Électricité moyenne et électricité marginale
| Électricité | Monde (2024, AIE) | France (2024, RTE) |
| Production totale | 28 510 TWh | 536,5 TWh |
| Charbon | 35,7 % | 0,1 % |
| Gaz naturel | 22,2 % | 3,2 % |
| Fioul | 3,3 % | <0,1 % |
| Hydraulique | 15,1 % | 13,9 % |
| Nucléaire | 9,2 % | 67,4 % |
| Eolien | 7,6 % | 8,7 % |
| Solaire | 4,5 % | 4,3 % |
| Thermique renouvelable | 2,4 % | 1,9 % |
| Facteur d’émission | 520 gCO2e/kWh | 40 gCO2e/kWh |
Electricité moyenne
La production d’électricité mondiale diffère fortement de la production française : le charbon demeure la première source au niveau mondial, tandis que le nucléaire est majoritaire en France.
La production nucléaire étant assez peu carbonée (malgré le gigantisme des chantiers de construction à amortir), la moyenne des émissions françaises d’un kWh est très inférieure à la moyenne mondiale.
(1 TéraW.h = 1 000 GigaW.h = 1 000 000 MégaW.h = 1 000 000 000 kiloW.h)
La consommation électrique en France
Ci-contre la courbe annuelle de consommation moyenne (source RTE), en demande hebdomadaire.
Un forte saisonnalité apparaît, avec une demande hivernale forte (dont une forte proportion de chauffage) et une demande estivale faible (avec un usage croissant de la climatisation).
Les variations quotidiennes sont caractérisées par une demande supérieure les journées travaillés par rapport aux samedi, dimanche et jours fériés.
Les variations horaires (exemple ci-contre) font apparaître un creux en milieu de nuit et une bosse en milieu de journée, complétée en hiver par une augmentation de demande en début de soirée appelée « pic de 19 heures ».
Ces variations quotidiennes et horaires sont incluses dans une plage de + ou – 20 % autour de la moyenne hebdomadaire du premier graphique ; la demande du week-end est guère supérieure au creux des nuits de la semaine.
Émissions marginales de l’électricité
Dans un raisonnement de type « projet » (alternatives de conception, plan d’actions, augmentation attendue de la consommation, etc.), il convient d’identifier la nature des moyens de production qui seront sollicités pour fabriquer l’électricité supplémentaire, à chaque moment. Ce sera aussi la source d’énergie qui sera moins sollicitée dans le cas d’une moindre demande, par exemple à la suite d’une économie d’utilisation, au retrait d’un produit ou à la mise en place d’un process industriel plus économe en électricité.
Le guide méthodologique du Bilan Carbone® stipule que dans le cas de l’analyse de projets ou de plans d’actions, et en particulier pour l’électricité, ce principe doit être utilisé pour déterminer les moyens de productions sollicités en supplément, et donc le facteur d’émission adapté.
Cependant, dans le cas de l’électricité, la Base Carbone® (ou Base Empreinte®) ne contient que des facteurs d’émission moyens de l’électricité, ce qui nécessite d’évaluer les facteurs d’émission marginaux appropriés à chaque cas.
Dans cette hypothèse, la production au cours de l’année peut se résumer de manière simplifiée en deux types de moments, qui peuvent chacun durer quelques heures ou quelques journées consécutives :
- des jours pendant lesquels les centrales thermiques ont une faible production : le parc nucléaire est à même de sursoir à une augmentation de demande. Ces moments surviennent plus souvent au printemps, plus particulièrement au milieu de la nuit et le week-end.
- des jours pendant lesquels les centrales électriques au gaz sont en fonctionnement relativement intense. Cette proportion importante souligne la relativement faible disponibilité des centrales nucléaires françaises pour produire davantage (à moindre coût marginal par rapport aux centrales thermiques). Les autres moyens sont dits « fatals », c’est à dire qu’ils produisent en fonction d’autres paramètres (le vent, le soleil, la pluie). Tout supplément de demande électrique conduit alors inévitablement à la suractivation de centrales thermiques (en France ou à l’étranger).
Des cas de figure différents conduisent à des facteurs marginaux très différents pouvant varier de 10 à 500 gCO2/kWh : parc de nouvelles voitures électriques se rechargeant préférentiellement en milieu de journée ou au contraire en pleine nuit, travaux de rénovation énergétique d’ensemble de logements, évolution de process industriel, nouvelle centrale de production photovoltaïque, elle-même pouvant faire partie d’un des projets précédents, etc.