Dans les décennies à venir, le système énergétique suisse nécessitera des investissements considérables. Trutnevyte et al. 2024 estiment par exemple que les investissements annuels pour le développement de la production d’électricité renouvelable seront de l’ordre de 100 CHF par habitant et par an pour les années 2020 à 2035. Selon les Perspectives énergétiques 2050+, les investissements continueront d’augmenter à long terme. Il s’agit de remplacer les centrales nucléaires fermées par des énergies renouvelables, d’augmenter la production d’électricité pour répondre à la demande croissante, d’adapter le réseau électrique et d’investir dans des batteries et autres capacités de stockage.

Bien sûr, dans tout grand système – comme le système énergétique – il faut de toute façon investir en permanence. C’est d’autant plus vrai en Suisse que nombre de nos grandes centrales électriques ont été construites il y a quelques décennies déjà et que notre système doit être développé. Aujourd’hui, les énergies renouvelables font partie des alternatives les moins chères lorsqu’il s’agit d’assurer l’approvisionnement futur en électricité, et leur avantage en termes de coûts tend à s’accroître avec le temps.

En outre, les investissements ne représentent qu’une partie des coûts totaux et les coûts par habitant ne doivent pas être confondus avec la facture énergétique que les individus devront payer au final. Comme les futurs coûts du système ne sont pas encore clairs, on ne peut pas dire grand-chose sur la facture que le consommateur devra payer. Les études permettent toutefois de tirer quelques conclusions de base.

Beaucoup de ménages n’auront plus que la facture d’électricité comme frais énergétiques

Une partie de la future facture d’électricité est due à l’électrification du chauffage (p. ex. pompes à chaleur) et des transports (p. ex. voitures électriques). Il ne faut donc pas simplement comparer les frais futurs pour l’électricité avec la facture d’électricité actuelle, car ces frais futurs remplaceront les dépenses actuelles pour les carburants et combustibles fossiles. En 2021, les ménages suisses ont dépensé en moyenne 0,80% de leur revenu brut en électricité, 0,37% pour le chauffage avec des combustibles fossiles ou le chauffage à distance et 1,16% pour l’essence et le diesel (OFS, 2023).

Bien que les coûts de certaines technologies devraient diminuer au fil du temps (p. ex. pour les modules PV, les voitures électriques, etc.), on ne sait pas encore comment évolueront les coûts du système énergétique modifié. Cela dépendra également du choix des technologies et du cadre politique. Normalement, plus la marge de manœuvre pour l’utilisation de différentes sources d’énergie est réduite, plus le coût sera élevé, par exemple si les importations nettes autorisées sont limitées ou si certaines énergies renouvelables ne peuvent pas être utilisées. Les systèmes énergétiques qui misent fortement sur l’hydrogène vert et les combustibles synthétiques sont généralement plus coûteux que les stratégies davantage basées sur l’électricité, qui s’appuient principalement sur l’énergie solaire et hydraulique (voir par exemple Panos et al. 2023).

Bien qu’il faille investir beaucoup au cours des prochaines décennies, certaines circonstances plaident en faveur de frais énergétiques plus faibles : 1) les systèmes et moteurs fonctionnant à l’électricité sont techniquement plus efficaces que les processus de combustion fossiles ; 2) grâce au progrès technique, aux avantages de l’apprentissage et aux économies de coûts dans la production en série, on peut s’attendre à une nette baisse des coûts de production d’électricité par kWh pour les nouvelles énergies renouvelables au fil du temps ; 3) l’efficacité énergétique s’améliore également dans la consommation finale (par ex., les perspectives énergétiques 2050+ (Prognos et al. 2021) partent du principe, dans leur scénario central « ZERO Basis », que la consommation totale d’énergie en Suisse diminuera de 36% entre 2019 et 2060, bien que l’économie croisse de 48% durant la même période, voir aussi Figure 3) et, avec la croissance économique, les revenus augmentent généralement, de sorte que la part des dépenses énergétiques dans le revenu pourrait diminuer, même si la facture énergétique, considérée en termes absolus et corrigée de l’inflation, devait augmenter.

En d’autres termes : il est impossible de prédire comment la part des frais énergétiques aux dépenses des habitants de la Suisse va changer. Alors que la facture d’électricité pourrait augmenter, il est impossible de dire si l’ensemble des frais énergétiques, c’est-à-dire l’électricité, les carburants et les combustibles, sera plus ou moins élevé qu’aujourd’hui. En raison de la réduction des carburants et combustibles fossiles, nous serons en tout cas moins dépendants des fluctuations des prix du pétrole et du gaz (cf. Figure 11 et les prix européens du gaz naturel suite à la guerre d’agression russe contre l’Ukraine).

Avec les énergies renouvelables dépendantes des conditions météorologiques, de nouveaux modèles de tarifs d’électricité verront le jour

La production d’électricité de nombreuses énergies renouvelables dépend des conditions météorologiques. C’est pourquoi la flexibilité sera de plus en plus précieuse dans le futur système électrique. Les consommateurs peuvent contribuer à cette flexibilité en déplaçant la demande d’électricité vers des moments où les prix de gros sur le marché de l’électricité sont plus bas, à l’aide d’appareils « intelligents ». Comme cela permet au fournisseur d’électricité d’économiser de l’argent, il est probable que ces clients flexibles en profitent également. Pour cela, il est essentiel de savoir à qui appartient la flexibilité, et il s’agira probablement des consommateurs (p. ex. installations PV couplées à des batteries, pompes à chaleur, voitures électriques). Il faudra donc les convaincre par des offres attrayantes si les fournisseurs ou autres prestataires de services énergétiques veulent profiter de la flexibilité. Les fournisseurs utilisent généralement le tarif de l’électricité pour de telles incitations.

Il restera probablement possible pour les ménages de décider de ne pas prendre de mesures de flexibilité du côté de la demande, mais les contrats qui permettent au fournisseur d’électricité d’utiliser la flexibilité contiendront des incitations sous la forme de tarifs d’électricité plus avantageux.

Les énergies renouvelables ne sont qu’une des nombreuses raisons de l’évolution des coûts.

Les débats actuels portent essentiellement sur le développement des énergies renouvelables. Pourtant, le choix d’une stratégie de développement particulière n’est qu’un des nombreux aspects qui ont un impact sur l’évolution des coûts – et ce n’est même pas le plus déterminant.

Le choix en faveur des énergies renouvelables a beaucoup à voir avec l’objectif « net zero » lié au climat, car il nécessite l’abandon progressif des carburants et combustibles fossiles. L’utilisation de combustibles fossiles a un impact sur l’environnement et sur la santé. C’est ce que l’on appelle les effets externes. Ceux-ci diminuent à mesure que nous réduisons notre recours aux carburants et combustibles fossiles, quelle que soit l’énergie renouvelable exacte que nous utilisons. Par exemple, Ecoplan (2022) estime les coûts externes de la pollution de l’air en Suisse due à la production de chaleur avec du mazout à 1,03 centime par KWh en 2015 (à titre de comparaison, les prix du mazout se situaient entre environ 5,5 et 7,5 centimes par KWh en 2015). Cette estimation ne tient même pas compte des effets du changement climatique. S’il est vrai qu’il n’existe pas de production d’énergie sans coûts externes, ceux-ci sont nettement moins élevés pour l’électricité issue de sources renouvelables. La poursuite de l’électrification du système énergétique permettra donc de réduire les coûts externes, à condition que l’on utilise principalement des énergies renouvelables.

La consommation d’électricité devrait augmenter, ce qui – indépendamment de la stratégie concrète de développement – aura un impact sur les coûts. Toutefois, la consommation dépendra également de la direction que prendront les valeurs sociales. On sait que celles-ci peuvent évoluer au fil des décennies, mais il est difficile de prévoir comment elles changeront.

En bref, la transformation du système électrique fait partie de la transition énergétique plus large, qui fait elle-même partie de la transition économique et sociale encore plus large vers la neutralité climatique.

Les votations sur les lois sur le climat de 2021 et 2023 ont montré que la répartition des coûts et des bénéfices détermine en partie l’acceptation des projets et autres propositions de solutions en Suisse.

Les tarifs de l’électricité continueront de refinancer une grande partie des investissements dans l’infrastructure énergétique

Compte tenu des besoins d’investissement considérables, les grands investisseurs (fournisseurs, caisses de pension et autres) continueront à fournir une part importante du capital nécessaire, que ce soit par le biais de participations ou de crédits. Mais avec la production décentralisée (p. ex. installations photovoltaïques en toiture), les petites et moyennes entreprises ainsi que les ménages font également partie des investisseurs en énergie.

Comme pour tout investissement, les investisseurs en production électrique attendent aussi un revenu additionnel. Dans le cas d’investissements importants, ces revenus proviendront principalement de la vente d’électricité. Pour les investissements plus modestes, les frais d’électricité économisés jouent un rôle important dans le calcul de la rentabilité. Par conséquent, le montant des investissements dépend des prix de l’électricité attendus ou des tarifs que les investisseurs paient pour leur achat d’électricité restant. La durée de vie de la plupart des installations est de deux décennies ou plus, alors que les prix attendus sur cette période sont tout aussi incertains que ceux que nous avons déjà mis en évidence pour les coûts futurs. Le niveau des prix de l’électricité en Suisse dépend aussi fortement de l’évolution européenne.

Les risques ont également une influence considérable sur les décisions d’investissement. Des risques atténués facilitent le financement externe et peuvent réduire les frais des emprunts si les banques proposent des taux d’intérêt plus bas. Si l’on compare les frais de financement des énergies renouvelables en Suisse, ils sont par exemple actuellement les plus bas pour les petites installations solaires sur toit (Dukan et Steffen, 2024) et une fois et demie plus élevés pour les installations éoliennes – en raison des risques plus élevés. Pour le futur design du marché de l’électricité, la répartition des risques entre les producteurs, les fournisseurs et les consommateurs est donc un sujet important (voir aussi CREST 2017).

Les propriétaires jouissent de plus d’options que les locataires

En général, les propriétaires de maisons et d’appartements devraient être avantagés par rapport aux locataires, car ils peuvent plus facilement devenir des producteurs-consommateurs d’électricité. Cela signifie qu’ils peuvent ne plus se contenter d’acheter de l’électricité, mais produire eux-mêmes de l’électricité renouvelable. Les prosommateurs et les consommateurs flexibles bénéficieront probablement d’incitations de la part des fournisseurs qui sont intéressés par leur flexibilité. Cela nécessite toutefois des investissements, par exemple dans des installations photovoltaïques, des batteries ou des solutions de maison intelligente.

Les installations PV, en particulier, sont déjà largement répandues. Une partie de l’électricité produite est destinée à l’autoconsommation, mais comme les profils de production et de consommation ne coïncident pas, les prosommateurs injectent généralement aussi de l’électricité dans le réseau et achètent de l’électricité au fournisseur à d’autres moments. Les batteries, qu’elles soient fixes ou embarquées dans une voiture électrique, peuvent contribuer à mieux faire correspondre l’autoproduction des prosommateurs à leur propre profil de consommation d’électricité. Avec la généralisation du photovoltaïque, des pompes à chaleur et des véhicules électriques, les prosommateurs deviendront des acteurs importants dans le futur système électrique. Il en résulte une nouvelle flexibilité dont l’utilisation nécessite de nouveaux modèles tarifaires.

Les locataires, en revanche, ont une marge de manœuvre plus limitée. C’est pourquoi une transition énergétique bien pensée comprend également des règles de construction et de bâtiment appropriées, des modèles tarifaires et des incitations pour les propriétaires-bailleurs. L’intégration du côté de la demande par des solutions « intelligentes » est une tâche importante de la future conception du marché de l’électricité. C’est pourquoi des recherches intensives sont menées dans ce domaine, par exemple sur de nouvelles formes de coopération, des modèles commerciaux et des structures d’incitation.

La Confédération, les cantons et les communes ont leurs propres réglementations et compétences

Dans la transition énergétique, il n’y a pas que les marchés, les investisseurs et les consommateurs, il y a aussi la politique avec ses lois et ses relations entre les différents niveaux de l’État, c’est-à-dire entre les communes, les cantons et la Confédération. A chacun de ces niveaux, les mesures politiques peuvent avoir pour effet d’impliquer les contribuables dans des flux financiers liés au système énergétique suisse, même si les consommateurs paient la majeure partie des coûts.

Aujourd’hui, la promotion des énergies renouvelables est répartie entre la Confédération, les cantons et les communes (bien que certaines organisations privées proposent également des subventions). Par exemple, les dispositions et les aides pour le photovoltaïque sont un mélange de subventions à l’investissement de la Confédération (OFEN, 2024) et de certains cantons pour différents types d’installations, de l’aménagement du territoire au niveau cantonal (lois sur l’aménagement du territoire) et de mesures extrêmement variées au niveau communal (Schmidt et al. 2023). Mais de nombreux investisseurs s’intéressent davantage à la somme que leur fournit leur fournisseur d’énergie local pour l’électricité injectée dans le réseau. Ces tarifs de rachat sont fixés par les fournisseurs d’énergie et varient fortement, de moins de 4 centimes/KWh à 25 centimes/KWh (VESE, 2024).

Des subventions sont également disponibles pour d’autres sources d’énergie renouvelables telles que la biomasse, l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique et l’énergie géothermique.

Aujourd’hui, nous nous rendons compte de notre consommation d’énergie lorsque nous faisons le plein de notre voiture, lorsque nous commandons du mazout ou lorsque nous payons la facture des sources d’énergie liées au réseau (électricité, chauffage urbain ou gaz naturel). La transition vers un système énergétique davantage basé sur l’électricité va modifier notre perception de notre consommation d’énergie.

La consommation privée de carburants et de combustibles diminuera, tandis que la consommation d’énergie liée au réseau augmentera

Dans un avenir énergétique marqué par le zéro net, les ménages privés achèteront la majeure partie de leur énergie sous forme d’électricité. Pour beaucoup d’entre nous, cela signifie que nous ne ferons plus le plein d’essence ou de diesel, ou que nous ne commanderons plus de mazout pour l’hiver prochain. Au lieu de cela, l’énergie sera en grande partie fournie par des réseaux et payée par un tarif. Avec l’approvisionnement en énergie par le réseau, nous avons tendance à moins nous soucier de la quantité d’énergie que nous consommons à un moment donné. Les automobilistes connaissent normalement à peu près le prix actuel de l’essence ou du diesel et leur consommation de carburant aux 100 km. En revanche, la plupart d’entre nous ne savent pas combien nous coûte un kWh d’électricité, de chauffage à distance ou de gaz naturel, ni combien de kWh consomment nos appareils électriques lorsqu’ils sont allumés ou en mode veille. La perception de la consommation d’énergie est donc un aspect important qu’il convient d’étudier pour réussir la transition énergétique.

Une demande d’électricité flexible en complément de l’offre d’énergie renouvelable

Le profil de production des énergies renouvelables, dépendant des conditions météorologiques, ne correspond pas nécessairement à celui de la demande. Cela concerne différents moments de la journée, par exemple lorsque la consommation d’électricité augmente après le coucher du soleil, alors que c’est justement le moment où le photovoltaïque ne fournit plus rien ; ou différents jours lorsque les conditions météorologiques changent ; ou différentes saisons avec des différences entre l’été et l’hiver. Pour ces raisons, les prix de gros de l’électricité varieront probablement davantage si nous misons sur les sources renouvelables. Parallèlement, le stockage et la flexibilité deviendront encore plus importants pour la sécurité d’approvisionnement. Une partie du stockage et de la flexibilité est assurée par le côté de la demande, ce qui permet aux consommateurs d’électricité de jouer un rôle plus actif dans notre système électrique. Stimuler cette participation du côté de la demande par le biais de nouveaux modèles tarifaires sera tout d’abord une tâche pour les fournisseurs, mais probablement aussi la protection des consommateurs finaux contre les fluctuations de prix à court et à long terme.

D’un point de vue économique, il est en tout cas judicieux d’exploiter les avantages de la flexibilité du côté de la demande (Srinivasan et al., 2023). Aujourd’hui, ce sont surtout les gros clients, tels que les installations industrielles et autres entreprises à forte consommation d’électricité, qui proposent ce type de flexibilité (via des contrats qui permettent au fournisseur d’électricité d’interrompre l’approvisionnement pendant un nombre d’heures prédéterminé par an). Certains ménages et certaines petites entreprises ont également des tarifs élevés et bas qui les incitent dans une certaine mesure à reporter certaines consommations. En outre, certains fournisseurs proposent des tarifs plus avantageux pour l’électricité produite par les pompes à chaleur s’ils sont autorisés à arrêter la pompe à chaleur aux heures de pointe de consommation. Il existe même des gestionnaires de réseau de distribution suisses qui proposent à leurs clients des tarifs flexibles dont le prix varie toutes les 15 minutes en fonction de la charge du réseau électrique (Cuony, 2023). En Suisse, certaines réglementations doivent encore être adaptées (p. ex. en ce qui concerne le rôle des batteries stationnaires et des batteries de véhicules) avant que le potentiel de flexibilité puisse être pleinement exploité. Il faut toutefois s’attendre à ce que les modèles tarifaires correspondants soient de plus en plus utilisés.

Bon nombre des mesures prévues du côté de la demande sont des solutions dites « intelligentes ». Il s’agit de procédés de commande automatique visant à optimiser les différents consommateurs d’électricité flexibles (p. ex. batterie, pompe à chaleur, climatisation, réfrigérateur). En règle générale, il n’est intéressant d’installer les appareils et les commandes nécessaires à cet effet que s’il existe des incitations tarifaires correspondantes. Les solutions « intelligentes » offrent également plus de possibilités aux propriétaires qu’aux locataires.