Nucléaire contre solaire : le match du siècle !

I. Qu’est-ce que l’énergie nucléaire ?

L’énergie nucléaire provient de la fission de noyaux d’atomes d’uranium ou de plutonium. Cela signifie que le noyau de ces atomes est divisé en plusieurs fragments, ce qui libère une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur. Cette chaleur est alors utilisée pour produire de la vapeur d’eau qui entraîne une turbine couplée à un alternateur, lequel génère de l’électricité.

On parle ici d’un processus de fission nucléaire, à ne pas confondre avec la fusion nucléaire qui, elle, consiste à unir deux noyaux atomiques légers pour former un noyau plus lourd, dégageant également beaucoup d’énergie.

Le cas de la France : une énergie très largement nucléarisée

En France, le nucléaire est la pierre angulaire du mix énergétique avec pas moins de 56 réacteurs nucléaires répartis sur l’ensemble du territoire. Ainsi, notre pays figure parmi les champions du monde de l’énergie nucléaire.

Rien qu’en 2023, le nucléaire a assuré pas moins de 70% de la production nationale d’électricité !

Cette large prédominance s’explique par un choix politique fort opéré dès les années 70, peu après le choc pétrolier de 1973 qui avait mis en lumière le risque de dépendance aux énergies fossiles importées.

II. Qu’est-ce que l’énergie solaire ?

L’énergie solaire correspond à l’ensemble des technologies permettant de valoriser le rayonnement du soleil pour produire de la chaleur (énergie thermique) ou de l’électricité (énergie photovoltaïque).

Concernant l’électricité, on utilise ce qu’on appelle des « cellules photovoltaïques » qui convertissent directement la lumière du soleil en électricité. Ces cellules sont généralement regroupées en panneaux solaires photovoltaïques. Leur rendement ne cesse de progresser, atteignant désormais jusqu’à 25% dans les modules dernière génération.

Contrairement aux idées reçues, la France bénéficie d’un gisement solaire tout à fait correct. Certes moins élevé qu’en Espagne ou en Afrique du Nord, il n’en reste pas moins très exploitable avec le niveau d’ensoleillement dont nous disposons.

Ainsi, l’énergie solaire connaît une croissance fulgurante dans l’hexagone depuis quelques années. Mais est-elle vraiment une alternative crédible face au nucléaire ?

III. Les avantages et inconvénients de l’énergie nucléaire

L’énergie nucléaire dispose d’atouts indéniables :

• Une production massive et décarbonée d’électricité de jour comme de nuit.
• Un faible coût de l’électricité produite une fois les centrales amorties. Le nucléaire s’avère alors économiquement compétitif.
• Un taux de disponibilité du parc de près de 80%, garanti par la modularité de la production sur les réacteurs.

Elle dispose aussi de pendants plus problématiques :

• La gestion à long terme des déchets radioactifs issus des centrales, qui restent dangereux pendant des milliers d’années.
• Le risque, certes très faible mais non nul, d’accidents graves du type Tchernobyl ou Fukushima.
• Le démantèlement des centrales en fin de vie, complexe et extrêmement coûteux.

Force est de constater que les atouts du nucléaire l’emportent sur ses défauts. D’autant que le secteur tente de trouver des solutions pour faire face à ses défis majeurs tels que le stockage des déchets.

IV. Les avantages et inconvénients des panneaux solaires

Côté avantages :

• Un investissement rentable en moins de 10 ans. Les prix attractifs et les aides financières rendent le solaire photovoltaïque très abordable.
• Une durée de vie exceptionnelle dépassant les 40 ans.
• Une intégration architecturale simplifiée sur les toitures, en accord avec les règles d’urbanisme.
• Un surcroît de valeur ajoutée pour la revente de votre bien immobilier ainsi équipé.

Les inconvénients à considérer :

• Une production électrique potentiellement impactée par un ensoleillement insuffisant ou une mauvaise orientation des panneaux.
• Une production de jour uniquement, requérant des solutions de stockage pour une utilisation différée de l’électricité.

Bref, il ressort que les avantages l’emportent largement sur des inconvénients dont les solutions existent déjà. Et les défis techniques à relever encore ne feront que parfaire cette énergie propre par excellence !

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V. Combien faudrait-il de panneaux solaires pour remplacer une centrale nucléaire ?

Pour répondre à cette question, prenons le cas d’un seul réacteur nucléaire d’une capacité type de 1,5 GW (rappelons d’emblée et à toutes fins utiles que la France en compte 56…).

Sa production annuelle est ainsi de l’ordre de 8,76 TWh (térawattheures).

Si l’on considère qu’en France, 1 m2 de panneaux solaires produit chaque année environ 200 kWh (kilowattheures), il faudrait alors 43 800 000 m2 de panneaux pour égaler la production de ce réacteur. Soit une surface correspondante de près de 44 km2 à recouvrir intégralement de panneaux !

En prenant une taille moyenne de panneaux de 1,7 m2, cela représenterait ainsi pas moins de 25 millions de panneaux photovoltaïques. De quoi donner le tournis !

Ces chiffres demeurent, en plus, théoriques. Car contrairement à une centrale nucléaire, la production solaire fluctue considérablement selon l’ensoleillement. De même, le rendement varie avec la technologie des panneaux et leur localisation géographique.

Difficile dans ces conditions de procéder à une comparaison terme à terme entre ces deux énergies aux caractéristiques foncièrement différentes. D’autant plus qu’il est impossible, quoi qu’il advienne pour un particulier, d’envisager l’énergie nucléaire à son domicile…

VI. Faut-il opposer le solaire et le nucléaire ?

Et c’est là que l’on en vient au nœud du problème. En réalité, il ne sert à rien de comparer l’énergie solaire et l’énergie nucléaire.

En fait, il s’agit moins de se demander si l’on peut remplacer, demain, le nucléaire par le solaire (utopique) que de se demander comment on peut optimiser habilement le mix énergétique pour pondérer les risques et les coûts, dans un contexte de réchauffement climatique.

Car oui, nucléaire et solaire présentent chacun des atouts indéniables. D’un côté, le nucléaire garantit une production massive, pilotable et décarbonée pour répondre à nos importants besoins électriques. De l’autre, le solaire nous apporte une énergie propre, renouvelable et dont les coûts baissent rapidement.

Plutôt que de les mettre en opposition stérile, pourquoi ne pas envisager leur complémentarité ? Le nucléaire en base, avec le solaire en relais selon les pics de consommation. C’est d’ailleurs le schéma vers lequel tend progressivement le réseau électrique français.

Certes, chacune de ces filières doit encore relever des défis. Mais les chercheurs et les spécialistes planchent activement sur ces questions.

Aussi, en conjuguant intelligemment ces deux énergies, la France dispose d’atouts considérables pour décarboner son mix électrique à un coût optimisé, tout en renforçant son indépendance énergétique.

VII. Conclusion

Au terme de cette analyse, force est de constater qu’il n’y a finalement pas de vainqueur absolu entre le nucléaire et le solaire tant leurs forces et leurs faiblesses se complètent plus qu’elles ne s’opposent.

Chacune de ces filières répond à des usages bien distincts pour une transition énergétique optimale. Certes des défis restent à relever. Notamment la gestion des déchets nucléaires ou l’intermittence du solaire. Mais les progrès incessants dans ces domaines, combinés à d’autres sources d’énergie d’avenir (éolien, etc.) appellent à l’optimisme quant à l’avènement prochain d’un mix électrique conjuguant au mieux sécurité d’approvisionnement et empreinte carbone minimale à un coût compétitif.

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