Le monde pourrait-il fonctionner uniquement avec des énergies renouvelables?

Le monde pourrait-il fonctionner uniquement avec des énergies renouvelables? Les modèles publiés en 2017, 2020 et 2025 répondent oui dans des périmètres et des hypothèses précis. Ils ne décrivent pas un réseau mondial déjà construit. Pour trancher, il faut distinguer l’électricité de l’énergie, puis examiner le stockage, les réseaux et les usages industriels.

Le chiffre de 100 % a changé de costume

À partir des scénarios énergétiques publiés depuis les années 2010, une formule s’est imposée : un système pourrait fonctionner à 100 % avec des sources renouvelables. Le raccourci devient trompeur lorsqu’une étude consacrée à l’électricité est présentée comme une réponse pour les voitures, les avions, les logements et les usines. Le téléphone arabe vient de trouver un sujet à haute tension.

Les études ne décrivent pas un monde déjà alimenté par le soleil, le vent ou l’eau. Elles testent une combinaison de capacités de production, de lignes électriques, de moyens de stockage et d’usages capables de répondre à une demande définie. Un scénario à 100 % est une simulation sous hypothèses, pas la photographie du réseau mondial actuel.

Premier piège : électricité ne veut pas dire énergie

Une centrale solaire ou éolienne produit de l’électricité. Une partie des consommations repose encore sur des carburants, du gaz ou de la chaleur issue de la combustion. Les transports routiers, l’aviation, la sidérurgie, la chimie et le chauffage des bâtiments ne demandent donc pas les mêmes équipements ni les mêmes formes d’énergie.

Pour convertir ces usages, les scénarios ajoutent des voitures électriques, des pompes à chaleur, de l’hydrogène ou des carburants de synthèse. Ces solutions exigent de nouvelles installations. Elles entraînent aussi des pertes à chaque conversion. Atteindre 100 % d’électricité renouvelable ne suffit pas à atteindre 100 % d’énergie renouvelable.

Les modèles régionaux trouvent une voie, pas une baguette magique

L’Amérique latine mise sur les échanges

Publié dans PLOS ONE en 2017, l’article Hydro, wind and solar power as a base for a 100% renewable energy supply for South and Central America modélise l’année 2030. Les chercheurs divisent l’Amérique du Sud et l’Amérique centrale en 15 sous-régions et calculent l’équilibre du système heure par heure. Quatre scénarios testent différents niveaux de réseau à haute tension.

Dans le scénario étudié, l’hydroélectricité, l’éolien et le solaire couvrent une demande électrique estimée à 1 813 TWh en 2030. Le modèle fournit aussi l’électricité nécessaire au dessalement de 3,9 milliards de mètres cubes d’eau et à la production de 640 TWh de gaz de synthèse. Les barrages existants peuvent alors absorber une partie des variations du solaire et de l’éolien.

Le coût actualisé simulé de l’électricité varie de 62 à 56 euros par MWh, en valeur 2015, selon le niveau de centralisation du réseau. Ce résultat concerne ce modèle précis. Il ne constitue ni un tarif garanti pour les ménages ni une facture mondiale. La géographie et les interconnexions font partie de la solution calculée.

En Asie du Sud, le réseau devient le personnage principal

Une autre étude publiée dans PLOS ONE en 2017, Electricity system based on 100% renewable energy for India and SAARCapplique une méthode comparable à l’Inde et aux pays de l’Association sud-asiatique pour la coopération régionale. Le modèle découpe la zone en 16 sous-régions et teste trois niveaux de raccordement par lignes à haute tension.

Le coût actualisé simulé passe de 71,6 euros par MWh dans le scénario décentralisé à 67,2 euros par MWh dans le scénario centralisé. Un scénario complémentaire associe production de gaz industriel et dessalement de l’eau de mer par osmose inverse. Selon les hypothèses de l’étude, il réduit de 5 % le coût total du système et de 1 % la production électrique totale.

Ce calcul ne prouve pas que chaque pays peut se passer de ses voisins avec quelques panneaux et des batteries. Il montre qu’un système régional peut exploiter des différences de soleil, de vent, d’eau et de demande. L’étude précise aussi que le coût du foncier nécessaire aux installations renouvelables n’est pas intégré au calcul du coût actualisé de l’électricité. Un modèle peut être cohérent tout en laissant certains coûts hors cadre.

La nuit, les nuages et l’hiver déposent leurs pièces à conviction

Le problème n’est pas de produire beaucoup d’électricité lors d’une journée très ensoleillée. Il faut aussi alimenter les logements, les trains et les usines lorsque le soleil baisse, que le vent faiblit et que la demande augmente. Additionner des capacités annuelles ne suffit pas à résoudre ces épisodes.

Les scénarios combinent plusieurs leviers. Les barrages peuvent moduler leur production. Les batteries absorbent une partie des variations rapides. Les interconnexions déplacent l’électricité d’une région à une autre. Le stockage sous forme d’hydrogène ou de gaz de synthèse peut répondre à certains usages industriels et à des périodes plus longues, mais il faut d’abord produire ces molécules avec de l’électricité.

Le réseau est donc aussi déterminant que les panneaux et les éoliennes. Il faut relier les zones de production aux villes, aux ports et aux sites industriels, construire des postes électriques et remplacer les équipements conçus pour les carburants fossiles. Le panneau installé sur un toit peut fournir une maison. Il ne remplace pas à lui seul un haut-fourneau.

L’Irlande rappelle que 100 % n’est pas une recette unique

Publié le 15 septembre 2020 dans la revue Energyl’article Least cost energy system pathways towards 100% renewable energy in Ireland by 2050 examine l’ensemble du système énergétique irlandais avec le modèle Irish TIMES. Il prend en compte l’électrification, les usages énergétiques et la bioénergie, puis teste de nombreux scénarios jusqu’en 2050.

Les hypothèses sur les importations de bioénergie, le niveau d’électrification et la variabilité acceptée de la production modifient fortement le bouquet énergétique. Toutes les trajectoires étudiées supposent d’exploiter le potentiel de bioénergie indigène et d’accélérer le déploiement des énergies renouvelables. Le résultat dépend donc des technologies autorisées et du périmètre retenu.

L’étude irlandaise compare aussi la décarbonation avec une stratégie visant une pénétration maximale des renouvelables. Dans ses hypothèses, écarter les options de captage du carbone peut être moins efficace sur le plan économique pour réduire les émissions. Ce résultat ne transforme pas le captage du carbone en solution automatique. Il rappelle simplement que le chiffre de 100 % n’a pas le même contenu selon l’objectif poursuivi.

Un port à 100 % ne devient pas un monde à 100 %

Publié dans Scientific Reports en 2025, l’article Techno-economic and environmental analysis of a fully renewable hybrid energy system for sustainable power infrastructure advancement évalue un système pour le port de Hobyo, en Somalie. La configuration associant photovoltaïque, éoliennes et stockage hydraulique par pompage atteint une fraction renouvelable de 100 % dans le modèle.

Ce résultat concerne un port, une demande donnée et des équipements dimensionnés pour ce site. Il ne tranche pas la question des industries lourdes, des transports internationaux, des réseaux continentaux ou des besoins d’une population mondiale. La réussite d’un site isolé est un indice technique, pas une preuve mondiale.

Pourquoi la légende continue de circuler

Le chiffre 100 % séduit parce qu’il transforme une trajectoire complexe en ligne d’arrivée. Il permet de retenir le message « c’est possible » et d’oublier les hypothèses sur le foncier, les importations de bioénergie, les coûts du réseau ou la demande future. Le biais de confirmation peut ensuite favoriser les passages qui correspondent déjà à l’intuition du lecteur.

L’effet de répétition ajoute une confusion bien connue. « 100 % de l’électricité » devient « 100 % de l’énergie », puis « chaque pays autonome ». Une information enfle à chaque partage comme une rumeur en chaîne, avec une différence de taille : le dernier message doit aussi faire fonctionner une aciérie, un avion et un chauffage en janvier.

Les études citées ne racontent pourtant pas la même histoire. Celle consacrée à l’Amérique du Sud et à l’Amérique centrale modélise un système régional avec hydroélectricité, éolien, solaire, réseau et gaz de synthèse. Celle sur l’Inde et l’Asie du Sud teste plusieurs niveaux d’interconnexion. L’étude irlandaise élargit l’analyse à l’ensemble du système énergétique. Le chiffre de 100 % change donc de périmètre d’un article à l’autre.

Les résultats permettent une réponse précise. Des modèles scientifiques montrent qu’un système régional ou national peut atteindre 100 % de renouvelables selon une demande, des infrastructures et des technologies définies. Ils ne démontrent pas qu’un monde entier déjà construit pourrait basculer rapidement, sans arbitrage, sans stockage, sans échanges ni nouvelles infrastructures. La légende est partie d’un résultat technique réel, puis elle a agrandi le cadre.