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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Production à faibles émissions

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La production à faibles émissions désigne la production d'électricité associée à de faibles émissions de gaz à effet de serre par quantité d'électricité produite. Elle est le plus souvent exprimée en grammes d'équivalent CO₂ par kilowattheure (g CO₂e/kWh). Cette unité permet de comparer différents gaz à effet de serre : le méthane, le protoxyde d'azote et d'autres gaz à effet climatique sont convertis en effet équivalent du dioxyde de carbone au moyen de leur potentiel de réchauffement. Un horizon temporel de 100 ans est usuel. L'horizon retenu et les facteurs de conversion appliqués devraient être indiqués dans chaque comparaison.

Le terme ne désigne pas une technologie précise, mais une propriété des émissions. L'énergie éolienne, le photovoltaïque et, en règle générale, l'hydroélectricité et la géothermie relèvent de la production à faibles émissions, car elles produisent de l'électricité sans combustion. Leurs émissions proviennent surtout de la fabrication, de la construction et des matériaux utilisés. Toutes ces installations ne sont toutefois pas exemptes d'émissions en exploitation : selon leur situation, les retenues d'eau peuvent émettre du méthane issu de matière organique en décomposition, et certains gisements géothermiques libèrent du CO₂ dissous. L'énergie nucléaire est elle aussi classée comme faiblement émettrice dans les bilans de cycle de vie, bien qu'elle ne soit pas renouvelable. Les centrales fossiles équipées de captage et de stockage du CO₂ (CCS) peuvent réduire nettement leurs émissions. L'ampleur de cette réduction dépend du taux de captage, de la chaîne d'approvisionnement en combustible, des fuites de méthane et du maintien durable du stockage du CO₂.

Unité de mesure et limite du bilan

La grandeur de mesure centrale est l'intensité des émissions. Elle rapporte les émissions de gaz à effet de serre générées à l'énergie électrique produite. Un kilowattheure est une quantité d'énergie, non une puissance. Une installation à faible intensité d'émissions peut donc malgré tout émettre beaucoup en valeur absolue si elle produit un très grand nombre de kilowattheures. Inversement, une installation à forte intensité pèse très peu dans le bilan annuel si elle fonctionne rarement. Une comparaison : la consommation d'une voiture en litres aux 100 kilomètres ne dit pas encore combien de carburant elle consomme par an. Il faut aussi connaître le kilométrage parcouru.

La limite du système est déterminante pour l'évaluation. Les émissions directes sont produites sur le site de production d'électricité, par exemple lors de la combustion de charbon, de gaz ou de pétrole. Les émissions sur le cycle de vie incluent en outre l'extraction des matières premières, la fabrication, la construction, le transport, la fourniture du combustible, la maintenance, le démantèlement et l'élimination. Pour les éoliennes et les installations solaires, la plus grande part provient de la fabrication, des matériaux et de l'installation. Pour les centrales à gaz, aux émissions de CO₂ à la cheminée s'ajoutent les fuites de méthane lors de l'extraction et du transport. Pour l'énergie nucléaire, l'extraction de l'uranium, la fabrication du combustible, la construction, le démantèlement et le traitement des déchets font partie du bilan complet.

« Sans émissions » est donc le plus souvent imprécis. On entend généralement par là sans émissions en exploitation, ce qui est une affirmation nettement plus étroite que sans émissions sur l'ensemble du cycle de vie. Elle ne suffit pas pour les bilans climatiques, les règles de soutien et les décisions d'investissement. Les émissions de la chaîne d'approvisionnement et des infrastructures ne disparaissent pas du simple fait qu'elles ne surviennent pas sur le site de la centrale.

Ordres de grandeur sur le cycle de vie

Une analyse du cycle de vie de la Commission économique des Nations unies pour l'Europe (CEE-ONU) datant de 2021 montre clairement les différences. Elle compare des technologies dans plusieurs régions du monde. Les fourchettes dépendent notamment du taux d'utilisation, des taux de fuite de méthane et du mix électrique de la fabrication, et ne constituent pas des valeurs fixes pour des installations individuelles :

  • Centrales à charbon : environ 751 à 1095 g CO₂e/kWh.

  • Centrales à gaz naturel à cycle combiné : environ 403 à 513 g CO₂e/kWh, avec captage du CO₂ environ 92 à 220 g CO₂e/kWh. Dans cette étude, même les centrales à gaz avec CCS ne sont donc pas globalement aussi faiblement émettrices que l'éolien ou le nucléaire.

  • Énergie éolienne : environ 7,8 à 16 g CO₂e/kWh à terre et 12 à 23 g CO₂e/kWh en mer.

  • Photovoltaïque : environ 8 à 83 g CO₂e/kWh selon la technologie de cellules et le site. Les modules à couches minces obtiennent de meilleurs résultats que les modules à base de silicium.

  • Hydroélectricité : très dépendante du site, environ 6 à 147 g CO₂e/kWh.

  • Énergie nucléaire : environ 5,1 à 6,4 g CO₂e/kWh dans l'analyse de la CEE-ONU.

Les valeurs montrent que les technologies à faibles émissions se situent typiquement un à deux ordres de grandeur en dessous de la production fossile sans captage. Elles ne sont toutefois pas à zéro. D'autres études aboutissent, selon la méthode, la base de données et les hypothèses, à des valeurs en partie divergentes.

Distinction avec renouvelable, faible en CO₂ et neutre pour le climat

La production à faibles émissions n'est pas la même chose que les énergies renouvelables. « Renouvelable » décrit l'origine de l'énergie : le soleil, le vent, l'eau, la biomasse et la chaleur terrestre se renouvellent à l'échelle de temps humaine ou sont disponibles en continu. « Faibles émissions » décrit l'effet climatique par kilowattheure produit. Une technologie peut donc être à faibles émissions sans être renouvelable ; l'exemple le plus important est l'énergie nucléaire. Inversement, une production renouvelable peut aussi causer des émissions considérables, par exemple lorsque la biomasse provient d'une utilisation non durable des terres, parcourt de longues distances de transport ou évince des puits de carbone.

« Faible en CO₂ » est plus étroit que « faible en gaz à effet de serre » lorsque seul le dioxyde de carbone est effectivement comptabilisé. Pour le climat, c'est pourtant l'effet de l'ensemble des gaz à effet de serre qui compte. Pour le gaz naturel, la différence est considérable, car le méthane agit de manière particulièrement forte à court terme. Un bilan limité au CO₂ fait donc paraître l'électricité d'origine gazière plus favorable que ne le justifie un bilan complet en CO₂e tenant compte des fuites de méthane de la chaîne amont.

La neutralité climatique signifie autre chose : un bilan net dans lequel les émissions restantes sont compensées par des prélèvements dans l'atmosphère. La reconnaissance de la compensation par des certificats à cet effet, et son ampleur, dépendent du cadre réglementaire concerné et sont controversées. Une source d'électricité à faibles émissions n'est donc pas automatiquement neutre pour le climat. Même dans un système électrique à très faibles émissions, les émissions résiduelles restent importantes, car elles déterminent l'ampleur de la compensation nécessaire ailleurs.

Importance dans le système électrique

Pour la décarbonation, la production à faibles émissions est centrale, car l'électricité doit remplacer les énergies fossiles dans de nombreux domaines. Pompes à chaleur, véhicules électriques, électrolyseurs, chaleur industrielle électrique et une partie de l'industrie transfèrent la consommation d'énergie vers l'électricité. Cette électrification ne réduit les émissions de gaz à effet de serre de manière fiable que si l'électricité supplémentaire provient majoritairement de sources à faibles émissions.

Ce n'est pas seulement la quantité annuelle d'électricité qui compte. Le moment de la production contribue à déterminer quelles centrales sont évincées et quelles émissions sont évitées. Un kilowattheure d'électricité solaire à midi n'a pas le même effet qu'un kilowattheure un soir d'hiver sombre et sans vent. C'est pourquoi l'on distingue l'intensité moyenne des émissions du mix électrique et l'effet marginal sur les émissions. L'approche marginale demande quelle centrale est augmentée ou réduite, à une heure donnée, du fait d'une consommation ou d'une production supplémentaire.

Les technologies à faibles émissions contribuent aussi de manière différente à la sécurité d'approvisionnement. L'éolien et le solaire ont de très faibles émissions, mais produisent en fonction de la météo. L'hydroélectricité avec stockage, la biomasse, la géothermie, l'énergie nucléaire ou les centrales fossiles avec captage du CO₂ sont, selon leur conception, plus facilement planifiables. Cela importe pour l'exploitation du réseau, la charge résiduelle, les besoins de stockage et la flexibilité. Une quantité d'électricité à faible intensité d'émissions ne remplace pas encore une puissance garantie si elle fait défaut aux heures où le système a besoin de puissance.

Il en va de même pour l'évaluation économique. Les installations éoliennes et solaires ont des coûts variables très faibles et modifient ainsi les prix de gros et l'ordre d'appel des centrales. Les coûts d'extension du réseau, de services système, de stockage, de demande flexible ou de capacités de réserve ne surviennent en revanche pas au niveau du kilowattheure individuel, mais dans l'ensemble du système. Une évaluation équitable distingue donc les coûts de production, les coûts d'intégration et les coûts des émissions évitées.

Raccourcis typiques

« Faibles émissions » est souvent assimilé à « propre ». Or « propre » n'est pas un terme technique. Il peut se rapporter aux gaz à effet de serre, mais aussi aux polluants atmosphériques, à la consommation de surface, aux besoins en eau, aux chaînes de matières premières, aux déchets radioactifs ou aux atteintes aux écosystèmes. Une technologie peut obtenir de très bons résultats pour les gaz à effet de serre et avoir malgré tout d'autres effets environnementaux. Inversement, une technologie peut émettre localement peu de polluants et rester néanmoins insuffisante du point de vue de la politique climatique.

Une deuxième erreur survient lorsque l'attribution comptable et les flux physiques d'électricité sont confondus. Les garanties d'origine attestent qu'une certaine quantité d'électricité a été produite à partir d'une source déterminée. Elles ne modifient toutefois pas les centrales qui fonctionnent physiquement à une heure donnée. Une entreprise ou un pays peut s'approvisionner comptablement en électricité verte pendant que fonctionne en même temps un parc de centrales européen mixte. Cela importe pour les produits de consommation, les bilans d'entreprise et les valeurs cibles politiques : c'est de cela que dépend la question de savoir si les émissions diminuent réellement ou sont simplement comptabilisées autrement.

Les moyennes annuelles peuvent elles aussi être trompeuses. Un système électrique peut avoir une faible intensité moyenne d'émissions sur l'année et causer malgré tout des émissions élevées à certaines heures, lorsque des centrales à charbon ou à gaz comblent l'écart entre la demande et la production dépendante de la météo. Pour les consommateurs flexibles, les stockages et les électrolyseurs, l'approche horaire est donc particulièrement importante. Celui qui utilise l'électricité pendant les heures à faibles émissions peut réduire l'impact climatique sans qu'il faille produire davantage d'électricité sur l'année.

Pour la production fossile avec captage du CO₂, c'est l'émission résiduelle effective qui compte. Le captage ne couvre pas toujours tous les flux de CO₂, nécessite de l'énergie supplémentaire et n'empêche aucune émission de méthane dans la chaîne amont. De plus, l'effet climatique dépend du transport, du stockage, de la surveillance et des règles de responsabilité. Les valeurs de la CEE-ONU pour les centrales à gaz avec CCS sont nettement supérieures à celles de l'éolien ou du nucléaire. Cette technique peut jouer un rôle dans les domaines difficiles à décarboner. Elle ne rend toutefois pas automatiquement la production d'électricité fossile faiblement émettrice au même sens qu'une installation sans combustion.

Usage institutionnel : l'exemple de la taxonomie de l'UE

Dans la réglementation, le financement et la politique industrielle, le terme est apprécié parce qu'il permet de décrire l'effet climatique au-delà des frontières technologiques. Les programmes de soutien, les taxonomies, les appels d'offres, l'étiquetage de l'électricité, l'échange de quotas d'émission et les rapports d'entreprise ont besoin de critères pour rendre les technologies comparables. L'emplacement des seuils contribue à déterminer quelles installations sont considérées comme d'avenir, à quel coût elles obtiennent des capitaux et quelles infrastructures bénéficient politiquement d'une priorité.

Un exemple concret est la taxonomie de l'UE pour les investissements durables au titre du règlement délégué (UE) 2021/2139 dans sa version consolidée. Pour de nombreuses activités de production d'électricité et de chaleur, un seuil applicable à toutes les technologies y est fixé : les émissions sur le cycle de vie doivent être inférieures à 100 g CO₂e/kWh. Pour une contribution substantielle à l'atténuation du changement climatique, le règlement exige que ces émissions soient calculées et vérifiées par des tiers indépendants ; selon la section, cela ne s'applique pas à toutes les activités. Avec le règlement délégué (UE) 2022/1214, l'énergie nucléaire et le gaz fossile ont été ajoutés, sous conditions, en tant qu'activités transitoires. Pour les centrales nucléaires, la limite de 100 g sur le cycle de vie est également mentionnée. Pour les centrales à gaz, il existe, outre cette limite, une règle alternative temporaire assortie d'exigences propres relatives aux émissions directes. La taxonomie est un instrument de classification pour les marchés financiers. Elle n'est ni un droit à un soutien ni une condition d'autorisation pour les centrales.

Le caractère controversé de ce classement est illustré par une procédure devant les juridictions de l'UE. Le 10 septembre 2025, le Tribunal de l'Union européenne a rejeté le recours en annulation de l'Autriche contre le règlement délégué (UE) 2022/1214 (affaire T-625/22). Selon le Tribunal, la Commission pouvait considérer que la production d'électricité nucléaire ne cause pratiquement pas de gaz à effet de serre. D'après son ministère compétent, l'Autriche a formé un pourvoi devant la Cour de justice en novembre 2025. L'arrêt n'est donc pas définitif. Il convient de vérifier séparément l'issue du pourvoi avant d'utiliser cette affirmation.

Ce rôle institutionnel rend le terme sensible aux conflits. Si la limite est tracée trop largement, des technologies à fortes émissions obtiennent un label favorable au climat. Si elle est tracée trop étroitement, des options qui contribuent à réduire les émissions dans certaines situations du système sont exclues. Le bon fonctionnement du terme dépend donc de limites de bilan transparentes, de valeurs d'émissions mesurables et vérifiées, et d'une séparation claire entre effet climatique, caractère renouvelable, sécurité d'approvisionnement et autres conséquences environnementales.

Conclusion

La production à faibles émissions n'est pas une catégorie simple pour de « bonnes » centrales. Le terme rend comparable l'effet de la production d'électricité sur les gaz à effet de serre. Il exige toutefois de considérer séparément l'exploitation, le cycle de vie, la disponibilité dans le temps et l'intégration dans le système. Utilisé avec précision, il montre quelle production d'électricité contribue à la décarbonation et dans quelles conditions. Il montre aussi quelles questions l'intensité des émissions seule ne permet pas de trancher.

Sources

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Edited by eCMS on 11.11.2026 19:44

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