La contribution des gaz renouvelables à la décarbonation des systèmes énergétiques.

Résumé Les problématiques liées au réchauffement climatique impliquent de devoir diminuer les émissions anthropogéniques de gaz à effet de serre. Il existe trois piliers de décarbonation des systèmes énergétiques parmi lesquels l’utilisation des énergies renouvelables. Ces dernières sont souvent assimilées à de l’énergie électrique produite par le soleil, le vent, l’hydraulique ou la biomasse. Néanmoins, cette énergie électrique ne permet pas une décarbonation profonde de tous les secteurs de consommation dont l’électrification est difficile. L’utilisation de gaz produit à partir de ces énergies décarbonées et appelé « gaz vert » peut palier cela en diminuant l’usage du gaz fossile. L’étude de la pénétration de ces « gaz renouvelables » est l’objet de cette thèse. Pour analyser l’apport du gaz vert sur la décarbonation des secteurs énergétiques, le travail mené utilise le modèle de prospective long terme POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems). Afin de représenter de manière détaillée le système de production de gaz vert, nous avons créé un module dans ce modèle, liant les ressources aux usages. Ainsi, les technologies de méthanisation, gazéification de la biomasse et la transformation d’électricité en gaz appelé power-to-gaz ont été modélisées et leurs contributions dans la consommation énergétique des secteurs de consommation estimées. Les résultats montrent que les technologies de gaz renouvelables jouent un rôle dans la transition énergétique en permettant de doubler la production de gaz fossile dans la seconde partie du XXIème siècle. Ce gaz permet la décarbonation des secteurs du transport, de l’industrie et de la production électrique. Néanmoins, le déploiement de ces technologies est directement lié aux progrès techniques attendus à l’avenir car ces technologies sont pour la majorité trop chères pour être compétitives face à l’utilisation du gaz naturel à l’heure actuelle. De plus, ce développement découle de la disponibilité de potentiels locaux au niveau des ressources de biomasse mobilisées. Ainsi, les trajectoires de développement sont différentes, région par région, en fonction du contexte local, tant au niveau de la ressource disponible que des incitations et programmes politiques mis en place pour promouvoir le déploiement des gaz verts.