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Sciences · Analyse

Comment fonctionne l'énergie renouvelable et comment elle remodèle les réseaux électriques mondiaux

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Andasol Solar Power Station
Crédit image: kallerna · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

En bref

L'énergie renouvelable convertit les flux naturels — la lumière solaire, le vent, l'eau et la chaleur — directement en électricité à l'aide de turbines, de cellules photovoltaïques et de générateurs, sans brûler de combustible. En 2025, les énergies renouvelables fournissaient 34 % de l'électricité mondiale, contre 23 % une décennie auparavant, et sont en passe de dépasser le charbon en tant que plus grande source d'énergie unique, selon l'Agence internationale de l'énergie.

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L'énergie renouvelable provient de sources qui se reconstituent naturellement sur une échelle de temps humaine — la lumière solaire, le vent, l'eau qui s'écoule, la chaleur à l'intérieur de la Terre et la matière organique. Contrairement au charbon, au pétrole, au gaz ou au combustible nucléaire, ces sources ne sont pas brûlées ou consommées ; les centrales électriques capturent plutôt l'énergie qui se déplace déjà dans l'environnement et la convertissent en électricité.

Comment chaque technologie convertit la nature en électricité

Les éoliennes utilisent des pales en forme d'ailes d'avion. Lorsque le vent les traverse, la différence de pression d'air de chaque côté crée une portance, qui fait tourner un rotor. Le rotor entraîne un générateur — directement ou via une boîte de vitesses qui accélère la rotation — et cette rotation mécanique produit l'électricité, qui est envoyée au réseau via un poste de transformation, selon le ministère américain de l'Énergie.

Les panneaux solaires fonctionnent différemment : ils ne contiennent aucune pièce mobile. Les cellules solaires en silicium sont traitées de sorte qu'une couche porte une charge positive et l'autre une charge négative. Lorsque la lumière solaire frappe la cellule, les photons libèrent des électrons, et ce flux d'électrons — l'effet photovoltaïque — crée l'électricité en courant continu (CC). Comme les maisons et la plupart des réseaux fonctionnent en courant alternatif (CA), un onduleur convertit le courant avant son utilisation.

Les centrales hydroélectriques utilisent la force de l'eau qui tombe ou s'écoule pour faire tourner une turbine connectée à un générateur, le même principe fondamental que le vent, mais utilisant le poids et le mouvement de l'eau au lieu de l'air. Les centrales géothermiques exploitent la chaleur stockée souterrainement pour produire de la vapeur qui actionne une turbine, tandis que les usines de bioénergie brûlent de la matière organique telle que les résidus de récolte ou le bois pour générer de la chaleur qui est convertie en électricité.

Les énergies renouvelables rattrapent le charbon

Selon l'examen mondial de l'énergie de l'Agence internationale de l'énergie, les énergies renouvelables fournissaient 34 % de la génération mondiale d'électricité en 2025, contre 32 % en 2024 et 23 % une décennie auparavant. Combinées à l'énergie nucléaire, les sources à faibles émissions ont atteint 43 % de la génération mondiale en 2025 — la part la plus élevée en cinquante ans, a déclaré l'AIE.

Le photovoltaïque solaire à lui seul a ajouté environ 600 térawatts-heure de génération en 2025, sa plus grande augmentation annuelle jamais enregistrée, a rapporté l'AIE. L'éolien et le solaire combinés ont atteint 17 % de la génération mondiale d'électricité, contre environ 5 % une décennie auparavant. L'AIE a déclaré que la génération mondiale d'énergie renouvelable « pratiquement égalée » à la génération d'électricité au charbon en 2025, tandis que la génération de charbon elle-même a baissé d'environ 0,5 % — son premier déclin en dehors d'une période de crise depuis 2015.

Pourquoi la variabilité est le défi d'ingénierie central

La production éolienne et solaire monte et descend avec la météo et la lumière du jour, les opérateurs du réseau ont donc besoin d'autres outils pour maintenir l'offre équilibrée avec la demande à chaque instant.

Les batteries sont devenues l'un des principaux outils utilisés pour lisser ces fluctuations. Les ajouts mondiaux de capacité de stockage par batterie ont atteint 108 GW en 2025, environ 40 % plus qu'en 2024, selon l'AIE. La Chine a ajouté un peu plus de 63 GW et les États-Unis 19 GW, une augmentation année sur année de 60 %. En Californie, le stockage par batterie est passé de la fourniture de moins de 1 % des besoins d'équilibrage du réseau heure par heure il y a cinq ans à plus de 60 % au premier trimestre de 2026, a déclaré l'AIE.

Qu'en est-il après

L'AIE projette que 4 600 GW de nouvelle capacité renouvelable seront installés mondialement entre 2025 et 2030 — environ le double du total ajouté au cours des cinq années précédentes — l'énergie solaire photovoltaïque représentant près de 80 % de cette croissance. La génération mondiale d'électricité renouvelable devrait augmenter de 60 %, passant de 9 900 térawatts-heure en 2024 à 16 200 térawatts-heure en 2030, portant la part renouvelable de l'électricité mondiale à 43 %.

La génération d'énergie renouvelable a pratiquement égalé la génération d'électricité au charbon en 2025.

— Agence internationale de l'énergie, Examen mondial de l'énergie 2026

Vos questions

Qu'est-ce qui compte comme énergie renouvelable ?
Les sources qui se reconstituent naturellement et ne sont pas consommées lorsqu'elles sont utilisées pour l'énergie, principalement la lumière solaire (solaire), le vent, l'eau qui s'écoule (hydroélectricité), la chaleur souterraine (géothermie) et la matière organique (bioénergie).
Quelle part de l'électricité mondiale provient des énergies renouvelables aujourd'hui ?
Les énergies renouvelables fournissaient 34 % de la génération mondiale d'électricité en 2025, contre 32 % en 2024 et 23 % une décennie auparavant, selon l'examen mondial de l'énergie de l'AIE.
Comment les panneaux solaires produisent-ils réellement l'électricité ?
La lumière solaire qui frappe les cellules de silicium traitées libère des électrons, créant un flux d'électricité en courant continu (l'effet photovoltaïque) ; un onduleur convertit ensuite le courant en courant alternatif utilisé par les maisons et les réseaux.
Pourquoi le stockage par batterie est-il important pour l'énergie renouvelable ?
Parce que la production éolienne et solaire varie avec la météo et la lumière du jour, les batteries stockent l'excédent d'énergie et le libèrent à la demande, aidant les opérateurs du réseau à équilibrer l'offre et la demande ; les ajouts mondiaux de batterie ont augmenté d'environ 40 % en 2025, selon l'AIE.
Les énergies renouvelables dépasseront-elles le charbon en tant que plus grande source d'électricité du monde ?
L'AIE a rapporté que la génération mondiale d'énergie renouvelable a pratiquement égalé la génération d'électricité au charbon en 2025 et projette que les énergies renouvelables atteindront 43 % de la génération mondiale d'électricité en 2030, bien au-dessus de la part décroissante du charbon.

Les sources

  1. IEA — Global Energy Review 2026: Electricity supply
  2. IEA — Renewables 2025: Renewable electricity (analysis and forecast to 2030)
  3. IEA — Battery storage is scaling up and taking on a larger system role
  4. U.S. Department of Energy — How Do Wind Turbines Work?

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