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Énergie et agriculture en France

Consommation énergétique de l'agriculture

Les produits agricoles et agroalimentaires en France représentent 9 % des importations nationales et 13 % des exportations. (©photo)

À RETENIR
  • 2,8% de la consommation d’énergie finale française en 2012 est absorbée par l'agriculture.
  • 80% de ses besoins énergétiques du secteur sont satisfait par les énergies fossiles.
  • 17,8% des émissions de gaz à effet de serre en France sont imputées au secteur agricole (émissions de protoxyde d’azote et de méthane).
  • Un nombre croissant d’exploitations produit également de l’énergie, principalement sous forme de biocarburants de 1re génération ainsi que de biogaz issu d’unités de méthanisation.
Définition

L’agriculture est un secteur regroupant des activités variées. Au sens le plus large, elle comprend les cultures, l’élevage, la chasse, la pêche et la sylviculture (entretien et exploitation des forêts). Dans la nomenclature retenue par l’Insee, le secteur agricole fait référence à un ensemble plus restreint : il englobe « l’exploitation des ressources naturelles en vue de la production des divers produits de la culture et de l’élevage »(1). La filière bois-énergie qui fait l’objet d’une autre fiche n’est ainsi pas abordée ici.

La France est le premier producteur de produits agricoles en Europe devant l’Allemagne et l’Italie. La valeur de sa production dans ce secteur s’élève à 76,6 milliards d’euros en 2012, dont 60% provenant des produits végétaux (incluant les céréales, les vins, les fruits et légumes, etc.). L’agriculture occupe donc une place importante dans le système économique français comme en témoigne la balance commerciale du pays en matière de produits agroalimentaires (excédentaire de près de 11 milliards d’euros en 2012)(2).

L’agriculture française absorbe près de 2,8% de la consommation totale d’énergie finale du pays en 2012. Elle produit dans le même temps de l’énergie, principalement sous forme de biocarburants ainsi que de biogaz. La production et la consommation d’énergie dans l’agriculture soulèvent notamment des problématiques environnementales, climatiques ou encore d’aménagement du territoire.

Consommation et production d’énergie

Consommation d’énergie

En France, les exploitations agricoles consomment près de 4,4 Mtep d’énergie en 2012, principalement pour cultiver leurs terres et pour chauffer des bâtiments. Elles consomment également de l’énergie de façon indirecte en utilisant des intrants (engrais, produits phytosanitaires, etc.) ayant eux-mêmes nécessité de l’énergie pour être produits et transportés jusqu’aux exploitations. Les données suivantes se focaliseront sur la consommation directe d’énergie de ce secteur.

Consommation finale d’énergie par secteur en France en 2012 (données ministérielles)

Rapportée au PIB, la consommation d’énergie des exploitations agricoles en France s’élève à 132 tep par million d’euros de valeur ajoutée en 2011, contre 213 tep par million d’euros de valeur ajoutée en 1970. Cet indicateur traduit une hausse importante de l’efficacité énergétique dans l’agriculture.

Répartition de la consommation énergétique par type d’énergie

La consommation de produits pétroliers (fioul domestique et fioul lourd, gazole et essence, GPL) constitue près de 70% de la consommation totale d’énergie du secteur agricole en 2011. La consommation de gaz naturel ne constitue encore que 8% de cette consommation d’énergie bien qu’elle se soit fortement développée dans ce secteur depuis 1980. La part des énergies renouvelables thermiques et de la valorisation de déchets reste modeste puisque celles-ci satisfont seulement 4% des consommations agricoles d’énergie en 2011.

Les 18% restants de la consommation d’énergie du secteur de l’agriculture sont fournis sous forme d’électricité (produite principalement par les réacteurs nucléaires en France). En 2011, la consommation d’électricité dans l’agriculture a atteint 8 TWh, soit deux fois plus qu’en 1985. Ces 8 TWh constituent 1,8% de la consommation électrique totale de la France. A titre de comparaison, les Français ont consommé 299 TWh d’électricité dans leurs logements et dans leurs bureaux en 2011 (secteur résidentiel-tertiaire).

Consommation d'énergie par type d’énergie en 2011 (données Agreste, mai 2014)

Répartition de la consommation d'énergie par usage

Plus de la moitié de la consommation d’énergie dans l’agriculture est absorbée par les tracteurs et autres engins agricoles, ce qui explique la prépondérance de la consommation de produits pétroliers. La consommation de fioul domestique constitue près de 88% de l’énergie consommée par ces véhicules.

La consommation d’électricité est quant à elle principalement absorbée par les bâtiments d’élevage tandis que le gaz naturel consommé dans les exploitations agricoles sert essentiellement à chauffer des serres.

Consommation d'énergie par usage en 2011 (données Agreste, mai 2014)

La consommation d’énergie des exploitations varie selon leurs activités. Les grandes cultures (céréales, tournesol, colza, pois, etc.) absorbent près de 27% de la consommation d’énergie totale du secteur alors qu’elles occupent plus de la moitié de la surface agricole française(3).

La viticulture, activité étroitement associée à l’image de la France (le pays possède la 2e plus grande surface de vignes au monde derrière l’Espagne), absorbe 6% de la consommation d’énergie consommée par l’agriculture alors que cette activité occupe seulement 3% de la surface agricole. Elle est plus énergivore que les grandes cultures (en rapportant la consommation à la surface) car la production de raisin à l’hectare est très contrôlée et la vinification est une opération fortement consommatrice, notamment pour chauffer les cuves.

Notons qu’il y a des différences sensibles de consommation d’une exploitation à une autre.

Production d’énergie

Parallèlement à leurs activités traditionnelles, les exploitations agricoles développent des activités de production d’énergie, soit pour une autoconsommation, soit pour les revendre sur les réseaux énergétiques.

Outre les unités de production électriques intégrées aux installations agricoles (éoliennes, panneaux photovoltaïques, etc.), deux principales voies de valorisation de la biomasse s’ouvrent aux exploitants agricoles : les biocarburants et la méthanisation.

Biocarburants

Les biocarburants actuellement produits sont principalement créés à partir de la transformation de matériaux organiques non fossiles issus de la biomasse (dits de 1ère génération par convention), par exemple des matières végétales produites par l’agriculture et pouvant être destinées à l'alimentation humaine ou animale (betterave, blé, maïs, colza, tournesol, pomme de terre, etc.).

Le bioéthanol est actuellement produit à partir de canne à sucre, de céréales (blé, maïs) ou de betterave sucrière. Il est utilisé dans les moteurs à essence.

Le biodiesel est dérivé de différentes sources d’acides gras, notamment les huiles de soja, de colza, de palme et d’autres huiles végétales. Il est utilisé dans les moteurs diesel.

En 2012, la France est le deuxième producteur européen de biocarburants derrière l’Allemagne, avec 1,8 Mtep produits en 2012, soit environ 10,7% de la production française d’énergie renouvelable (énergie primaire)(4). Le taux d’incorporation des biocarburants dans l’essence et le diesel est amené à augmenter. Il constitue 6,8% de la consommation totale de carburant en France en 2012. Des débats sont en cours au niveau européen au sujet du plafonnement de ce taux d’incorporation des biocarburants.

Les biocarburants de 1ère génération entrent partiellement en concurrence avec la production alimentaire mais les effets de cette concurrence restent difficiles à mesurer. Des biocarburants dits de 2e génération, à l’état de recherche et de pilote (ex : Futurol), visent en revanche à exploiter les matières cellulosiques telles que le bois, les feuilles et les tiges des plantes ou celles issues de déchets agricoles.

Les matières cellulosiques ne sont pas comestibles par l'Homme et les biocarburants de 2e génération n'entrent pas en concurrence directe avec l'alimentation, mais ils occupent néanmoins des surfaces qui pourraient être destinées à la production alimentaire. Par ailleurs, la production de biocarburants de première génération génère des co-produits souvent valorisés en alimentation animale (ex : tourteaux de colza).

Méthanisation

La méthanisation est un processus de décomposition de matières pourrissables (ex : lisiers d’élevage, effluents agro-alimentaires, déchets agricoles solides, etc.) par des bactéries qui agissent en l’absence d’oxygène. Elle permet de produire :

  • du biogaz qui comporte entre autres du méthane (CH4) et du dioxyde de carbone (CO2). Le biogaz peut être transformé en chaleur, en électricité et en carburant pour véhicules ;
  • du compost, un « digestat » utilisé comme fertilisant.

La production française de biogaz a atteint 443 000 tep en 2012, soit approximativement 2% de la production française d’énergie renouvelable (énergie primaire).

En 2013, 158 unités de méthanisation sont répertoriées en France. Le projet de loi de programmation de la transition énergétique présenté en juin 2014 prévoit la mise en place de 1 5000 méthaniseurs en milieu rural en 3 ans.

La production énergétique d’une unité de méthanisation traitant 15 000 tonnes/an de déchets permet, en équivalence :

  • d’assurer la consommation de carburant de 60 bus urbains par an ;
  • de garantir le chauffage de 700 maisons ou l’eau chaude sanitaire de 3 500 maisons par an ;
  • de garantir par cogénération l’électricité spécifique de 1 300 logements, plus l’eau chaude pour 2 000 autres par an.
Enjeux par rapport à l'énergie

Réduction de la consommation d’énergie

La maîtrise des consommations énergétiques constitue un enjeu économique de plus en plus sensible pour les exploitations agricoles. Avec la hausse du prix des produits pétroliers, celles-ci doivent en particulier repenser leur logistique, la distance entre lieux de production et de consommation ou encore leur approvisionnement en intrants. Les charges liées à l’énergie sont plus ou moins lourdes en fonction des activités. Elles peuvent atteindre jusqu’à 30% à 40% des charges d’exploitation dans le cas de cultures sous serres chauffées (le prix du gaz constitue alors un indicateur majeur de la santé économique de ces sites).

Dans le cadre du plan performance énergétique (PPE) du ministère de l’agriculture lancé en 2009, les exploitants sont incités, avec l’aide de subventions, à :

  • réaliser des investissements pour réduire leur consommation d’énergie (ex : équipements de récupération de chaleur, matériaux d’isolation pour les bâtiments d’élevage, etc.) ;
  • produire de l’énergie renouvelable (ex : unités de méthanisation, séchage des fourrages avec des énergies renouvelables, etc.).

En amont, les exploitants sont également incités à réaliser des diagnostics énergétiques pour identifier les moyens de réduire leurs dépenses d’énergie sans réduire leurs niveaux de production.

Un plan pour la compétitivité et l’adaptation des exploitations agricoles(5) s’applique désormais à la période 2014-2020.

Réduction des émissions de gaz à effet de serre

Le dernier inventaire français sur les gaz à effet de serre(6) attribue à l’agriculture 17,8% des émissions nationales en équivalent CO2 et près de 20% de ces émissions en incluant celles liées à la consommation d’énergie (comptabilisées dans le secteur énergétique de l’inventaire national). Sur ces 20%, près de 49% des émissions sont générées(7) sous forme de protoxyde d’azote, gaz à haut « potentiel de réchauffement global » (PRG) provenant principalement de l’épandage d’engrais ou de fumier. Le reste des émissions est généré sous forme de méthane (40%), qui provient principalement des ruminants et de la fermentation de matière organique, et sous forme de CO2 (10%), qui provient principalement de la combustion d’énergie fossile.

L’agriculture a par conséquent une responsabilité importante dans la lutte contre le réchauffement climatique : ses émissions de gaz à effet de serre ont d’ores et déjà baissé de 12% sur la période 1990-2010 (-9,2% pour l’ensemble des émissions françaises). L’Inra a rendu public en juillet 2013 une étude consacrée aux moyens de réduire les émissions de GES de l’agriculture française. Celle-ci recommande notamment de réduire les usages d’intrants, principalement azotés, (en maintenant le niveau de production agricole), de développer les unités de méthanisation ou encore de modifier les systèmes de culture en réduisant notamment la technique du labour(8).

Unités de mesure et chiffres clés
  • Moins de 3% : part de la consommation d’énergie de l’agriculture dans la consommation totale d’énergie finale en France depuis 1973.
  • 4,4 millions : consommation finale d’énergie en tep du secteur agricole en France en 2012.
  • 515 000 : nombre d’exploitations agricoles en France.
  • 27 millions : nombre d’hectares cultivables en France, soit un peu moins de la moitié de la superficie totale du territoire national.
  • 849 000 : nombre d’emplois directs dans l’agriculture (en équivalents temps plein) auxquels s’ajoutent les emplois de l’industrie agroalimentaire.
Passé et présent

Bien que l'efficacité énergétique de l'agriculture se soit améliorée, la consommation d’énergie du secteur a augmenté de 12,8% depuis 1979 (+10,9% pour l’ensemble de la consommation française d’énergie). La répartition de cette consommation entre les différentes sources d’énergie a peu évolué bien que le recours à l’électricité augmente.

Évolution de la consommation d'énergie dans l'agriculture depuis 1970 (données ministérielles)

Futur

En 2010, le Centre d'études et de prospective du ministère en charge de l’agriculture a constitué un groupe « Agriculture Énergie 2030 », notamment composé d’agents ministériels et de spécialistes du monde agricole et d’instituts techniques, pour apporter un éclairage sur les champs du possible et du souhaitable à moyen et long termes en matière de liens entre agriculture et énergie.

Il en ressort quatre scénarios dépendant entre autres de l’évolution des prix de l’énergie. Le groupe en charge de cette étude prospective a précisé 13 objectifs opérationnels.

Parmi ceux-ci, retenons :

  • favoriser les complémentarités et les échanges de proximité entre exploitations à l’échelle des territoires (mutualisation des livraisons, non-retour à vide, modalité des transports, etc.) ;
  • assurer le développement de filières durables de biocarburants ;
  • développer la production et l’autoconsommation d’EnR par les exploitations, en particulier de la méthanisation ;
  • favoriser la recherche et développement et la diffusion de l’innovation sur les enjeux énergétiques en agriculture.