies renouvelables continuent de croître d'environ 2% par an, et qu’elles produisent à coût marginal nul. La hausse des prix liée à notre plan est donc relativement modérée.

Nous proposons néanmoins que des mesures de compensations soient considérées en faveur des consommateurs industriels, au cas où cette hausse leur serait dommageable. L'Allemagne reste en effet un pays industriel sensible aux hausses de prix qui impacteraient ses entreprises électro-intensives. Divers mécanismes de compensation ont été mis en place afin d'assurer la compétitivité de ces entreprises. Aujourd’hui, certains industriels allemands bénéficient de prix parmi les plus bas d’Europe car le prix de gros se reflète directement sur leurs factures.

Quelles seraient les conséquences de cette sortie du charbon sur les exportation d'électricité ?

A l'heure actuelle, l'Allemagne exporte environ un électron sur dix qu’elle produit, soit environ 60 TWh, ce qui conduit à des effets de bords importants sur certains marchés voisins, notamment autrichiens et néerlandais, où des centrales à gaz sont mises sous cocon car elles sont moins compétitives que le charbon et les renouvelables allemands.

Une sortie progressive du charbon modifierait les échanges d'électricité entre l'Allemagne et ses voisins, en retrait par rapport aux niveaux historiques observés depuis quelques années. En particulier pendant la période charnière qui va de 2024 à 2028, alors que l’Allemagne aura fermé l’ensemble de son parc nucléaire, le pays pourrait devenir importateur  net d'électricité : il serait en mesure de couvrir sa consommation par des capacités nationales mais d'autres capacités étrangères seront plus compétitives, expliquant le renversement des échanges. Ensuite, l'Allemagne recommence à être exportatrice dès 2028, les exports se stabilisent sur le long terme à des niveaux élevés, mais inférieurs à ceux d'aujourd'hui.

Que deviennent les bassins miniers ?

C'est sans doute le point le plus critique pour la construction d'un consensus national sur la question du charbon. En Rhénanie-du-Nord-Westphalie et dans la Lusace, l'extraction du charbon crée encore beaucoup d'emplois locaux. Dans les régions économiquement faibles, notamment à l'est du pays, c'est parfois l'employeur dominant.
Il faut donc donner des débouchés. Nous proposons que l’État fédéral finance à hauteur de 250 millions d'euros par an la restructuration de ces bassins.

"En France aussi il devient clair que les énergies renouvelables vont se développer, et que c'est une bonne chose."

Comment voyez-vous le débat énergétique français et comment se compare-t-il à la situation allemande ?

La transition énergétique allemande a joué un rôle de référence très important dans le débat français qui a précédé l’adoption de la loi de transition énergétique. Soit comme une référence modèle, plus souvent comme anti-modèle. Dans l'énergie, comme sur beaucoup d'autres sujets socio-économiques, la France semble toujours très encline à se comparer à l'Allemagne.
Le débat énergétique français a été relativement tendu après Fukushima, avec un gouvernement conservateur très figé sur la question du nucléaire et relativement sceptique sur les renouvelables. Il a évolué depuis et j'ai l'impression qu'il s'apaise. Même si beaucoup de choses restent incertaines, en particulier en ce qui concerne l’avenir du nucléaire, certains points commencent à faire consensus : le volontarisme français en matière de développement des énergies renouvelables a progressé, et c'est quelque chose de positif.



Publié le 4 mars 2016 par Thibault Laconde

Vous avez aimé cet article ? N'en ratez aucun en vous inscrivant à la newsletter mensuelle.

Adresse e-mail

Lire la suite

Quatre timelapses pour visualiser l'empreinte de la production d'énergie sur l'environnement

Depuis peu, le programme Landsat met à disposition gratuitement des images satellites collectées depuis une quarantaine d'années. C'est une ressource inestimable pour tout ceux qui s’intéressent à l'évolution de la planète. Parmi les nombreuses observations possibles : le recul de la foret amazonienne, les progrès de l'irrigation en Arabie Saoudite ou encore l'extension de la ville de Las Vegas.

Pour ma part, je me suis intéressé à l'empreinte environnementale du pétrole, du charbon, du gaz, du nucléaire et de l'hydroélectricité, les cinq énergies qui fournissent 99% de la consommation mondiale. Afin de vous faire profiter de quelques unes de ces observations, j'ai réalisé ces timelapses représentant 4 installations de production (je n'ai pas trouvé d'images intéressantes pour le gaz) entre 1984 et 2012.

Charbon : les mines de lignite d'Allemagne de l'est

 

Ce carré fait approximativement 30km de coté. On y voit plusieurs mines de lignite situées à l'est de l'Allemagne à la limite entre la Saxe et le Brandebourg. Deux mines, Welsow et Nochten, sont en cours d'exploitation et s'étendent, les autres, abandonnées, sont remblayées ou inondées.

Lire la suite

Four timelapses to understand how our thirst for energy impacts the planet

The Landsat program provides free satellite images collected during the last 40 years. It is an invaluable resource for all those interested in the evolution of the planet. Among many possible observations, you can see for yourself how forests fade while agriculture and cities advance…
As for me, I am more interested by the environmental footprint of energy production especially oil, coal, gas, nuclear and hydro, five energies which provide 99% of the world consumption. I realized these timelapses representing 4 production facilities (I have not found interesting images for gas) between 1984 (the year I was born) and 2012.

(This post was translated from the original in French : Quatre timelapses pour visualiser l'empreinte de la production d'énergie sur l'environnement )

Coal: lignite-mining in East Germany

This square represents approximately 1000km². You can see a few mines of lignite (a type of coal largely exploited in Germany) in the former GDR on the border between Saxony and Brandenburg: Two mines, Welsow and Nochten, are still operating and devouring countryside others were abandoned and flooded.

Nuclear: uranium mines in Arlit (Niger)

This square of about 100km² shows one of the open pit mines operated by Areva in Niger. At the bottom right you may see the towns of Arlit and Akokan. A little further down (out of frame) lies another underground mine.

Oil: Athabasca tar sands (Canada)

This square of approximately 1600km² represents the spectacular extension of oil sands mine bordering the Athabasca River in Canada.

Hydropower: the Yacyretá dam (Argentina-Paraguay)

This square of approximately 5000km² shows the construction and impoundment of the Yacyretá dam on the border between the Argentina and the Paraguay. The reservoir covers 1600 km².

For other posts on climate and sustainability from this blog translated in English, click here.

Lire la suite

De l'excavation à la chaudière, l'industrie du lignite vue de Google Map

Dans un article de décembre 2012, je vous avais présenté quelques unes des mines lignite dont l’Allemagne tire un quart de son électricité. Pour compléter cet article je vous propose d'entrer dans le détail d'une de ces mines à ciel ouvert pour en comprendre l'extraction de ce charbon particulièrement polluant.

Les images utilisées proviennent de Google Map, il s'agit de la mine d'Inden près de la frontière entre la Belgique et l'Allemangne.

• Si vous préférez naviguer librement sur la carte : cliquez ici.

L'excavation et le triage

Le charbon est tiré de terre par des excavatrices, énormes machines destinées à creuser le sol nuit et jour. Les bâtiments situés un peu plus bas à gauche permettent de juger de leur taille : une excavatrice peut mesurer jusqu'à 100 mètre de haut et peser plus de 10.000 tonnes.
Le minerai, encore mêlé à de la terre, est ensuite déversé sur une bande transporteuse (tapis roulant).

La terre et le charbon extraits par les différentes excavatrices sont amenés jusqu'à une station de répartition. Le mort-terrain (la terre et les pierres) est séparé du charbon et épandu à proximité de la mine. Il permettra de remblayer en partie la la fosse. Le charbon est orienté vers une section de transport à longue distance, c'est-à-dire une bande transporteuse de plus forte capacité.

Notez la station de pompage à gauche. L'eau est une préoccupation permanente pour les mines, en particulier celles à ciel ouvert. Il faut éviter le déversement de rivières ou d'aquifères qui inonderait la fosse et affecterait lourdement l'environnement local. L'eau qui s'accumule naturellement au fond du cratère doit être pompée en permanence.

Lire la suite

The not-so-bright side of Energiewende: a tour of German lignite mines (with Google Maps)

You think German energy is about solar and nuclear phase-out? You are right but there is more… Did you ever hear about German lignite mines?
Germany has been the largest lignite producer in the world since the beginning of its industrial exploitation.  And it still obtains one-quarter of its electricity by burning this low-grade coal. But please, follow the guide…

(This post was translated from the original in French : Visitez les mines de lignite Allemandes avec Google Map)

What is lignite?

You certainly heard people saying that coal is the dirtiest fossil fuel. And well, lignite is the dirtiest coal...
Lignite, also call brown coal or soft coal, is a coal of recent formation. It can be found close to the surface which makes it simple to extract: you just have to dig a few tens of metres to reach lignite deposit. As a result, this coal is often exploited in open pit mines, causing the devastation of large areas.

In addition, the characteristics of lignite are significantly lower than those of other type of coal: a ton of lignite contains 30% less energy than a ton of bituminous coal. Its sulphur and ash contents as well as its moisture are higher than higher grades of coal.
Regarding greenhouse gases emissions, the arithmetic of lignite is fairly simple: the combustion of one ton of lignite emits one ton of carbon dioxide (and can produce one megawatt-hour of electricity).

Huge open-pit mines

The Ruhr valley, which remains the largest industrial area in Germany, is home to nearly two-thirds of the country’s reserves of lignite. Some of the most impressive mines in the world are located on the outskirts of Cologne, for example:

• Hambach: It's the world deepest open pit mine: 293 meters below the sea level! It currently covers a little less than 35 km² and is expected to reach 85 km² at the end of its operation. Zooming in, you can easily see bucket-wheel excavators. These machines used to dig the ground day and night can be up to 100 meters tall and weigh more than 10,000 tons.
• Garzweiler: This individual mine provides 6% of the German electricity. It was initially limited to an area of 66 km² but a new 48 km² area is being put into operation, requiring the dismantling of a nearby motorways. Eventually, this mine will cover an area larger than Paris.

Click here to navigate a bigger map 

On the map, you may easily notice other mines near Garzweiler, along the Erft River: Fortuna-Garsdorf, Bergheim, Frechen... Most are exhausted but still clearly visible. The city of Cologne to the right gives an idea of the scale.

A difficult conciliation with the environment

Other mines are located in former GDR, especially in Lusatia, south of Berlin:

• Cottbus North: Located along the Polish border, this mine is famous for the trial which opposed Vattenfall, its Swedish operator, to the inhabitants of the nearby village of Horno. The trial was lost and the village destroyed. Atterwasch, Kerkwitz and Grabko, three other villages around the mine are also doomed. More than a hundred agglomerations disappeared that way: an old Nazi law, dating back to 1937 but still in force, put mining above private property... Beyond these villages, thousands of hectares of agricultural land are also lost.
• Greifenhain: This mine, closed in 1968, is being progressively flooded. It should be completely filled with water in 2017. While water is a hazard during mining operations (it is not uncommon to divert a river to prevent it to flows into the crater), the creation of an artificial lake is a cheap solution to rehabilitate landscape once the mine is closed. Other flooded mines can be identified nearby thank to their unusual geometric shapes.

Click here to navigate a bigger map

A little further to the West, Saxony offers another example of the difficult conciliation between lignite mines and their environment. The Schleenhain mine, opened in 1949, necessitated the destruction of the nearby village of Heuersdorf in 2009. Heuersdorf was home of the oldest fortified church of Saxony. In order to prevent it destruction, the 665 tonnes building was charged without disassembly on a specially designed truck and moved 10 kilometres away. The mine now threatens Röcken, the place where Friedrich Nietzsche was born and is buried.

Click here to navigate a bigger map 

In conclusion: no naivety on German energy policy

Lignite easily finds its place between tar sands and shale gas as a disaster for local environment. Navigate the map: you will see how German territory, especially Saxony, Rhineland and Lusatia, is eaten away by the lignite mining. Global consequences are less immediate and spectacular but they are also heavy: destruction of agricultural land, massive greenhouse gas emissions...

Germany is committed to an ambitious energy transition: phase-out from nuclear energy by 2022, rapid development of renewables... There is certainly much to learn from this experience. But one thing is clear: this policy is made possible thanks to the massive exploitation of a cheap and locally-available energy, lignite.

For other posts on energy and climate from this blog translated in English, click here.

 

Lire la suite

Visitez les mines de lignite Allemandes avec Google Map

Pour vous l'Allemagne c'est le solaire et la sortie du nucléaire ? Vous avez raison, mais pas que... Connaissez-vous les mines de lignite Allemandes ?
L’Allemagne est le premier producteur mondial de ce charbon de piètre qualité, dont elle en tire un quart de son électricité. Visite guidée de quelques-unes de ces immenses exploitations à ciel ouvert...

L'extension de la mine de lignite de Cottbus entre 1984 et 2012

 

Le lignite, c'est quoi ?

On dit souvent que le charbon est l'énergie fossile la plus sale. Et bien, le lignite lui est le plus sale des charbons...

Le lignite est un charbon de formation récente, il est donc proche de la surface ce qui rend son exploitation plus simple : il suffit de creuser quelques dizaines de mètres pour atteindre les veines de lignite. Elles peuvent donc être exploitées dans des mines à ciel ouvert, au prix du saccage de larges surfaces.
De plus, les caractéristiques du lignite sont nettement moins bonnes que celles des autres types de charbon : une tonne de lignite contient 30% moins d'énergie qu'une tonne de houille. Ses concentrations en soufre et en cendre comme son humidité sont plus élevées que celles la plupart des charbon.
En matière d'émission de gaz a effet de serre, l'arithmétique du lignite est relativement simple : la combustion d'une tonne de lignite émet une tonne de dioxyde de carbone (et permet de produire un mégawatt-heure).

Des mines aux dimensions impressionnantes

La région de la Ruhr, qui est toujours le premier bassin industriel d'Allemagne, abrite près de deux tiers des réserves de lignite du pays. Quelques unes des plus impressionnantes mines au monde se trouvent aux portes de Cologne, par exemple : 

• Hambach : Il s'agit de la mine à ciel ouvert la plus profonde du monde : 293 mètres sous le niveau de la mer ! Elle couvre actuellement un peu moins de 35km² et devrait atteindre 85km² à la fin de son exploitation. En zoomant, vous pouvez apercevoir facilement les excavatrices.Ces machines qui grattent le sol jour et nuit mesurent jusqu'à 100 mètre de hauteur et pèsent parfois plus de 10.000 tonnes.  
• Garzweiler : A elle seule cette mine assure 6% de l'approvisionnement en électricité de l'Allemagne.  Elle été initialement limitée à une zone de 66km² mais une nouvelle zone de 48km² est en train d'être mise en exploitation, nécessitant le démantèlement des autoroutes situées à proximité. A terme, cette mine couvrira une superficie supérieure à celle de Paris. 

Pour naviguer sur une carte plus grande, cliquez ici 

Sur la carte, vous repererez facilement d'autres mines dans le prolongement de Garzweiler, le long de l'Erft : Fortuna-Garsdorf, Bergheim, Frechen... La plupart sont épuisées mais restent bien visibles. La ville de Cologne à droite donne une idée de l'échelle.

La difficile conciliation avec l'environnement

D'autres mines se trouvent en ex-RDA, notamment en Lusace, au sud au Berlin :

• Cottbus Nord : Située en bordure de la frontière polonaise, cette mine est célèbre pour le procès qui a opposé Vattenfall, son exploitant suédois, et les habitants du village voisin de Horno. Le procès a été perdu et le village détruit. Atterwasch, Kerkwitz et Grabko, trois autres villages situés autour de la mine sont eux-aussi voués à disparaitre. Plus d'une centaine d'agglomérations ont ainsi été englouties : une vieille loi nazie, datant de 1937 mais toujours en vigueur, fait primer l'exploitation des mines sur la propriété privée... Au-delà des villages, ce sont aussi des milliers d'hectares de terres agricoles qui sont perdus.
• Greifenhain : Cette mine, fermée en 1968, se remplit petit à petit d'eau. Elle devrait être complétement recouverte vers 2017. Si l'eau est un danger pendant la période d'exploitation (il n'est pas rare de devoir détourner une rivière pour éviter qu'elle se déverse dans le cratère), la création d'un lac artificiel est une solution peu onéreuse pour remettre en état le paysage. Dans les environs, d'autres lacs de ce type sont reconnaissables à leurs formes géométriques.

Pour naviguer sur une carte plus grande, cliquez ici

Un peu plus à l'ouest, la Saxe offre un autre exemple de la difficile conciliation des mines avec leur environnement. La mine de Schleenhain, exploitée depuis 1949, a nécessité la destruction du village voisin de Heuersdorf en 2009. Heuersdorf abritait la plus ancienne église fortifiée de Saxe. Pour échapper à la destruction, l'édifice de 665 tonnes a du être chargé d'une seule pièce sur un camion spécialement conçu et déplacé de 10 kilomètres. La mine menace désormais Röcken, lieu de naissance et sépulture de Friedrich Nietzsche.

Pour naviguer sur une carte plus grande, cliquez ici 

En conclusion : pas de naïveté sur la politique énergétique allemande

Pour ce qui est des conséquences sur l'environnement local, le lignite trouve facilement sa place entre les sables bitumineux et le gaz de schiste. Naviguez sur la carte, vous verrez combien le territoire allemand, et particulièrement la Saxe, la Rhénanie et la Lusace, est mité par les mines de lignite.
Les conséquences globales sont moins immédiates mais elles sont aussi très lourdes : destruction de terres agricoles, émissions massives de gaz à effet de serre...

L'Allemagne s'est engagée dans une transition énergétique ambitieuse : sortie du nucléaire en 2022, développement rapide des énergies renouvelables... Il y a certainement beaucoup à apprendre de cette expérience. Mais il ne faut pas s'aveugler : cette politique est rendue possible grâce à l'exploitation massive d'une énergie bon marché et disponible localement : le lignite.

Publié le 4 décembre 2012 par Thibault Laconde
 

Vous avez aimé cet article ? N'en ratez aucun en vous inscrivant à la newsletter mensuelle.

Adresse e-mail

 * * *

Vous pouvez également découvrir sur Google Maps :

• Les mines de sables bitumineux de l'Alberta
• Quelques unes des centrales solaires les plus remarquables du monde

Lire la suite