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Le dilemme électrique au Japon après Fukushima

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Cet article est issu d’une tribune, parue en septembre 2017, qui présente la situation de la transition électrique dans quatre pays : l’Allemagne, Espagne, la France et le Japon.

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La catastrophe nucléaire de Fukushima survenue le 11 mars 2011, à la suite d’un violent tsunami, a conduit le Japon à arrêter ses 54 réacteurs nucléaires (ils produisaient près de 30 % de son électricité) et à redéfinir sa politique énergétique, et en particulier son mix électrique. Avant Fukushima, son plan « Énergie à l’horizon 2030 » prévoyait de faire passer la part de l’électricité nucléaire de 30 % à 50 % en 2030, de façon à diminuer la production thermique et l’utilisation de combustibles fossiles importés, amorçant ainsi une transition énergétique.

La catastrophe a évidemment rebattu les cartes et le gouvernement de Shinzo Abe a adopté un nouveau plan pour l’énergie en juillet 2015. Ce plan table sur une baisse de la demande finale d’énergie de près de 15 % (la population devant elle-même baisser), grâce notamment à une augmentation de 35 % de l’efficacité énergétique (celle-ci est déjà plus élevée que pour la moyenne des pays de l’Organisation de coopération et de développement économiques [OCDE]). Après de longues tergiversations, l’opinion publique étant probablement hostile à l’énergie nucléaire, il a proposé un mix énergétique primaire plus diversifié pour 2030 : 76 % d’énergies fossiles (82 % en 2010), 14 % de renouvelables (4 % en 2010) et environ 10 % de nucléaire (13 % en 2010). En 2030, les émissions de gaz à effet de serre devraient baisser d’un quart par rapport à 2013, conformément à l’accord de Paris de 2015, et le Japon devrait légèrement augmenter son taux d’indépendance énergétique (24 % contre 20 % en 2010).

Consommation totale d’énergie au Japon par source en 2015 (%)


Source : EIA (U.S. Energy Information Administration), 2017.

Pallier la pénurie de kilowattheures

Le Japon est le cinquième consommateur mondial d’électricité, celle-ci représentant 28 % de la demande finale d’énergie en 2015 (22,4 % en France). La production d’électricité a baissé depuis 2010 et ipso facto la consommation (le Japon ne pouvant pas importer d’électricité) : après un pic de près de 1 100 térawattheures (TWh) en 2010, celle-ci est tombée à moins de 1 000 TWh en 2015, soit une chute de 10 % (soit le double de celle de la France).

Pour faire face à la demande, le Japon a mis en œuvre un plan d’économie de l’électricité, surtout sensible en 2011-2012, avec des mesures de délestage dans l’industrie aux heures de pointe, de limitation de l’utilisation de la climatisation dans les bureaux et en imposant un label « économies d’énergie » aux équipements domestiques. En fait, c’est essentiellement le souci de limiter l’augmentation de leur facture d’électricité qui a incité les consommateurs à réduire leur consommation, le prix moyen de l’électricité ayant augmenté de 27 % pour les ménages entre 2010 et 2015 (21 centimes d’euro le kilowattheure [kWh], en 2015, soit 50 % de plus que la moyenne des pays de l’OCDE).

Évolution de la production nette d’électricité au Japon par origine 2000-2015 (TWh)


Source : EIA, 2017.

Le déficit de production a été compensé en remettant en service des centrales thermiques, notamment au charbon et au gaz. En 2015, cette production était assurée à 39 % par du gaz (importé sous forme de gaz naturel liquéfié, GNL), à 34 % par des centrales thermiques au charbon (dont les importations ont fortement augmenté) et à 9 % par des centrales au pétrole, à 17 % par des énergies renouvelables (dont une moitié d’hydraulique) et, enfin, à 1 % par du nucléaire. Les émissions de CO2 générées par le secteur de la production d’électricité ont alors augmenté de 17,5 % entre 2010 et 2014. Outre des économies d’électricité, le Japon a fait un effort remarquable d’investissement dans les énergies renouvelables, notamment dans le solaire photovoltaïque dont la part est passée de 0,3 % en 2010 à près de 5 % fin 2016.Grâce à des tarifs de rachat intéressants des kWh et à la compétitivité de son industrie du solaire, le Japon disposait, en 2015, d’une puissance installée de 34 gigawatts (GW) — 7,2 GW pour la France en 2016 —, qui a augmenté de près de 10 GW en 2016. La part de l’éolien terrestre est très faible (0,5 %).

L’équilibre instable du nouveau mix énergétique

La demande d’électricité augmenterait faiblement d’ici 2030 et le mix électrique serait alors constitué pour 24 % d’énergies renouvelables (7 % de solaire, 4 % de biomasse), pour 22 % de nucléaire et pour 55 % de thermique utilisant des énergies fossiles. La part de l’hydroélectricité (9 %) restera stable car le Japon a peu de possibilités pour construire des nouveaux barrages. Quant à l’éolien terrestre et offshore ainsi que la géothermie, ils devraient rester les parents pauvres des énergies renouvelables (respectivement 1,7 % et 1 % de la production). La faible place de l’éolien terrestre peut s’expliquer par le prix élevé du foncier et les risques cycloniques, toutefois des projets offshore sont en cours de test. Quant à la géothermie, sa place marginale dans un pays volcanique peut s’expliquer par le fait que les sources d’eau chaude sont pour la plupart situées dans des parcs nationaux protégés.

Le redémarrage des réacteurs nucléaires est un casse-tête technique et juridique pour les compagnies d’électricité et les autorités. En effet, en juin 2017, seuls cinq réacteurs avaient été remis en marche car les autorisations de redémarrage accordées pour d’autres unités par les autorités gouvernementales et préfectorales ont été attaquées en justice, malgré un avis positif de la nouvelle Autorité de régulation nucléaire (ARN) sur la sûreté des réacteurs (et les risques sismiques). Une vingtaine de réacteurs de 40 ans d’âge avaient obtenu, à la fin de l’année 2016, une licence pour étendre jusqu’à 60 ans leur durée d’exploitation. L’ARN a par ailleurs autorisé la réouverture de l’usine de production de combustible nucléaire, Global Nuclear Fuel-Japan, ainsi que le démantèlement de cinq réacteurs âgés qui seront donc mis hors service. Enfin, alors que le Japon a mené des travaux de recherche pour développer la filière des surgénérateurs au plutonium, le gouvernement a décidé, début 2017, de fermer le réacteur expérimental au sodium Monju, qui a connu depuis plusieurs années de sérieuses difficultés ; l’avenir des travaux sur cette filière est incertain. Le plan pour l’énergie du gouvernement suppose la construction de nouveaux réacteurs compensant la mise hors service de réacteurs âgés, ou pour des raisons de sûreté, ce qui posera des problèmes industriels.

Une réforme difficile du système électrique

Il faut ajouter que le Japon a entrepris de déréguler son système de production, de transmission et de distribution de l’électricité. Ce secteur est dominé, historiquement, par 10 grands opérateurs qui ont un monopole régional, TEPCO (Tokyo Electric Power Company), qui était l’opérateur de la centrale de Fukushima avant sa nationalisation en 2012, figurant parmi les plus importants. En avril 2016, la vente d’électricité a été complétement libéralisée ; elle n’est plus un monopole. Les opérateurs devront améliorer l’interconnexion de leurs réseaux rendue difficile par la coexistence de deux standards de fréquence (60 et 50 périodes, résultant du choix initial du standard allemand à 50 périodes à l’est du pays, à Tokyo notamment, et du standard américain à Osaka pour l’ouest).

Atouts et incertitudes

Le Japon bénéficie d’atouts sérieux pour sa stratégie énergétique, en particulier pour les énergies renouvelables. Avec un effort de recherche-développement sur l’énergie important (12 % de la dépense publique de R&D), il est le leader mondial de la recherche sur le solaire photovoltaïque et probablement les batteries (il expérimente des stockages stationnaires pour des fermes éoliennes avec des batteries sodium-soufre) et il s’intéresse à la technique des piles à combustible, aux hydroliennes, ainsi qu’au stockage souterrain du CO2 émis par les centrales thermiques. Il n’en demeure pas moins que sa stratégie, qui conserve une place très importante aux énergies fossiles, et notamment au charbon, pour la production d’électricité risque d’être en contradiction avec les objectifs de lutte contre le réchauffement climatique.

Sources :Vinh Yann, « Japon : quel bouquet énergétique après Fukushima ? », Analyse prospective, n° 188, 11 mars 2016, Futuribles International. URL : https://www.futuribles.com/fr/document/japon-quel-bouquet-electrique-apres-fukushima/ ; AIE, Policies of IEA Countries: Japan. 2016 Review, Paris : OCDE / AIE, 2016. URL : https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/EnergyPoliciesofIEACountriesJapan2016.pdf ; Quarterly Statistics Japan, Japan Renewable Energy Institute, mars 2017. URL : https://www.renewable-ei.org/en/statistics/quarter.php ; « Energy Market and Policy Trends », IEEJ (Institute of Energy Economics, Japan) e-Newsletter, n° 103, janvier 2017. URL : http://eneken.ieej.or.jp/en/jeb/170125.pdf, et n° 110, mai 2017. URL : http://eneken.ieej.or.jp/en/jeb/170512.pdf ; EIA, « Country Analysis Brief: Japan », EIA, février 2017. URL : https://www.eia.gov/beta/international/analysis_includes/countries_long/Japan/japan.pdf ; Ayed Ibrahim, Principales technologies du stockage d’énergie au Japon, ambassade de France au Japon, septembre 2016. URL : https://jp.ambafrance.org/IMG/pdf/stockage_de_l_energie_-_aout_2016_-_tokyo_sst.pdf ; et Feuardant Pierre, La Stratégie du Japon en matière d’énergies renouvelables et ses acteurs, ambassade de France au Japon, mars 2017. URL : https://jp.ambafrance.org/IMG/pdf/energies_renouvelables_2017_sst_tokyo.pdf. Consultés le 18 août 2017.