Énergie primaire / énergie finale

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Les termes d’énergie primaire et finale sont régulièrement utilisés lorsque l’on aborde le sujet de l’énergie. Pourtant, leur utilisation peut refléter des réalités bien différentes et il est important de savoir faire la distinction pour bien comprendre les objectifs et résultats d’une politique de transition énergétique.

Différence entre énergie primaire et secondaire

De façon synthétique, on peut résumer la différence entre énergie primaire et finale par la prise en compte des pertes d’énergie, de la production jusqu’à la mise à disposition du consommateur final.

Comme nous l’expliquerons ci-après, ces pertes concernent principalement l’énergie mise à disposition sous forme d’électricité. On estime ainsi que pour 1 kWh d’énergie électrique finale payée par le consommateur, il aura fallu produire 2,58 kWh d’énergie primaire, en raison des pertes engendrées (voir schéma ci-dessous).

Énergie Primaire

Définition de l’énergie primaire

Le terme d’énergie primaire se réfère à toute forme d’énergie dans la nature avant transformation. Il peut ainsi s’agir de pétrole, de gaz, de bois, etc. Par convention, en ce qui concerne l’énergie électrique, on mesure l’énergie primaire lors de la première transformation. Par exemple pour un barrage hydroélectrique, la source d’énergie primaire est la chute d’eau, mais on considérera qu’il s’agit de l’électricité récupérée grâce aux turbines hydrauliques alimentées par cette énergie.

Consommation d’énergie primaire en France

En France, selon les données de l’IEA (Agence Internationale de l’Énergie) la consommation primaire d’énergie était de 246 000 tep (tonne équivalent pétrole), en baisse constante depuis 2005, pic historique de consommation à 272 000 tep. Cette énergie primaire provient en grande partie du nucléaire, à 41%. Viennent ensuite le pétrole et le gaz naturel, respectivement à 28% et 15%. Les énergies renouvelables représentent quant à elles 18% des énergies primaires. À noter que le charbon n’occupe désormais que 4% du mix énergétique, la consommation primaire ayant été divisé par 3 depuis 1980.

Consommation d’énergie primaire dans le monde

Dans le monde, le constat est bien différent. Le nucléaire prédominant en France n’occupe que 5% de l’énergie primaire mondiale. Le pétrole (32%), le charbon (26%) et le gaz naturel (23%) sont les énergies primaires les plus utilisées. La part des énergies renouvelables s’élève à 14%. Le total de cette énergie primaire consommée était de 14,3 Millions de tep, soit environ le double de celui de 1980 (7,2 Millions de tep).

Énergie Finale

Non, l’électricité n’est pas une énergie

Vous l’aurez certainement remarqué, les diagrammes ci-dessus n’indiquent pas la présence de l’électricité dans le mix énergétique. Et pour cause, dire que l’électricité est une énergie constitue un abus de langage. En effet, l’électricité doit plutôt être considérée comme un vecteur d’énergie, et est créée à partir d’autres énergies : la combustion du charbon, la fission d’atomes d’uranium, la force du vent, les rayons du soleil… La production et l’acheminement vers le consommateur de cette énergie va ensuite causer des pertes.

Tout d’abord le stockage de cette électricité. Indispensable notamment dans la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables dont la production est intermittente, le stockage peut se faire au moyen de différentes techniques. Celle que l’on connait le plus est la batterie, généralement lithium-ion, qui peut stocker une quantité limitée. L’efficacité énergétique de cette solution de stockage, qui est la quantité d’énergie récupérée par rapport à la quantité d’énergie que l’on a initialement cherché à stocker, oscille entre 70% et 80%. D’autres solutions à plus grande échelle existent comme les stations de pompage (efficacité énergétique de 80%) l’air comprimé (efficacité énergétique de 40 à 50%) et l’hydrogène (efficacité énergétique d’environ 30%).

Ajoutons à cela le transport de l’électricité sur le réseau, jusqu’au consommateur, qui est responsable d’une nouvelle perte d’énergie de 2% à 3%. Et une fois arrivée jusqu’au consommateur final, l’énergie va subir une nouvelle transformation : celle du réseau vers l’appareil. Cela peut-être une transformation en chaleur, comme dans le cas d’un four électrique ou d’un chauffage. Cette énergie peut également être mécanique, comme une voiture ou un ventilateur. Enfin, elle peut garder sa nature électrique pour l’éclairage, l’informatique, etc.

Tout cela fait que pour 1 kWh d’électricité finale, il aura, en moyenne, fallu produire 2,58 kWh d’électricité.

Définition de l’énergie finale

L’énergie finale est celle qui est consommée et facturée à l’utilisateur, en tenant compte des déperditions qu’a subi l’énergie, durant sa production, son transport et sa transformation. Comme nous l’avons vu précédemment, elle concerne principalement l’électricité puisque l’énergie qu’elle apporte au consommateur a subi de multiples transformations depuis sa production jusqu’à son utilisation finale. A l’inverse, le pétrole, le gaz et le charbon ne subissent que très peu de pertes lors de leur transformation et leur transport.

Consommation d’énergie finale en France

En France, la consommation d’énergie finale s’élève à 151 000 tep, en baisse depuis le pic de 2004 à 169 000 tep. Le pétrole est la principale énergie finale consommée (44%), devant l’électricité (24%) et le gaz naturel (20%). Les énergies renouvelables (biomasse, déchets) occupent 10% de cette consommation d’énergie finale. Notons toutefois un point important : il s’agit du type d’énergie facturé au consommateur final. Cela signifie que les 24% d’électricité auront été produit par des énergies primaires (nucléaire, charbon, pétrole, gaz, énergies renouvelables). 22% de cette électricité étant issu d’énergies renouvelables, on peut calculer la part de cette énergie à 15% (0,1+(0,24*0,22)). L’usage du charbon dans la consommation finale est quant à lui marginal, représentant une part de 1%.

Consommation d’énergie finale dans le monde

Le monde a consommé un record de 10 millions de tep d’énergie finale en 2018, contre 5,3 millions en 1980. Tout comme en France, la part du pétrole prédomine (44%), devant l’électricité (19%) et le gaz naturel (16%). Les énergies renouvelables (biomasse, déchets) occupent une part de 14%, devant le charbon, dont l’utilisation est encore répandue (10%) après un pic dans les années 2010, mais en recul depuis lors. La part des énergies renouvelables dans l’électrique est plus importante dans le monde qu’en France : elle était de 26% en 2018. Cela porte donc le total des énergies renouvelables dans la consommation mondiale d’énergie finale à 19% (0,14+(0,19*0,26)). En revanche, la part du nucléaire dans la production électrique mondiale n’étant que de 10%, le reste (64%) est assuré par des énergies fossiles : le charbon (37%), le gaz naturel (24%) et le pétrole (3%).

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