Gaz naturel et transition énergétique : énergie de transition ou impasse ?

Peu de sujets de la transition énergétique déclenchent autant de débats que le gaz naturel. Brûlé pour produire de l’électricité, il émet à peu près deux fois moins de CO₂ que le charbon, et sa souplesse aide à équilibrer l’éolien et le solaire. Mais c’est une énergie fossile. Son principal composant, le méthane, est un puissant gaz à effet de serre qui fuit tout au long de la chaîne d’approvisionnement, et la crise des prix de 2021–2023 a montré à quel point les économies dépendantes du gaz sont vulnérables. Voici ce que fait le gaz aujourd’hui, ce qu’il émet vraiment et la direction que prend la demande.

Le gaz dans le système énergétique mondial

Le gaz naturel a fourni environ 41 300 TWh d’énergie primaire en 2024, selon le Statistical Review de l’Energy Institute et Our World in Data. Cela représente à peu près 23 % de l’énergie primaire mondiale, derrière le pétrole (~31 %) et tout près du charbon (~26 %). La consommation n’a cessé de croître depuis les quelque 24 000 TWh de l’an 2000.

Ces parts sont des fourchettes indicatives tirées des bilans de l’AIE. Côté électricité, le gaz a produit environ 6 920 TWh en 2025, soit 21,8 % du total mondial (Ember / OWID), derrière le seul charbon (33 %).

Les fiches pays et l’explorateur donnent le tableau complet.

Le gaz est-il propre ? Le CO₂ à la cheminée

Le méthane porte plus d’atomes d’hydrogène par atome de carbone que le charbon ou le pétrole : sa combustion libère donc moins de CO₂ pour la même quantité d’énergie.

Le problème du méthane

À court terme, le méthane (CH₄) piège bien plus de chaleur que le CO₂ : pour le méthane d’origine fossile, son potentiel de réchauffement global atteint environ 82 sur 20 ans (PRG20) et 30 sur 100 ans (PRG100) (GIEC, AR6). Même de faibles taux de fuite pèsent donc lourd :

Avec 2 % de fuites et un horizon de 20 ans, l’impact climatique d’une centrale au gaz moderne passe d’environ 350 à environ 590 g CO₂e/kWh. C’est encore moins que le charbon (dont les mines laissent elles aussi échapper du méthane), mais l’écart se resserre nettement. Selon plusieurs études, le gaz perd son avantage climatique à court terme sur le charbon dès que les fuites dépassent environ 3 %.

Les estimations de fuites varient beaucoup d’un pays et d’un exploitant à l’autre. Alvarez et al. (Science, 2018) évaluent les fuites de la chaîne d’approvisionnement américaine à environ 2,3 % de la production, quelque 60 % au-dessus de l’inventaire officiel. Les campagnes aériennes et satellitaires sur le bassin permien ont relevé des taux supérieurs. En Norvège, les meilleurs exploitants restent largement sous 0,1 %. D’après le Global Methane Tracker de l’AIE, les activités pétrolières et gazières rejettent environ 80 Mt de méthane par an, et près de 40 % pourraient être évités sans coût net, puisque le gaz capté se revend.

Le GNL et le choc de 2022

Pendant des décennies, le gaz transporté par gazoduc a dominé des marchés régionaux. Le gaz naturel liquéfié (GNL), refroidi à −162 °C et acheminé par méthanier, les relie désormais en un marché mondial. Liquéfaction, transport maritime et regazéification consomment environ 10 à 15 % de l’énergie du gaz et alourdissent les émissions amont : l’empreinte du GNL sur son cycle de vie dépasse en général de 10 à 20 % celle du gaz livré par gazoduc.

Quand les livraisons russes par gazoduc vers l’Europe se sont effondrées en 2022, les prix de gros européens ont bondi au-delà de 300 €/MWh en août 2022 (TTF), contre 15 à 25 €/MWh avant la crise. L’électricité a suivi, car les centrales au gaz fixent souvent le prix marginal. Ensuite :

• La demande de gaz de l’UE a chuté d’environ 15 à 20 % par rapport à la moyenne 2017–2021, sous l’effet de l’efficacité énergétique, des changements de combustible, d’une météo douce et de la baisse de production industrielle.
• Les importations de GNL ont explosé, et les États-Unis sont devenus le premier exportateur mondial de GNL.
• Les ventes de pompes à chaleur et les installations solaires se sont fortement accélérées en 2022–2023.

Les prix se sont stabilisés entre 30 et 50 €/MWh en 2024–2025, soit environ le double de leur niveau d’avant-crise. Les nouvelles capacités d’exportation de GNL des États-Unis et du Qatar, attendues entre 2025 et 2028, devraient détendre les marchés.

Le gaz, « énergie de transition » ?

Dans certains pays, l’argument du pont tient bien la route. Le Royaume-Uni a fait passer le charbon d’environ 40 % de son électricité en 2012 à zéro en 2024, remplacé par le gaz et l’éolien ; les émissions du secteur électrique ont été divisées par plus de deux. Aux États-Unis, la substitution du gaz au charbon a été le premier facteur de baisse du CO₂ du secteur électrique entre 2005 et 2020.

Encore faut-il que le pont mène quelque part. Les infrastructures gazières durent 30 à 50 ans : les nouvelles centrales, les gazoducs et les terminaux méthaniers risquent de devenir des actifs échoués ou de figer des émissions pour longtemps. Le scénario Net Zero Emissions de l’AIE n’admet aucun nouveau gisement gazier à long délai de mise en service au-delà de ceux déjà approuvés en 2021, et prévoit une consommation mondiale de gaz divisée par plus de deux d’ici 2040.

Le gaz dans l’électricité : de la production de base à la réserve

À mesure que l’éolien et le solaire progressent, les centrales au gaz tournent moins d’heures. Elles restent rentables comme capacité flexible, surtout pendant les accalmies de plusieurs jours (la « Dunkelflaute ») et les pointes de demande. En Allemagne, par exemple, le parc gazier sert désormais surtout de partenaire flexible de l’éolien et du solaire. Une réserve bas carbone pourrait venir :

• des batteries (quelques heures) et des STEP (des heures à plusieurs jours) ; voir Comparatif des technologies de stockage d’énergie ;
• des interconnexions et du pilotage de la demande ;
• de centrales au gaz équipées de captage du carbone, ou brûlant du biométhane ou de l’hydrogène ;
• de sources bas carbone pilotables : hydraulique, nucléaire, géothermie.

Le gaz dans les bâtiments : la question de la pompe à chaleur

Les chaudières à gaz chauffent environ 40 % des logements européens et la plupart des logements au Royaume-Uni, aux Pays-Bas et en Italie. Une chaudière à condensation de 90 % de rendement émet environ 225 g de CO₂ par kWh de chaleur (202 g/kWh de gaz brûlé), sans compter les fuites de méthane. Une PAC de SPF 3,2 alimentée par le réseau européen moyen de 2025 (~250–280 g/kWh) émet environ 80 à 90 g par kWh de chaleur. Le coût d’usage dépend du rapport entre prix du gaz et prix de l’électricité. Comparez votre cas avec le calculateur pompe à chaleur ou chaudière gaz ou le comparatif complet des coûts de chauffage.

Exemple chiffré : convertir votre facture de gaz

Un ménage relève 1 450 m³ de gaz au compteur sur un an. Avec un pouvoir calorifique de 39,5 MJ/m³ et une correction de volume de 1,02264 (convention britannique) :

Avec une chaudière à 90 % de rendement, cela donne environ 14 600 kWh de chaleur utile. Une PAC de SPF 3,2 fournirait la même chaleur à partir d’environ 4 570 kWh d’électricité. Convertissez vos propres relevés avec le convertisseur d’unités de gaz.

Industrie et matière première

L’industrie utilise le gaz pour la chaleur à haute température (verre, céramique, chimie) et comme matière première de l’ammoniac et du méthanol. Les pompes à chaleur industrielles couvrent désormais une part croissante des besoins de chaleur à basse et moyenne température, jusqu’à environ 200 °C. Au-delà, il faut des fours électriques, de l’hydrogène, de la biomasse ou du captage du carbone. La production d’ammoniac repose sur de l’hydrogène gris fabriqué à partir de gaz, ce qui en fait l’une des premières cibles de l’hydrogène vert (voir L’hydrogène vert expliqué).

Biométhane et gaz renouvelable

Une fois épuré, le biogaz (biométhane) peut être injecté dans le réseau de gaz et brûlé dans les mêmes appareils. L’Europe a produit environ 4 à 5 milliards de m³ de biométhane en 2023–2024, pour une demande de l’UE d’environ 330 milliards de m³. Même l’objectif REPowerEU de 35 milliards de m³ en 2030 ne couvrirait qu’à peu près un dixième de la consommation actuelle. Le biométhane a son utilité, mais la ressource en intrants limite les volumes possibles. Voir Bioénergie et biogaz expliqués.

Ce qui fait le prix du gaz

Contrairement au pétrole, le gaz s’est toujours négocié à l’échelle régionale, et les prix restent très différents d’un continent à l’autre :

(1 MMBtu ≈ 0,293 MWh.) Ajoutez les tarifs de réseau, les taxes, les marges des fournisseurs et les prélèvements divers : le prix payé par les ménages atteint en général deux à quatre fois le prix de gros. Sur les marchés européens de l’électricité, les centrales au gaz fixent souvent le prix marginal, si bien que le prix du gaz se répercute directement sur les factures d’électricité. C’est la principale raison de la flambée de 2022.

Les risques à surveiller :

• Stocks et météo. L’Europe aborde chaque hiver en comptant sur les stocks remplis pendant l’été. Un hiver froid et sans vent peut les vider rapidement.
• Vagues d’offre de GNL. Les grandes capacités de liquéfaction en construction aux États-Unis et au Qatar pourraient faire baisser les prix à la fin des années 2020.
• Prix du carbone. À partir de 2027–2028, le nouveau système ETS2 de l’UE appliquera un prix du carbone au gaz utilisé pour chauffer les bâtiments et dans le transport routier, soit un surcoût d’environ 0,01 à 0,02 €/kWh aux niveaux de prix envisagés au départ.

Suivez la dépendance au gaz pays par pays sur l’explorateur, et passez des m³ aux MMBtu, therms et kWh avec le convertisseur d’unités d’énergie.

Ce qu’il faut retenir

Là où il a chassé le charbon, le gaz naturel a réellement profité au climat, et il compte encore pour la flexibilité du réseau et pour l’industrie. Son avantage climatique ne tient toutefois que si les fuites de méthane restent bien en dessous de 1 %, et sa place va se réduire à mesure que pompes à chaleur, renouvelables et stockage reprendront les fonctions qu’il assure aujourd’hui. Pour un ménage, la vraie question n’est pas de savoir si le gaz est « propre », mais à partir de quand le passage au chauffage électrique devient rentable. Faites les calculs avec le calculateur pompe à chaleur ou chaudière gaz et découvrez la dépendance au gaz de chaque pays sur la carte mondiale de l’énergie.

Les chiffres de ce guide sont des fourchettes habituelles tirées des sources ci-dessus ; les vôtres dépendent du lieu, des prix et du matériel. Utilisez les calculateurs proposés pour une estimation propre à votre site.