Comment le changement climatique impacte-t-il les réseaux électriques ?

Cet été, en France, de nom­breux foyers ont été pri­vés d’électricité en rai­son de cani­cule, d’orage ou de feu de forêt. Ces récents évé­ne­ments sou­lèvent les ten­sions qui planent sur le réseau élec­trique du ter­ri­toire tout en inter­ro­geant son adap­ta­tion face au réchauf­fe­ment du cli­mat mon­dial, ain­si que face à l’électrification pro­gres­sive des acti­vi­tés humaines.

Les retom­bées, pro­ba­ble­ment les plus évi­dentes du chan­ge­ment cli­ma­tique sur le sys­tème élec­trique, concernent les infra­struc­tures de trans­port et de dis­tri­bu­tion. Sou­mis à des tem­pé­ra­tures extrêmes, lors des cani­cules, cer­tains équi­pe­ments, comme les trans­for­ma­teurs et les postes élec­triques vieillissent pré­ma­tu­ré­ment, fonc­tionnent à capa­ci­té réduite et peuvent même subir un court-cir­cuit¹. Un peu plus en hau­teur, les lignes aériennes, ont une capa­ci­té de trans­port qui dépend direc­te­ment de la tem­pé­ra­ture exté­rieure. De plus, plus elles sur­chauffent, plus elles se dilatent et se rap­prochent du sol, pré­sen­tant un risque pour les popu­la­tions et l’environnement². Lorsque les tem­pé­ra­tures exté­rieures dépassent 35°C, cer­taines mesures de pilo­tage, comme la redis­tri­bu­tion des flux et la dimi­nu­tion de la pro­duc­tion élec­trique, peuvent être mises en œuvre pour limi­ter les risques³.

Mais « la rési­lience du sys­tème élec­trique au chan­ge­ment cli­ma­tique ne se tra­duit pas uni­que­ment par un pro­blème d’infrastructure, il serait très réduc­teur de s’arrêter à ce constat  », pointe Phi­lippe Dro­bins­ki. L’une des autres réper­cus­sions du chan­ge­ment cli­ma­tique concerne une baisse de la capa­ci­té de pro­duc­tion d’électricité. « En été, notre sys­tème élec­trique va deve­nir de plus en plus vul­né­rable, explique Phi­lippe Dro­bins­ki. Il repose en effet à 80 % sur l’eau, une res­source par­ti­cu­liè­re­ment affec­tée par le chan­ge­ment cli­ma­tique. Cela ne concerne pas que la France, cette forte dépen­dance de l’électricité à l’eau est mondiale. »

En France, cette dépen­dance s’explique par une large part de l’hydroélectricité (11,4 % de la pro­duc­tion totale d’électricité en 2025) et du nucléaire (68,1%) dans le mix élec­trique fran­çais⁴. Pour une cen­trale nucléaire, le recours à l’eau est indis­pen­sable pour le sys­tème de refroi­dis­se­ment. Pré­le­vée dans le fleuve ou en mer, selon l’emplacement, l’eau est injec­tée dans le cir­cuit de refroi­dis­se­ment dont elle res­sort réchauf­fée, puis elle est en très grande par­tie reje­tée dans le milieu natu­rel. Les pré­lè­ve­ments et rejets sont sou­mis à des seuils régle­men­taires : si le débit du fleuve est trop faible ou sa tem­pé­ra­ture trop éle­vée, l’installation peut être mise à l’arrêt pour pro­té­ger le milieu natu­rel. Or, le débit et la tem­pé­ra­ture des fleuves sont affec­tés par les cani­cules et séche­resses, elles-mêmes alté­rées par le chan­ge­ment cli­ma­tique. La fré­quence et l’intensité des cani­cules et séche­resses ont déjà aug­men­té en France hexa­go­nale. Et dans une France à +4°C, le nombre de jours de vagues de cha­leur entre mai et sep­tembre serait mul­ti­plié par dix d’après le der­nier rap­port du Haut conseil pour le cli­mat⁵.

Les réac­teurs nucléaires les plus sen­sibles au cli­mat pour­raient être 2 à 3 fois plus sou­vent indisponibles.

Résul­tat, les réac­teurs nucléaires les plus sen­sibles au cli­mat pour­raient être 2 à 3 fois plus sou­vent indis­po­nibles, fai­sant chu­ter la pro­duc­tion natio­nale d’électricité ther­mo­élec­trique de 10 à 15 % d’ici 2050 si les émis­sions de gaz à effet de serre conti­nuent à croitre⁶. Une grande par­tie de l’Europe ver­rait sa pro­duc­tion affec­tée dans des pro­por­tions simi­laires. Quant à la pro­duc­tion hydro­élec­trique, éga­le­ment dépen­dante de la res­source en eau, elle pour­rait bais­ser de 2,5 à 7 % en Méditerranée. 

Enfin, un der­nier pilier du sys­tème élec­trique est affec­té par le cli­mat : la demande. Avec des étés de plus en plus mar­qués par des épi­sodes de vagues de cha­leur, le recours crois­sant à la cli­ma­ti­sa­tion pose la ques­tion d’une hausse des besoins en élec­tri­ci­té. « À cela s’ajoute l’électrification géné­ra­li­sée des usages et notam­ment de la mobi­li­té, pré­cise Phi­lippe Dro­bins­ki. Or, les bat­te­ries sup­portent mal les tem­pé­ra­tures éle­vées, qui aug­mentent leur consom­ma­tion d’énergie. » Le ges­tion­naire du réseau de trans­port d’électricité en France, RTE, pré­voit une hausse de la consom­ma­tion annuelle d’électricité en rai­son de la sub­sti­tu­tion de l’électricité aux éner­gies fos­siles. Mais lors des vagues de cha­leur, les pics de consom­ma­tion sont l’un des grands défis pour le réseau. Ces besoins plu­tôt brefs d’une puis­sance élec­trique très éle­vée peuvent créer des ten­sions sur le réseau élec­trique. Pour 2050, RTE anti­cipe une hausse des appels de puis­sance à cause de l’utilisation de la cli­ma­ti­sa­tion, pas­sant de 14 à 28 gigawatts.

Et pour cou­ron­ner le tout, l’ensemble de ces effets se conjuguent l’été. Pen­dant une cani­cule, les équi­pe­ments du réseau élec­trique sur­chauffent, la demande en élec­tri­ci­té explose à cause de la cli­ma­ti­sa­tion… et cer­taines cen­trales sont à l’arrêt en rai­son des tem­pé­ra­tures éle­vées et des faibles débits de leurs fleuves. Les évé­ne­ments cli­ma­tiques eux-mêmes se conjuguent en rai­son de leur inter­dé­pen­dance, aug­men­tant ain­si la pres­sion sur le sys­tème élec­trique : la répé­ti­tion des cani­cules engendre des séche­resses, elles-mêmes créant des condi­tions idéales à la pro­pa­ga­tion des feux de forêt. Une étude⁷ publiée en 2023 iden­ti­fie les trois ingré­dients les plus sus­cep­tibles de pro­vo­quer une défaillance du sys­tème élec­trique dans l’Ouest des États-Unis : des tem­pé­ra­tures anor­ma­le­ment éle­vées, une ano­ma­lie de radia­tion solaire et des vitesses de vents anor­ma­le­ment faibles. Ces para­mètres météo direc­te­ment influen­cés par le chan­ge­ment cli­ma­tique pro­voquent, de façon conco­mi­tante, un dés­équi­libre entre l’offre (qui dimi­nue) et la demande (qui augmente).

Face aux impacts déjà obser­vés et à venir du chan­ge­ment cli­ma­tique, il ne fait aucun doute sur la néces­si­té d’adapter le réseau élec­trique. RTE pointe les besoins de renou­vel­le­ment des équi­pe­ments du réseau – majo­ri­tai­re­ment construits au cours de la deuxième moi­tié du XXe siècle, dans un cli­mat dif­fé­rent d’aujourd’hui – et pro­pose dans son Sché­ma décen­nal de déve­lop­pe­ment du réseau 2025⁸ une stra­té­gie d’adaptation com­plè­te­ment abou­tie à l’horizon 2060. Reste que le der­nier rap­port du Haut conseil pour le cli­mat pointe tou­jours des risques notables sur l’adaptation du cadre éner­gé­tique : l’instance sou­ligne notam­ment une fai­blesse des stra­té­gies face aux évè­ne­ments rares, mais extrêmes, ou encore face à des épi­sodes où les aléas natu­rels s’accumuleraient. Par exemple : cani­cules à répé­ti­tion, séche­resses pro­lon­gées, incen­dies majeurs…

Anaïs Maréchal