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Côte à côte

Les technologies de l’énergie comparées

Six chiffres qui décident de ce qui se construit : le temps de fonctionnement d’une centrale, le coût de son électricité, le carbone et la surface qu’elle mobilise, sa sécurité et la vitesse à laquelle on peut la bâtir. Cliquez sur une colonne pour trier.

Technologie Facteur de charge % LCOE $/MWh gCO₂e/kWh en cycle de vie Surface m²/MWh Décès / TWh Chantier, ans
Photovoltaïque (au sol) 11–25 29–92L 48 (18–180) 19 0,02 0,5–1,5
Photovoltaïque (toiture) 10–20 67–282L 41 (26–60) ≈ 0 (sur les bâtiments) 0,02 0,1–0,3
Éolien terrestre 25–45 27–73L 11 (7–56) ≈ 1 direct / ≈ 99 espacement compris 0,04 1–2
Éolien en mer 38–55 74–139L 12 (8–35) ≈ 0,4 (fond marin) 0,04 2–4
Hydraulique (barrage-réservoir) 30–60 30–150I 24 (1–2 200) 14 (très variable selon le site) 1,3 4–10
Nucléaire 80–93 142–222L 12 (3,7–110) 0,3 0,03 5–10
Gaz cycle combiné 40–70 45–108L 490 (410–650) ≈ 1 2,8 2–3
Gaz de pointe (TAC) 5–15 110–228L 650 (550–800)* ≈ 1 2,8 1–2
Charbon 40–70 69–168L 820 (740–910) 15 (mines comprises) 24,6 4–6
Fioul / diesel 5–40 200–400E 840 (510–1 170)* ≈ 2 18,4 0,5–2
Géothermie 70–90 64–106L 38 (6–79) ≈ 1–5 n.d. 3–6
Bioénergie (cultures dédiées) 50–85 50–200I 230 (130–420) ≈ 60–1 000+ (cultures) 4,6 2–4
Solaire à concentration (avec stockage) 30–55 70–200I 27 (8,8–63) 22 n.d. 2–4
Énergies marines (marées et houle) 20–40 200–450O 17 (5,6–28) ≈ 0 (surface marine) n.d. 2–5
Stockage par batterie (4 h, LCOS) 10–25 120–300S dépend de la source de recharge ≈ 0,5 n.d. 0,5–1,5

Comment lire ce comparatif

Aucun indicateur ne désigne à lui seul un vainqueur. Le coût actualisé (LCOE) donne le coût par MWh sur toute la durée de vie, en sortie de centrale, mais il ne dit rien du moment où l’énergie arrive. Un MWh produit par une turbine à gaz de pointe à 19 h en janvier vaut plus pour le réseau qu’un MWh solaire à midi en mai : voilà pourquoi les sources bas carbone pilotables (nucléaire, géothermie, hydraulique avec réservoir) peuvent justifier un LCOE plus élevé, et pourquoi le stockage par batterie accompagne désormais couramment le solaire.

Le facteur de charge relie le coût à la production : le même investissement réparti sur deux fois plus d’heures divise par deux la part du capital dans le LCOE. Essayez avec le calculateur de LCOE ou le calculateur de facteur de charge.

Les émissions en cycle de vie et les décès par TWh montrent les coûts externes que les prix du marché ignorent en grande partie. Sur ces deux plans, l’éolien, le solaire, le nucléaire et l’hydraulique font mieux que le charbon et le pétrole d’un à trois ordres de grandeur. C’est sur la surface que les sources bas carbone diffèrent le plus : le nucléaire et le gaz sont compacts, alors que les centrales solaires, les parcs éoliens espacés et surtout la bioénergie issue de cultures demandent bien plus de terrain par MWh, même si une grande partie des terres éoliennes et agrivoltaïques reste cultivée.

Questions fréquentes

Quelle est la source d’électricité la moins chère ?
Pour les centrales neuves, l’éolien terrestre et le photovoltaïque au sol affichent les coûts actualisés sans subvention les plus bas sur la plupart des marchés (environ 27 à 92 USD/MWh selon l’analyse 2024 de Lazard), devant le cycle combiné gaz, à 45–108 USD/MWh. Le LCOE n’intègre pas le coût nécessaire pour garantir une production variable : les coûts système augmentent donc lorsque les parts d’éolien et de solaire deviennent très élevées.
Quelle source émet le moins sur son cycle de vie ?
Dans la revue AR5 du GIEC, les valeurs les plus basses reviennent à l’éolien terrestre (médiane 11 gCO₂e/kWh), au nucléaire (12), à l’éolien en mer (12) et aux énergies marines (17), puis à l’hydraulique (24), au CSP (27), à la géothermie (38) et au photovoltaïque (41–48). Le charbon (820) et le cycle combiné gaz (490) émettent 20 à 70 fois plus.
Quelle est la source d’énergie la plus sûre ?
En décès par TWh, accidents et pollution de l’air compris, le solaire (≈ 0,02), le nucléaire (≈ 0,03) et l’éolien (≈ 0,04) sont les plus sûrs ; le charbon (≈ 24,6) et le pétrole (≈ 18,4) sont les plus meurtriers, très majoritairement à cause de la pollution de l’air.
Que signifie le facteur de charge dans ce tableau ?
C’est la production moyenne sur un an divisée par la production maximale possible à pleine puissance nominale. Pour les centrales fossiles, il reflète la façon dont elles sont appelées (les turbines à gaz de pointe ne tournent que quelques centaines d’heures par an), pas une limite technique.
Pourquoi la surface de l’éolien varie-t-elle autant ?
Les éoliennes et leurs pistes n’occupent qu’environ 1 m² par MWh, mais les parcs sont espacés pour limiter les pertes de sillage. En comptant toute la surface d’espacement, on arrive à environ 100 m²/MWh, dont la majeure partie reste cultivable ou pâturable.

Sources et références

  1. Lazard (2024). Levelized Cost of Energy+ (LCOE+), version 17
  2. IRENA (2024). Renewable Power Generation Costs in 2023
  3. Schlömer S. et al. (2014). Annex III: Technology-specific cost and performance parameters. IPCC AR5 WGIII
  4. UNECE (2021). Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options
  5. Markandya A. & Wilkinson P. (2007). Electricity generation and health. The Lancet 370(9591)
  6. Ritchie H. (2020/2022). What are the safest and cleanest sources of energy? / How does the land use of different electricity sources compare? Our World in Data