• Les cellules photovoltaïques récupèrent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. Tout comme l’éolien, il s’agit d’une source d’énergie entièrement renouvelable. En revanche, elle ne peut produire qu’en journée, ce qui pose des problèmes pour répondre au pic de consommation d’énergie, particulièrement aux alentours de 20 h.

Thermique :

• Selon l'Ademe, l’énergie solaire thermique a pour but la production d’eau chaude sanitaire, le chauffage et le rafraîchissement de bâtiments d’habitation et tertiaires, ainsi que la production de chaleur pour l’industrie et les réseaux de chaleur.

Thermodynamique :

• Selon l'Ademe, le solaire thermodynamique ou CSP (Concentrated Solar Power) désigne l’ensemble des techniques visant à transformer l’énergie du rayonnement solaire en chaleur pour la convertir en énergie électrique. Le solaire thermodynamique est principalement destiné aux pays à fort ensoleillement et permet, contrairement aux centrales photovoltaïques, de lisser plus facilement la production grâce à un stockage thermique tampon moins onéreux que les systèmes de batterie.

Energie de la Biomasse pour la production de chauffage (bois-énergie), chaleur et électricité (déchets)

Bois énergie :

• Le bois énergie désigne l’utilisation du bois et de ses dérivés comme source d’énergie. Il est possible de produire de l’électricité via la combustion de la biomasse, comme dans une centrale thermique classique. Il s’agit d’une source d’énergie considérée comme renouvelable, dans la mesure où la forêt est gérée de façon durable.

Biogaz :

• Il existe deux types de gaz : le gaz naturel qui, comme le pétrole, est une source d’énergie fossile et le biogaz, qui est renouvelable. Ces gaz diffèrent par leur mode de formation, mais sont chimiquement équivalents et peuvent donc rendre les mêmes services : source de chaleur, production d’électricité, voire carburant alternatif.
• Les trois principaux modes de production du biogaz sont :
• - La méthanisation correspond à la dégradation de la matière organique, notamment les déchets agricoles, agroalimentaires, bio-déchets, etc. ;
• - La pyrogazéification est un autre processus permettant de produire du méthane à partir de matières organiques ;
• - Le power-to-gas permet de transformer l’électricité issue d’énergies renouvelables en gaz (méthane), offrant ainsi une solution pour le stockage de l’électricité.

Biocarburants :

• Ce sont des carburants produits à partir de biomasse venant en complément ou en substitution des carburants fossiles. Certains, dits conventionnels, sont produits à partir de ressources agricoles et d’autres, dits avancés, sont produits à partir de matières premières sans entrer en concurrence avec l’usage alimentaire.

Énergie hydraulique pour la production d’électricité

L’énergie mécanique de l’eau est utilisée pour actionner des turbines qui la convertissent en énergie électrique. Il s’agit d’une énergie renouvelable puisque le cycle de l’eau garantit le renouvellement annuel de la ressource. Le volume de production brute varie en fonction du niveau de pluviométrie. D’une manière générale, l’hydroélectricité permet, grâce aux retenues d’eau, de stocker de grands volumes d’eau et de produire de l’électricité à la demande, notamment lors des pics de consommation. En outre, l’hydroélectricité est à ce jour la seule solution de stockage de l’électricité à grande échelle et sur longue période, avec les réserves des grands barrages.

Géothermie pour la production de chaleur

Ce terme recouvre diverses technologies radicalement différentes, mais qui exploitent toutes la chaleur de la croûte terrestre. La géothermie peu profonde (entre 5 et 10 mètres) utilise le concept de pompe à chaleur pour produire du chauffage, le sol restant à température constante toute l’année. La deuxième technologie, dite géothermie profonde, va chercher la chaleur beaucoup plus loin. La température moyenne de la croûte terrestre augmentant avec la profondeur, en moyenne de 3 °C tous les 100m, cette ressource permet d’alimenter des réseaux de chaleur.


Certaines énergies renouvelables sont dites intermittentes, c'est-à- dire qui sont dépendantes des conditions météorologiques pour la production d’énergies. Par exemple, les panneaux solaires ne peuvent pas produire d’électricité la nuit. L’énergie hydraulique, elle, n'est pas intermittente car de grands volumes d’eau sont stockés par des barrages qui produisent de l’électricité via des turbines une fois les vannes ouvertes. Cette énergie est donc produite à la demande et pourrait notamment couvrir les pics de consommation.
Il s’agit ici, et comme pour toutes les solutions envisageables pour lutter contre le changement climatique, de combiner des solutions de réduction des émissions et de productions d’énergies renouvelables. “La meilleure énergie c’est celle que l’on ne produit pas”.

Bien que les énergies renouvelables intermittentes dépendent de la météo, si elles sont installées de manière stratégique sur le territoire, elles pourraient couvrir une fourniture satisfaisante d'électricité au réseau. La mise en place d’un réseau électrique intelligent permettrait la réussite de la transition énergétique.
Selon l’Ademe, un réseau électrique intelligent est “un ensemble de technologies (composants, équipements électriques, logiciels et moyens de communication) intégrées au sein du système électrique et aux stratégies de gestion de ce système complexe. Ces nouvelles technologies doivent leur permettre d’intégrer efficacement les actions des différents utilisateurs, consommateurs et/ou producteurs afin de maintenir une fourniture d’électricité efficace, durable, économique et sécurisée.”
Ce type de réseau couvrirait, selon l'Ademe, les enjeux suivant :

• la maîtrise de la demande avec des consommateurs plus actifs dans la gestion de leur consommation ;
• l’insertion massive et décentralisée de moyens de production renouvelable sur les réseaux tout en limitant les coûts de raccordement et le déploiement de nouvelles lignes ;
• l’optimisation des réseaux de distribution et de transport ;
• l’insertion de nouveaux besoins vertueux pour l’environnement mais fortement consommateurs en puissance, tels que les véhicules électriques.

Les énergies renouvelables induisent des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) mais en quantité bien inférieure que les énergies fossiles (entre 8 et 150 fois moins).

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