Énergie primaire, secondaire et finale

Énergie primaire

L’énergie primaire désigne les différentes sources d’énergie disponibles dans la nature avant transformation. Elle englobe notamment l’énergie du vent, du soleil, de la chaleur terrestre, de l’eau stockée dans un barrage, des combustibles renouvelables ou fossiles. L’uranium n’est pas considéré comme une énergie primaire. Par convention, c’est la chaleur produite par les centrales nucléaires qui est comptabilisée comme énergie primaire.

Toute la consommation d’énergie destinée à satisfaire les divers besoins de l’homme est issue de formes d’énergies dites primaires qui sont soit épuisables (énergies fossiles comme le charbon, le pétrole, le gaz naturel, mais aussi l’uranium), soit renouvelables (énergies hydraulique, éolienne, marines, géothermique et solaire, y compris la biomasse qui est une concentration d’énergie solaire en carbone dans un végétal).

Énergie secondaire

Ces énergies primaires sont transformées en énergies secondaires : produits pétroliers raffinés dont les carburants automobiles, électricité… Cette transformation d’une énergie en une autre se fait toujours — c’est une loi fondamentale de la physique — avec une perte d’énergie, si bien que la transformation d’une énergie primaire en énergie secondaire «  consomme de l’énergie primaire ».

L’énergie finale désigne l’énergie livrée au consommateur final pour satisfaire ses besoins (carburants à la pompe, électricité chez soi, etc.) après transformations par l’homme. Entre l’énergie primaire et l’énergie finale fournie aux consommateurs, il s’opère des pertes lors d’opérations de transformation (ex : chaleur nucléaire en électricité, raffinage) et de transport (ex : pertes par effet Joule, transport des hydrocarbures).

Le ratio entre l’énergie secondaire produite et l’énergie primaire utilisée s’appelle le « rendement » de l’unité de transformation d’énergie. Par exemple, le rendement d’une centrale électrique qui fabrique de l’électricité en brûlant du gaz et du charbon est de 30 à 50%. 

Énergie finale

L'énergie dite « finale » est celle qui est utilisée à la satisfaction des besoins de l’homme. La satisfaction des besoins peut être directe, si l’énergie est consommée par un être humain au cours d’un usage domestique (se chauffer, travailler sur son ordinateur, se déplacer en voiture), ou indirecte si elle est utilisée dans la production de biens ou de services destinés à la consommation humaine.

La consommation d’énergie finale est égale à la consommation d’énergie primaire moins toutes les pertes d’énergie au long de la chaîne industrielle.

La consommation d’énergie finale est soit une consommation directe d’énergie primaire non transformée, comme le charbon brûlé sous les chaudières industrielles dans la chimie ou injecté dans les fours des cimenteries,  soit une consommation d’énergie secondaire comme l’essence ou l’électricité.

Consommation d’énergie primaire et finale

En résumé, la consommation d’énergie finale est égale à la consommation d’énergie primaire moins toutes les pertes d’énergie au long de la chaîne industrielle qui transforme les ressources énergétiques en énergies utilisées dans la consommation finale.

Quelques exemples :

• La consommation d’essence dans un moteur de voiture est comptée dans la consommation finale.
• La consommation de gaz dans le processus de production des métaux, également. 
• Mais la consommation de charbon utilisé dans les centrales électriques ne l’est pas, c’est l’électricité produite par les centrales qui l’est.

A l’échelle mondiale, on assiste à une transformation de plus en plus poussée de l’énergie avant  sa consommation finale, puisque la part de l’électricité, énergie secondaire, progresse dans la consommation finale.

Par convention, la chaleur primaire dans les centrales nucléaires est considérée comme 3 fois plus importante que l’énergie qu’elle permet de générer sous forme d’électricité. Pour la géothermie, la chaleur primaire est comptabilisée comme 10 fois plus importante que l’énergie générée sous forme d’électricité.

Consommation en France

En France Métropolitaine, la consommation nationale d’énergie primaire a atteint 2 759 TWh en 2021. Près de 35% de cette énergie primaire a été perdue lors des différentes opérations de transformation et d’acheminement jusqu’au consommateur final : la quantité d’énergie finale consommée en France s’est élevée à 1 770 TWh.

La quantité de chaque source d’énergie peut être exprimée en énergie primaire ou en énergie finale, ce choix n’étant pas neutre : lorsqu’il est question d’indépendance énergétique, on utilise fréquemment le bilan en énergie primaire ; lorsqu’il est question de maîtrise de l’énergie, on emploie davantage le bilan en énergie finale.

A l'inverse de la France, la consommation d'énergie dans le monde a tendance à augmenter, sous l'impulsion particulière de l'Asie.