Quels sont les trois grands modes de production de l'énergie électrique ?

En France, la production d’électricité est issue de différents mode de production. Il existe ainsi différents types de centrales électriques fonctionnant avec des énergies et combustibles variés. Le parc de production électrique se compose principalement de centrales nucléaires, de modes de production issues des énergies renouvelables (ex. : centrales hydroélectriques, parcs solaires et éoliens) et de centrales thermiques fossiles

Comment produire de l’électricité ?

La production d’électricité est issue de la transformation de sources d’énergie primaire en énergies secondaires. Ces sources peuvent être d’origine :

• fissile (uranium) ;
• fossile (charbon, gaz naturel, pétrole) ;
• renouvelable (solaire, éolien, hydraulique, biomasse, géothermie).
  

Différents moyens de production permettent de réaliser cette transformation, qui sont mobilisés en fonction de la quantité d’énergie à produire mais aussi en fonction des différentes politiques énergétiques. Toutes les centrales électriques fonctionnent sur le même principe, quelle que soit la source d’énergie utilisée :

• une énergie primaire est convertie en force mécanique en passant par une turbine ;
• puis en énergie électrique en passant par un alternateur ;
• le courant électrique généré est ensuite élevé en moyenne et basse tension pour pouvoir être transporté sans danger et sans risque de pertes sur le réseau.

L’énergie électrique produite est ensuite injectée sur le réseau de transport pour être acheminé sur le réseau de distribution aux consommateurs, particuliers, professionnels ou industriels.

En France, on distingue 3 types d'électricité en fonction de l'exploitation des énergies primaires et secondaires.

La production nucléaire

Dans une centrale, la production d’électricité est réalisée en plusieurs étapes :

1. une source d’énergie fissile, l’uranium, est extraite des sous-sols terrestres. La fission de ce minerai radioactif qui produit de la chaleur à l’intérieur d’un réacteur ;
2. l’énergie thermique dégagée fait monter en température puis en pression de l’eau contenue dans la cuve du réacteur ;
3. la vapeur créée actionne une turbine puis un alternateur pour générer de l’énergie électrique.

Cette technique émet quasiment aucun gaz à effet de serre (GES), mais est sujet à controverse pour la gestion des déchets émis ainsi que les risques d’accident. La maintenance des installations nucléaires a également un coût élevé.

Les énergies renouvelables

Ce type d’installations de production d’énergie électrique utilisent différentes sources d’énergie renouvelable issue de phénomènes naturels tels que les rayons du soleil, le vent, l’énergie des déchets organiques ou végétaux, la chaleur du sous-sol terrestre ou la force de la marée. Les ressources sont donc inépuisables et peu polluantes.

On distingue ainsi différents types de centrales de production électrique à énergies renouvelables dont voici les principaux :

• les barrages hydroélectriques qui exploitent la force de l’eau pour actionner les pales d’une turbine, créer une énergie mécanique, puis un courant électrique en passant par un alternateur. Le parc hydraulique est le premier mode de production d’électricité de sources d’énergie renouvelable en France ;
• les centrales solaires composées de plusieurs centaines (voire milliers) de panneaux photovoltaïques qui vont capter l’énergie produite par le rayonnement solaire. Ici, un onduleur remplace l’alternateur pour convertir l’énergie solaire en courant continu ;
• les parcs éoliens qui captent la force mécanique du vent par les pâles du rotor de l’éolienne. Le rotor entraîne une nacelle reliée à un alternateur pour convertir l’énergie en courant électrique.

Ces différents modes de production d'électricité verte représentent environ 27 % du mix électrique. Pour développer cette filière de production, plusieurs fournisseurs proposent des offres d’électricité verte, à prix indexés ou à prix fixes, disposant de Garanties d’origine certifiant leur traçabilité.

La production thermique fossile

Les centrales thermiques à flammes produisent de l’électricité à partir d’un combustible d’origine fossile (charbon, gaz naturel ou fioul). La combustion crée de la chaleur dans un échangeur, qui est mise en pression pour actionner une turbine puis un alternateur.

Ce mode de production d’électricité utilise des combustibles polluants dont les émissions ont un impact sur l’environnement et la santé des personnes. Les énergies fossiles sont de plus des ressources dont les stocks s’amenuisent au fil du temps.

Quel mode de production domine en France ?

Le parc de centrales nucléaires assure en moyenne entre 65 et 70 % de la production totale d’électricité annuelle. Ce mode de production d’énergie électrique est indispensable pour pourvoir aux besoins énergétiques de toute la population et des infrastructures.

Toutefois, face à l’urgence climatique et la raréfaction des ressources fossiles, les pouvoirs publics développent d’autres moyens de production d’électricité dont les énergies renouvelables.

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