Énergies renouvelables (EnR) : définition, types, avantages et limites

L’eau, le vent, le soleil, le sol : plus que des éléments naturels, ce sont de véritables mines d’or énergétiques, avec un impact carbone faible. Exploiter les énergies renouvelables (EnR) est essentiel pour contribuer à la neutralité carbone et se détourner progressivement des énergies fossiles, principale source d'émissions de gaz à effet de serre à l'échelle mondiale. Des panneaux photovoltaïques aux éoliennes en passant par les barrages et les centrales en tous genres, les infrastructures se développent en France et s’imposent dans le mix énergétique. Types d’énergies, avantages, limites et investissements : Big média vous dit tout sur les énergies renouvelables. 

L’énergie renouvelable, définition

Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable exactement ? D’après la définition des Nations Unies, les énergies renouvelables (EnR) sont des énergies « provenant de sources naturelles qui se renouvellent à un rythme supérieur à celui de leur consommation ». À l’échelle du temps humain, ces sources d’énergie, telles que le vent, le soleil et l’eau, sont considérées comme inépuisables. En renouvellement constant, abondantes, illimitées, et ne produisant que très peu de CO2, elles permettent de produire de l’électricité, de la chaleur, du froid, du gaz, du carburant et du combustible. On les trouve partout sur notre planète : sous terre, en mer, en altitude et dans l’air. 

Également appelées « énergies propres », « énergies vertes » ou « énergies durables », les EnR sont opposées aux énergies dites « fossiles », comme le gaz, le charbon ou le pétrole, qui sont, elles, non renouvelables (leur stock est limité et diminue) et qui émettent des gaz à effet de serre (GES) nocifs lorsqu’elles sont exploitées. Intégrer les énergies renouvelables dans le mix énergétique permet ainsi de répondre à l’urgence climatique en réduisant les émissions carbone.

État des lieux des énergies renouvelables (EnR) en France

Les énergies renouvelables sont au cœur de la lutte contre le changement climatique. Afin de limiter le réchauffement de la planète, l’Organisation des Nations unies a mis en place des objectifs de neutralité carbone et de développement des EnR pour 196 pays, dont la France. Actuellement, les combustibles fossiles représentent 80% de la production d’énergie dans le monde, et seuls 29% de l'électricité globale provient des énergies renouvelables. 

En France, le développement des EnR est un enjeu national, faisant l’objet de réglementations pour atteindre à la fois les objectifs fixés par l’ONU au niveau mondial et ceux établis à l’échelle du territoire métropolitain.

La part des énergies renouvelables en France

La loi énergie et climat de 2019 établit un objectif de 33% d’EnR dans la consommation finale brute d’énergie en France : en 2022, la part des EnR représentait 20,7%. Si l’objectif de 33% d’énergies renouvelables dans le mix énergétique français en 2030 semble atteignable, il demande des efforts considérables afin de privilégier les EnR et de délaisser petit à petit les énergies fossiles hautement polluantes.

En 2022, les EnR représentaient 14% de la consommation d’énergie primaire en France, et leur production a augmenté de 75% depuis 2005. Cependant toutes les EnR ne pèsent pas le même poids dans le mix énergétique  : 

Les EnR s’élèvent à 28% dans la consommation électrique, 27,2% pour le chauffage et le froid, et 8,9% dans le secteur des transports.

Concernant le mix électrique par EnR, l’hydraulique se place en tête en 2022, représentant 40% de la production brute d’électricité, suivi de l’éolien (33%) et du solaire photovoltaïque (18%).

Objectifs et réglementations des énergies renouvelables en France

L’objectif principal de la France est de porter à 33% la part des EnR dans le mix énergétique d’ici 2030. Plusieurs stratégies et séries de mesures ont été mises en place afin de soutenir cet effort, avec des portées et des implications différentes.

La programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) est un des outils de la politique énergétique. Elle couvre deux périodes de 5 ans (2019-2023 et 2024-2028), à l’issue desquelles des bilans sont établies afin d’ajuster les objectifs. À l’horizon 2028, ces derniers incluent par exemple : 

• la réduction des émissions de GES de 40% ;
• de réduire la consommation d’énergie primaire provenant d’énergies fossiles de 35% ;
• l’augmentation de la consommation de chaleur issue des EnR de 40-60% ; 
• de doubler les capacités de production d’électricité renouvelable. 

Autre feuille de route de la transition énergétique, la stratégie nationale bas carbone (SNBC), adoptée en 2020, établit des objectifs de réduction des GES et de neutralité carbone d’ici à 2050. Il s’agit de limiter les investissements dans les combustibles fossiles ou encore de développer la production d’énergies renouvelables dites non intermittentes (biomasse, géothermie).

Enfin la loi sur l’accélération de la production d’EnR (2023) prévoit de faciliter l’installation et le développement des EnR pour rattraper le retard de la France, qui est le seul pays de l’UE à ne pas avoir adopté l’objectif de part de renouvelables établi par l’UE en 2020. Cette loi inclut : 

• l’obligation d’installer des panneaux solaires sur au moins 50% de la surface des parkings de plus de 1500m2 (sous formes d’ombrières sur les parkings en plein air) ;
• l’obligation d’installation de panneaux solaires sur les nouveaux bâtiments non résidentiels (hôpitaux, écoles, administrations), à 50% de la surface en 2027 ;
• le déploiement de 50 parcs éoliens off-shore et l’identification de zones prioritaires de développement sur les quatre façades maritimes.

Les 7 sources d’énergie renouvelable

Air, terre, eau, soleil et matière organique : les cinq éléments ? Presque ! Il existe sept principales sources d’énergie renouvelable, disponibles dans la nature, en illimité (mais parfois en intermittence) et exploitables sans émettre de CO2.

L’énergie éolienne (terrestre ou maritime)

L’énergie éolienne consiste à produire de l'énergie grâce à la transformation de l’énergie cinétique du vent en courant électrique. Les éoliennes, composées d’un mât, de pâles et d’un générateur, peuvent être installées sur terre (on-shore) ou en pleine mer (off-shore). 

En 2022, l’énergie éolienne représentait 8,3% de la consommation électrique française. Avec 2 262 parcs éoliens sur l’ensemble du territoire et le développement de l’éolien off-shore au large des côtes, cette machinerie complexe qui tourne au gré du vent est en pleine croissance.

L’énergie solaire (photovoltaïque, thermique et thermodynamique)

L’énergie solaire provient de la captation des rayons du soleil par des panneaux photovoltaïques (qui produisent de l’électricité) ou par une technologie thermique (qui génère de la chaleur) sous forme de panneaux ou de chauffe-eau. Enfin, le solaire thermodynamique utilise la concentration optique (à l’aide de miroirs) et la chaleur concentrée des rayonnements solaires pour produire de l’électricité dans une centrale. L’avantage de l’énergie solaire tient donc dans cette capacité à produire à la fois de la chaleur ou de l’électricité selon la technologie employée. 

Les panneaux solaires peuvent être installés de manière individuelle sur des toits ou en ombrière, mais il existe aussi des centrales solaires capables de produire de l’électricité ou de la chaleur en plus grande quantité et de redistribuer cette énergie sur un réseau dédié. En 2022, l’énergie solaire photovoltaïque a représenté 6,21% de la consommation électrique brute en France.

L’énergie hydraulique

L’énergie hydraulique utilise l’énergie et le mouvement de l’eau pour produire de l’électricité à travers une centrale hydroélectrique. Cette centrale est composée d’un barrage, construit pour former un réservoir d’eau. Une fois libérée, l’eau passe par des turbines qui convertissent l’énergie cinétique en énergie mécanique, puis en électricité. En 2022, l’énergie hydraulique comptait pour 11,1% de la production électrique de la France.

L’énergie géothermique

Et si l’énergie se trouvait aussi sous nos pieds ? L’énergie géothermique consiste à tirer profit de l’énergie dérivée de la chaleur interne de la Terre. Des centrales permettent d’extraire cette chaleur depuis les nappes phréatiques et de la transformer en vapeur permettant de faire tourner une turbine, laquelle active un alternateur qui génère un courant électrique.

Il existe différentes manières d’exploiter l’énergie géothermique. En 2022, celle-ci ne représente que 2% de la production primaire d’EnR en France. 

La biomasse (bois-énergie, déchets)

La biomasse est une énergie issue de la combustion ou la transformation chimique de matières organiques. Il existe trois catégories de biomasse, qui prennent trois formes différentes : le bois (solide), le biogaz (gazeux) et les biocarburants (liquide). La principale méthode de valorisation est la combustion de bois dans des centrales biomasse, mais il existe également une « voie humide » qui utilise la méthanisation, et la production de biocarburants, effectuée à partir de sucres de betterave ou de blé. 

Principale source d’EnR en France, l’énergie biomasse est principalement utilisée pour produire de la chaleur. Elle représente 55% de la production d’énergie finale en 2020 (en tenant compte qu’elle sert à 92% à produire de la chaleur).

L’énergie marémotrice 

L’énergie marémotrice met à profit  l’énergie des marées dans des zones littorales à fort marnage, c’est-à-dire là où il y a une différence de hauteur conséquente entre l’eau à marée haute et à marée basse. Une centrale marémotrice s’appuie sur l’énergie potentielle du marnage en utilisant la différence de hauteur entre deux bassins séparés par un barrage. Un principe d’ouverture de vannes dans lesquelles des turbines connectées à des alternateurs permettent de produire de l’électricité.

L’énergie osmotique

L’énergie osmotique repose sur le phénomène chimique (osmose) qui a lieu lorsque l’eau douce des fleuves rencontre l’eau de mer. C’est une méthode encore expérimentale qui pourrait se développer facilement dans les deltas ou les estuaires, elle est actuellement en phase de recherche et de développement et n’existe pas encore sous forme de centrale.

Quels sont les avantages et les limites des énergies renouvelables ?

Gratuites, disponibles et presque illimitées : les énergies renouvelables ont de nombreux avantages et s’avèrent essentielles à la transition énergétique… mais également des limites, qui doivent être prises en compte lors de leur installation et de leur utilisation.

Les avantages des énergies renouvelables

L’avantage principal des énergies renouvelables est leur faible impact environnemental. Le soleil, le vent, l’eau ou le bois produisent du CO2 de manière naturelle, mais leur exploitation n’augmente pas leur impact carbone. Ce sont des ressources accessibles gratuitement, omniprésentes et presque illimitées - tant que la météo est au rendez-vous.

Exploiter ces énergies durables et renouvelables permet de contribuer à la neutralité carbone à l’échelle individuelle mais aussi au sein des entreprises ou des industries, qui peuvent utiliser les EnR pour leur consommation. Recourir aux EnR est une garantie d’économie sur les factures, car il est possible de ne consommer que ce qui est produit, ou de revendre le surplus, sans augmenter pour autant son bilan carbone.

D’un point de vue économique, le développement des filières EnR est un atout pour l’emploi local et les territoires. En 2019, les EnR représentaient près de 80 000 emplois à temps plein, dont environ la moitié concernent l’étude, la fabrication et l’installation des dispositifs d’énergies renouvelables.

Les EnR ont-elles des limites ?

Malgré leurs nombreux avantages, les énergies renouvelables ont également leurs limites. La première est le fait qu’elles sont dépendantes des aléas naturels et particulièrement de la météo. L’éolien et le solaire sont des énergies dites intermittentes, c’est-à-dire que leur disponibilité varie et qu’il n’est pas possible de la contrôler. L’énergie solaire n’est disponible qu’en journée et dépend du taux d’ensoleillement : en hiver, ou lors de journées trop nuageuses, elle n’est ainsi pas ou peu exploitable. L’énergie éolienne dépend du vent qui souffle : si le temps est calme, les pâles des éoliennes ne tournent pas et ne produisent donc pas d’électricité.

Au-delà des caprices météorologiques, l’installation des infrastructures nécessaires à l’exploitation de ces énergies peut se révéler très coûteuse, que ce soit pour les particuliers ou le développement de grands projets. Des mesures d’aide et de subvention existent mais les montants nécessaires restent élevés par rapport à l’utilisation des énergies fossiles. 

Enfin, même si elles sont naturelles, ces énergies ne sont pas complètement vertes. Des conséquences environnementales indirectes y sont attachées, notamment dans le processus de fabrication des technologies ou des infrastructures d’exploitation, comme l’utilisation de terres ou de métaux rares (par exemple pour les aimants dans les éoliennes off-shore). De plus, certaines installations EnR ne sont pas entièrement recyclables, telles que les pâles des éoliennes en raison des polymères et des fibres qui les constituent, et les cadres en plastique des panneaux solaires.

S’engager dans l’énergie renouvelable en entreprise

Contribuer à la neutralité carbone en entreprise peut prendre plusieurs formes et l’utilisation des énergies renouvelables est un bon moyen de s’engager sur le chemin de la sobriété énergétique. Qu’il s’agisse du secteur tertiaire ou de l’industrie, les entreprises ont une très forte empreinte carbone sur l’environnement. D’après une étude du Citepa (centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique), les émissions de GES en France se répartissent ainsi par secteur en 2020 : 

• Transports : 29%
• Industrie manufacturière et construction : 19%
• Agriculture : 21%
• Bâtiments résidentiels et tertiaires : 18%
• Industrie de l’énergie : 10%

Se tourner vers les énergies renouvelables est un petit pas pour votre entreprise et un grand pas pour la planète. Mais comment s’y prendre ?

Établir ses besoins en énergies renouvelables

Les énergies renouvelables font partie de la stratégie de Responsabilité Sociétale des Entreprises (RSE). S’engager sur cette voie est une preuve de votre contribution à la neutralité carbone et offre des avantages pour votre portefeuille et votre image de marque. 

Le premier pas vers les EnR est d’établir ses besoins et de faire un état des lieux de son empreinte carbone. Il faut pour cela réaliser un bilan des émissions GES, obligatoire pour les entreprises de plus de 500 salariés. Les plus petites entreprises peuvent se tourner vers le diagnostic Décarbon’Action proposé par l’ADEME et Bprifrance. Les TPE et les PME peuvent quant à elles bénéficier d’un diagnostic individuel gratuit dans le cadre du plan France Relance. 

Ces évaluations permettent d’identifier les postes à l’impact carbone les plus importants au sein d’une entreprise, et de mettre en place un plan d’action, qui passe notamment par l’intégration d’énergies renouvelables dans la consommation de l’organisation.

Passer aux EnR

Pas besoin de construire une centrale solaire ou d’installer son entreprise sur un barrage pour bénéficier des EnR. Franchir le cap peut se faire en intégrant des installations aux structures déjà existantes, par exemple avec des panneaux solaires sur les toits des bâtiments ou des ombrières en panneaux photovoltaïques sur les parkings. Ces méthodes impliquent un investissement de départ mais s’avèrent rentables sur le long terme : l’entreprise peut passer en autoconsommation et revendre le surplus d’énergie produit, ce qui lui permet à la fois de réduire ses factures et d’obtenir des revenus supplémentaires. 

Il est également possible d’installer des éoliennes verticales, ou éoliennes domestiques, pour profiter du vent et produire de l’électricité. Se tourner vers un fournisseur d’énergie renouvelable - au biogaz par exemple - est un moyen de profiter de ces ressources sans porter le coût de l’investissement. Du côté de la chaleur, quand l’hiver arrive, il est pertinent de se tourner vers des appareils durables utilisant des ressources renouvelables comme les pompes à chaleur, les chaudières à énergie biomasse, ou la géothermie, afin d’investir dans des sols chauffants qui tirent profit de l’énergie de la terre.

Aides et subventions pour passer aux énergies renouvelables en entreprise

Si ces installations sont des alternatives idéales et bénéfiques pour l’environnement, elles ont cependant un prix. Pour encourager les entreprises à se tourner vers ces technologies et à contribuer au développement des EnR, des aides et des subventions à même de financer ces équipements existent :

• L’ADEME propose plusieurs aides au financement, comme un tremplin pour la transition écologique des PME ;
• Le prêt Eco-Energie (PEE) pour les micro-entreprises, TPE et PME est un prêt participatif pouvant atteindre 100 000€ qui demande à l’entreprise de s’engager dans un programme d’investissement qui a pour but d’améliorer son efficacité énergétique ; 
• Les certificats d’économie d’énergie (CEE) permettent par exemple à une PME de la filière énergétique de s’associer à un vendeur d’énergie pour financer ses projets de transition énergétique ; 
• Les aides fiscales à la transition énergétique, dont les crédits d’impôt, offrent aux entreprises la possibilité d’amortir l’achat de matériel ou d’équipements de production d’énergies renouvelables.

Investir dans les énergies renouvelables

Votre argent peut aussi contribuer au développement des énergies renouvelables. L’investissement financier dans cette filière en plein développement est une autre manière de contribuer à la transition énergétique et permet de soutenir la filière à travers son épargne. De plus en plus de produits financiers verts ou durables sont proposés pour participer à la lutte contre le changement climatique et diversifier ses investissements.

Diversifier son épargne dans les EnR

Investir dans les énergies renouvelables, c’est faire d’une pierre deux coups : soutenir la transition énergétique et diversifier ses investissements. Mais comment investir dans les EnR ? 

Le financement participatif

Pour commencer, il est intéressant de se tourner vers le crowdfunding, ou financement participatif, qui permet d’investir dans des projets de développement de ces énergies, tels que la construction de centrales solaires ou de fermes éoliennes Vous pouvez devenir actionnaire de l’entreprise qui récolte les fonds ou opter pour un prêt qui permet de recevoir des intérêts. Il existe ainsi des plateformes dédiées au financement participatif écologique comme Lumo, Lendosphere ou Enerflip.

Investir dans les ETF

L’autre investissement possible est sûrement le premier auquel on pense lorsqu’on parle de finance : il s’agit d’investir dans des entreprises de la filière EnR côtées en bourse. Pour ce type d’investissement, vous pouvez vous tourner vers les ETF (Exchange Traded Funds), aussi appelés trackers. Il s’agit de fonds dotés en continu, qui s’alignent sur la performance des indices boursiers et offrent donc une grande flexibilité. Ils représentent un panier de titres, ce qui permet d’investir dans un ensemble d’entreprises ou de secteurs à travers une seule transaction. Ces dernières années, les ETF d’énergie renouvelable ont été particulièrement plébiscités. 

Les Sicav, qu’est-ce que c’est ?

Les Sicav (Sociétés d’investissement à capital variable) reposent sur le principe du fonds d’investissement, c’est-à-dire la collecte d’épargne de particuliers pour l’investissement dans des valeurs mobilières. Une Sicav permet d’obtenir un portefeuille de valeurs mixtes pouvant inclure des obligations, des actions ou des titres participatifs dans le cadre des crowdfunding. La mutualisation des frais entre plusieurs investisseurs favorise l’optimisation des risques. Il existe ainsi des Sicav dédiées uniquement aux énergies renouvelables pour les investisseurs souhaitant financer différents produits dans ce secteur.

Les green bonds

Autre type d’investissement, les green bonds, ou obligations vertes. Il s’agit d’emprunts obligataires lancés par des entités publiques ou des entreprises émis sur les marchés financiers pour financer des projets à portée environnementale. L’émetteur s’engage sur l’usage de ces fonds pour soutenir des projets à impact positif sur l’environnement et publie un rapport annuel à destination des investisseurs. Les green bonds sont un choix particulièrement intéressant pour avoir la garantie d’investir dans des projets de développement des énergies renouvelables.

Les labels verts et durables

Pour s’y retrouver dans le monde de la finance et s’assurer que son argent est investi dans des projets durables, et particulièrement dans le secteur des EnR, il est possible de se référer à certains labels. Ces derniers permettent d’investir en toute sécurité et encouragent les entreprises à plus de transparence sur les projets qu’elles mettent en avant. 

Le label ISR (investissement social responsable), mis en place en 2016, incite les entreprises à intégrer les critères ESG (environnement, social et de gouvernance) à leurs processus d’investissements et à proposer des fonds d’investissement durables ; 
Le label Finansol, qui fait la distinction entre les produits d’épargne solidaire et les produits d’épargne grand public dans une démarche de transparence financière ; 
Le label GreenFin, garantissant la contribution des fonds labellisés à la transition énergétique et écologique. Plus qu’une indication, ce label opère sur un principe simple : les fonds des entreprises opérant dans les énergies fossiles ou le nucléaire en sont exclus.

^{Sources : 
Objectif 33% d’énergies renouvelables en 2030 : la France est-elle sur la bonne trajectoire ? Notre environnement, 2024.
Chiffres clés des énergies renouvelables - Edition 2023, SDES
Les énergies renouvelables, Ministère de la Transition Ecologique
Energies renouvelables : réussir la transition énergétique de mon territoire, ADEME
Les énergies renouvelables, qu’est-ce que c’est ? ONU
Aides aux entreprises pour favoriser leur transition écologique Ministère de l’Economie et des Finances
Loi d'accélération de la production des énergies renouvelables Vie Publique}