Publié par : pascalbaptiste50 | 20 mars 2019

Les énergies Historique et physique de l’énergie, énergie primaire d’aujourd’hui et de demain et problèmes associés, énergie finale et tarifications.

Ce sujet très complexe suscite de nos jours beaucoup d’interrogations d’autant que les commentaires s’y rapportant sont nombreux, parfois contradictoires et trop incomplets pour être objectifs : la passion et les discours partisans font trop souvent fi de la réalité scientifique de ce vaste domaine, alors que les discours annonçant un plan stratégique pour l’Energie font référence à la science pour justifier des choix dogmatiques présentés comme des vérités indiscutables. Qu’en est-il vraiment ? Y-a-t-il péril en la demeure ?

De fait l’énergie est vitale, et ceci depuis que le monde existe et son utilisation s’est déclinée sous différentes formes selon les âges.

L’homo erectus (il y a 400 000 ans) a connu le feu, pour des emplois simples : se chauffer, se nourrir et se protéger. Peu à peu, de manière empirique, l’espèce humaine a appris à utiliser l’énergie qui s’en dégageait pour des usages de plus en plus divers : la préparation des aliments, la réalisation d’objets en terre cuite, puis d’outils de plus en plus sophistiqués. Dans cette marche en avant, toujours de manière empirique, des accidents heureux ont amené l’homme à découvrir le fer puis l’acier.

De même, depuis toujours l’homme a utilisé l’eau. Ici aussi des réalisations ingénieuses ont permis d’utiliser l’énergie issue de l’eau pour l’irrigation par exemple, puis pour substituer par des machines l’énergie produite initialement par l’homme… Souvenons-nous qu’en 28 de notre ère il y avait en Italie 3 millions de Romains et 4 millions d’esclaves… Au 1er siècle avant JC, l’architecte romain VITRUVE nous a laissé une description étonnante du moulin à eau. Pour autant, il est difficile de savoir si cette invention vient de Chine ou de l’Occident. Selon Marc Bloch (1886-1944) : « Invention antique, le moulin à eau est médiéval par l’époque de sa véritable expansion » mais rajoute-t-il « une invention ne se répand guère que si la nécessité sociale en est largement ressentie ».

La plus ancienne utilisation de l’énergie éolienne est la Marine à Voile. Des indices permettent de penser qu’elle aurait été employée en Mer Égée dès le XIe millénaire av JC. (On observera, au passage, que les modes de propulsion des navires ont évolué avec les découvertes et les innovations technologiques, passant successivement de la voile à la vapeur, puis au moteur à combustion interne, sans oublier les galères…et à la propulsion nucléaire. Le Moulin à vent est signalé être utilisé en Perse dès l’an 600 pour l’irrigation. Fernand Braudel (1902, 1985) qualifie de « première révolution mécanique » l’introduction progressive, du XIe siècle au XIIIe siècle, des moulins eau et à vent : « ces « moteurs primaires » sont sans doute de modique puissance, de 2 à 5 chevaux-vapeur (de 1,5 à 4 KW), pour une roue à eau, parfois 5, au plus 10 (de 4 à 7 KW) pour les ailes d’un moulin à vent. Mais, dans une économie mal fournie en énergie, ils représentent un surcroît de puissance considérable. Plus ancien, le moulin à eau a une importance bien supérieure à celle de l’éolienne. Il ne dépend pas des irrégularités du vent, mais de l’eau, en gros moins capricieuse. Il est plus largement diffusé, en raison de son ancienneté, de la multiplicité des fleuves et rivières, … «.

Jusqu’en 1712, nous pouvons ainsi avancer que l’humanité a vécu sur l’énergie issue du Feu, du Vent, de l’Eau, et de l’Homme.
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En 1712 : nouvelle exploitation du charbon pour alimenter les machines à vapeur, jugées alors trop dévoreuses de bois. La raréfaction du bois et ses effets sociaux ont précipité cette évolution.

De nos jours, l’électricité est la forme la plus commune sous laquelle se transmet l’énergie, et cette tendance va croissante. Ici aussi, si les premières descriptions des effets de l’électricité statique et du magnétisme datent de 600 av JC, il faudra attendre Coulomb en 1785 pour que soit énoncé la loi d’interaction électrostatique.

1824 : Carnot et la théorisation de l’énergie

Il est ainsi très étonnant de voir que ce n’est que très récemment que la science s’est saisie d’un domaine aussi crucial que l’Energie. Ceci est sans doute lié au fait que son utilisation est devenue de plus en plus importante avec l’avènement de l’ère industrielle tant en quantité que en qualité : en effet sans énergie tout s’arrête ou rien ne démarre !

L’importance vitale de l’Energie et les controverses qui font flores sur tous les fronts amènent donc naturellement tout citoyen à se poser des questions du type : Comment faut-il comprendre les évolutions annoncées et à quel prix se feront-elles pour le pays et pour le consommateur ? Peut-on décréter des changements radicaux dans les parts de marché attribués aux différentes sources d’énergie ? Et quand celles-ci se décrètent comment faut-il les comprendre ? Vu l’importance croissante de l’énergie dans notre quotidien, de quelle manière évoluera son prix dans les 30 années à venir ? Y-a-t-il plusieurs types de consommateurs et les mêmes règles sont-elles appliquées pour tous ? Les pays, notamment nos voisins, ont-ils des politiques cohérentes avec la nôtre ? Comment se font, en Europe, lors des pointes de consommations, les échanges entre pays en matière d’énergie finale et sous quelles conditions économiques ? Peut-on prévoir en temps utile la juste production d’électricité pour être en capacité à la minute dite de fournir à chaque consommateur la quantité d’énergie demandée ? Comment concilier des énergies disponibles en permanence et les énergies non disponibles en permanence ? Comment fait-on pour pallier ces discontinuités dans leur disponibilité dans le temps ? Comment se fait cette régulation et à quel prix ? A quelles évolutions notables peut-on aujourd’hui s’attendre en matière de source d’énergie nouvelle ? Les efforts de la recherche en France, en la matière, sont-ils à la hauteur des enjeux ? Y-a-t-il un rapport entre croissance et besoins en énergie ? Quelles énergies pour demain dans un monde toujours plus exigeant en matière d’environnement ? Suis-je prêt à voir tripler le montant de ma facture d’électricité ? Quel éclairage nous apporte la science ?

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TITRE I : Ce que dit la physique de l’Energie.

En ces temps de transition énergétique, il est important de rappeler ce que dit la physique de l’énergie et de montrer que le vocabulaire employé pour en parler est souvent contraire aux principes physiques qui définissent et régissent l’énergie. Le concept de l’énergie fut long à émerger car il fallut, entre la fin du XVIIème siècle dominé par la mécanique de Newton et le milieu du XIXème siècle, un long travail théorique et sémantique pour comprendre que bien qu’elle présente des formes différentes, l’énergie est une grandeur commune à tous les domaines de la physique. C’est le premier principe qui nous donne le caractère fondamental de l’énergie. Il s’énonce ainsi :

Pour tout système fermé il existe une fonction d’état appelée énergie interne, notée U, telle que l’énergie totale E définie par: UEE méca  où Eméca est l’énergie mécanique macroscopique. Le système fermé peut modifier son énergie totale en échangeant du travail W et ou de la chaleur Q : QWE  Pour un système isolé : csteEE  0 L’énergie d’un système isolé est donc constante. L’énergie est une grandeur conservative.

Le premier principe a des conséquences fortes et pour paraphraser l’immense physicien qu’était Richard Feynman « la nature ne peut pas être dupée » ; elle sait que l’énergie est conservative. Ainsi : 1. On ne peut pas produire d’énergie. 2. On ne consomme pas d’énergie. 3. On peut changer la forme de l’énergie. 4. On peut transférer de l’énergie d’un système à un autre. Les échanges et les transformations de l’énergie sont multiples (cf. Fig 1) mais il est fondamental de comprendre que le bilan du dispositif qui réalise la transformation doit être équilibré : l’énergie reçue est égale à la somme de l’énergie transformée et de l’énergie perdue. Dans le dispositif, il y a transformation, il n’y a ni production ni consommation !
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Figure 1 : Les différentes transformations ou échanges énergétiques.

Mais il y a un autre problème qui apparait dans la transformation possible de l’énergie d’une forme à une autre. Ce problème est traduit par le second principe de la thermodynamique. Le second principe exprime que l’état d’équilibre final d’un système est à l’échelle microscopique le plus désordonné parmi ceux que le système puisse atteindre. Ce désordre est mesuré par l’entropie (en J.K-1), grandeur statistique. On peut résumer le second principe en disant que l’énergie se dégrade en se transformant et qu’une fois dégradée l’énergie n’est plus facilement utilisable. Dans un dispositif, il y a donc transformation, il n’y a ni production ni consommation, mais il y a dégradation ! Le second principe a des conséquences redoutables car il donne une nouvelle limitation à ce que permet la nature : 1. Les processus sont en général irréversibles. 2. Une transformation intégrale de chaleur en énergie mécanique ou électrique est impossible. 3. La transformation d’énergie électrique ou mécanique en chaleur est une dégradation. 4. Une bonne source d’énergie est une source ordonnée (elle contient peu d’entropie). 5. Il n’existe pas d’énergie renouvelable. Ce qui est renouvelable c’est le mécanisme physique à partir duquel on peut transformer donc dégrader l’énergie. Une fois dégradée l’énergie ne peut être réutilisée.
Les bases de la physique étant posées, il est bon de se donner des ordres de grandeur après avoir rappelé les unités fondamentales de l’énergie. L’énergie se mesure en joule (J) dans le système international mais l’unité la plus connue du grand public est sans doute le kilowattheure (1 kWh =3,6 millions de J).
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Le métabolisme d’un humain consomme 100 Joules par seconde (puissance de 100W). Il faut donc à un humain 100 x 24 x 3600 J soit 2,4 kWh par jour pour le « simple » fonctionnement de son métabolisme. Demandons-nous alors de quelle quantité de matière devons-nous disposer pour obtenir 1 kWh ? La réponse n’est pas unique : elle dépend de l’interaction fondamentale à laquelle on fait appel comme le montrent les ordres de grandeur suivants :

1. En utilisant la gravitation : 1 kg d’eau chutant de 1 m acquiert une énergie cinétique de 9,8J soit 2,7 10-6 kWh. Pour obtenir 1 kWh il faut donc faire chuter 10 tonnes d’eau d’une hauteur d’environ 37 m. 2. En utilisant l’énergie cinétique macroscopique : 1 m3 d’air (environ 1,3 kg) se déplaçant à 50 km.h-1 fournit une énergie cinétique de 125 J soit 34 10-6 kWh. Pour obtenir 1 kWh il faut donc récupérer l’énergie cinétique d’environ 29000 m3 d’air se déplaçant à 50 km.h-1 3. En utilisant l’interaction électromagnétique qui est à la base de nombreux phénomènes énergétiques à notre échelle : il faut réaliser la combustion de 0,1 kg de carburant pour obtenir 1 kWh. Un repas normal et équilibré fournit 1 kWh. 4. En utilisant l’interaction forte qui est la plus intense des 4 interactions fondamentales et qui est responsable de la cohésion du noyau : il faut la fission de 10mg d’uranium pour obtenir 1 kWh. On gagne un facteur 100 en employant un surgénérateur.

Les disparités sont considérables quand nous comparons les concentrations volumiques (cf. figure 2) en énergie et nous comprenons qu’au vu de la demande mondiale croissante en énergie, la fission nucléaire devrait encore jouer un rôle fondamental au 21ième siècle et nous pouvons espérer que nous trouverons une solution technologique fiable pour que la fusion devienne l’énergie du 22ième siècle.

Figure 2 : concentration volumique en énergie

La physique fixe clairement les règles énergétiques qui gouvernent notre univers et il serait bon que le vocabulaire employé dans ce qui a trait à la transition énergétique soit cohérent avec ces règles.
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Cependant comme toujours en science, il existe encore des domaines de l’énergie peut ou mal compris ! Le premier d’entre eux est celui du domaine des processus irréversibles. Citons Ilya Prigogine, père de cette nouvelle branche de la thermodynamique, et Isabelle Stengers : « La thermodynamique des processus irréversibles a découvert que les flux qui traversent certains systèmes physico-chimiques et les éloignent de l’équilibre, peuvent nourrir des phénomènes d’autoorganisation spontanée, des ruptures de symétrie, des évolutions vers une complexité et une diversité croissantes. » (« La nouvelle alliance » chez Gallimard).

Il existe donc une part d’indéterminisme dans l’évolution des systèmes hors équilibre à l’échelle microscopique.

Il faut également savoir que les concepts d’énergie et de matière noires, nous montrent que 95 % de notre univers nous est encore inconnu.

La physique n’a pas terminé d’étudier et de comprendre l’énergie ! Il faut continuer d’aider la recherche, les physiciens, les concepteurs car ils doivent encore pouvoir nous révéler de « bonnes » surprises énergétiques !

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TITRE II : ENERGIE PRIMAIRE et MIX ENERGETIQUE.

Avant-propos. 1 Population, PIB, énergie. 1.1 Approche. 1.2 160 ans d’énergie. 1.3 Energies : quel(s) prix. 1.4 Population et énergie.

2 Le mix énergétique. 2.1 La dynamique des énergies 2.1.1 Biomasse 2.1.2 Charbon, pétrole, gaz 2.1.3 Hydraulique, géothermie, nucléaire 2.1.4 Solaire 2.2 Une appréciation du marché 2.3 Autres appréciations. 2.4 Le possible et l’impossible.

3 Les perspectives du mix. 3.1 Le problème du climat. 3.2 Le risque des économies. 3.3 La vitesse de transition ne peut être trop élevée. 3.4 Mix et géopolitique. 3.4.1 Le cas de l’Europe 3.4.2 Et le reste du monde

Liste des illustrations :
Fig 1,2, 3, 4 relation de Stiglitz Fig 5 production mondiale d’énergie Fig 6 Energie : ce qu’il ne faut pas faire en statistique. Fig 7 Fluctuations de la production d’énergie (valeurs annuelles) Fig 8 Fluctuations de la production d’énergie (valeurs décennales Fig 9 Dynamique de la production cumulée d’énergie Fig 10 Prix du pétrole_1 Fig 11 Taux d’accroissement de la population mondiale Fig 12 Dynamique de la consommation mondiale d’énergie Fig 13,14 Biomasse Fig 15,16,17,18 Carbonées,Charbon, pétrole, gaz naturel Fig 19, Hydraulique, géothermie, nucléaire Fig 20,21 solaire Fig 22 Non carbonées et solaire Fig 23,24 Parts de marché de l’ensemble des énergies Fig 25,26 Représentation fc des énergies( référentiel de Rech) Fig 27 Prix du pétrole_2 Fig 28 scénarios du Giec et prévisions d’émissions Fig 29 et 30 Les marchés d’émissions. Fig 31 Représentation d’évolutions énergétique

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AVANT-PROPOS :

Référant à ce que nous apprend la physique, on définira l’énergie dite « primaire » par les ressources susceptibles de permettre un moyen d’utiliser le champ électromagnétique, seule force de la nature directement liée aux couches externes des atomes et molécules constituants des matériaux, inertes ou vivants. L’utilisation pratique du champ électromagnétique est le domaine de l’énergie finale. Le vivant présente cette particularité de consommer de « l’énergie » pour s’organiser, mais aussi pour démultiplier ses moyens en grandissant, en modifiant le milieu dans lequel il vit, en se reproduisant. Mais, dans l’immense diversité du vivant, le genre « homo » est le seul qui, progressivement, en quelques centaines de milliers d’années, ait appris à utiliser diverses ressources énergétiques pour démultiplier ses actions : cuire ses aliments, durcir les argiles (ce qui permet de stocker l’eau), extraire des métaux, d’abord le bronze, puis, en montant en température, le fer, enfin utiliser le vent et les chutes d’eau. Cette très brève présentation contient tout le concept d’énergie primaire : les substances dominantes permettent de faire du feu, ce qui explique que, aujourd’hui encore, on exprime ces ressources en « tonne d’équivalent pétrole (tep) », c’est-à-dire en ramenant leur pouvoir calorifique à celui du pétrole, ce qui se conçoit assez facilement pour du gaz naturel ou du charbon, voire du bois, mais devient bien plus difficile, et très dialectique, dès que l’on touche à d’autres ressources. En fait, cet usage de la tonne d’équivalent pétrole focalise trop sur une substance. On devrait normalement utiliser le joule et ses multiples, mais le joule est une unité très petite et mal commode d’emploi. Pour être pratique on retiendra qu’1 tep égale = 11628 kWh (kilowattheure). Et pour être concret, dans un exposé qui pourra vous paraitre abstrait, on peut aussi retenir que les 2000 calories de la ration normale d’un humain valent approximativement 2,3 kWh, ou encore 200 gramme d’équivalent pétrole ! Une définition pour terminer cette brève introduction : on utilise le vocable mix énergétique pour désigner l’ensemble des énergies contribuant à l’économie mondiale. Le mot énergie est évidemment mal adapté à la réalité, qui est celle d’une ensemble de filières complexes, très différentes, mais qui coexistent et se concurrencent : d’où l’usage de l’expression « mix énergétique » qui vaut d’ailleurs pour l’énergie primaire comme pour les usages terminaux (énergie finale).

II.1. POPULATION, PIB, ENERGIE :

1.1) Approche. L’énergie (à travers des technologies très différentes) est ce qui permet à l’homme d’améliorer son mode de vie (ce que l’on simplifie en écrivant créer de la richesse) et que l’on mesure par le PIB. Cette définition est certainement caricaturale : lorsque « homo erectus » a domestiqué le feu, il a objectivement constaté que le chaud était meilleur que le froid, le cuit meilleur que le cru. Puis s’est enclenchée une longue série d’amélioration : poteries, métaux mous, fer, pour ce qui concerne les outils, moulins, voiles, fours, pour les technologies. En fait, si l’Energie, en tant que concept fondamental de la physique, a fait l’objet de nombreuses études, la science économique est restée absente d’une question qui ne se posait pas, les ressources étant considérées comme infinis. On connait cependant un résultat fondamental d’Hotelling (réf1.), économiste anglais, en 1931, montrant que, pour un exploitant de ressources
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limitées (charbon, pétrole), le prix doit croitre comme le taux de croissance de l’économie. Ce résultat fut oublié jusqu’en 1974, après le premier choc pétrolier, et ressorti par Solow, prix Nobel d’économie, et surtout par Stiglitz (réf2, autre prix Nobel d’économie), qui bâtit un modèle simple et étonnamment robuste puisque, comme on va le voir, ses résultats sont encore valables aujourd’hui. Que nous dit Stigliz : dans une économie de marché, le prix de l’énergie ne doit être ni trop bas, car alors l’énergie est gaspillée, ni trop élevé, car alors son prix est un obstacle à a croissance. On pourrait conclure que cela relève du bon sens, mais le dogme antérieur était que l’élasticité pib/énergie était fondamentalement égale à 1. Bien plus, le modèle de Stiglitz montre également que la relation entre la création de richesse (taux de croissance du PIB- produit intérieur brut) et la consommation d’énergie est de la forme : Taux énergie= a*tauxpib-b (a et b constantes)

Cette relation fait apparaitre un taux critique du pib : au-dessous de ce taux critique, la consommation d’énergie doit décroître, mais on risque alors d’évoluer vers une situation stable de récession.

Cette relation est assez bien vérifiée, comme le montrent les figures 1 à 4, bien que les prix des énergies (le pluriel est volontaire) échappent plus ou moins au marché. Comme nous le verrons dans l’étude du mix énergétique, la compétition entre énergies est bien réelle, sans se situer dans un marché idéal : les Etats, plus ou moins hypocritement, faussent le jeu.

Fig. 1 Relation de Stiglitz Europe

Cette relation, prévue par le modèle de Stiglitz, est évidemment mieux vérifiée pour les fortes valeurs de croissance, plus fréquentes, historiquement, que les faibles.

Taux critique Europe : 1,6 %

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Fig.2 Relation de Stiglitz France

Taux critique France : 1,1%

Fig. 3 Relation de Stiglitz Non OECD

taux critique Non OECD :0

Source des graphes Stiglitz 1 2 3 :J.M.Jancovici

Taux critique monde:1,1 Fig. 4 source PA
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Ces diagrammes montrent que le monde OCDE utilise assez bien l’énergie, le meilleur élève étant d’ailleurs l’Allemagne, avec un taux PIB de 2% (rappelons que le taux critique est celui en dessous duquel la croissance économique (marquée par le taux pib) ne demande pas d’énergie supplémentaire, sous l’importante réserve de ne pas déclencher une récession, par inanition énergétique.

1.2) 160 ans d’énergie.
Les statistiques énergétiques sont celles de l’Agence internationale de l’Energie (une agence créée par l’OCDE, sise à Paris, et qui est la référence mondiale). Comme toutes les structures internationales, elle doit croire ce que lui disent les Etats, et les opérateurs, mais sa division statistique sait habilement recadrer les données un peu « singulières », avec un temps de retard, ce qui explique que ses publications, chaque année, rectifient parfois des données remontant à quelques années. (Les statistiques énergétiques ne sont d’ailleurs pas les seules à être révisées assez longtemps…).

Nous disposons de chiffres remontant à 1850. Certains auteurs remontent un peu plus loin, au début de l’extraction « massive » du charbon, vers la fin du 17ème siècle, mais cela n’apporte pas grand-chose. Donc la figure 5 présente la chronique de la production d’énergie de 1850 à 2010, en millions de tep/an. Ce qu’il ne faut pas faire : rechercher une corrélation avec une exponentielle. (fig6) Ce qui est fait ici, fut longtemps pratiqué (on pourra par exemple se reporter à Hildebrand et Schilling (réf3. excellent recueil statistique par ailleurs, et qui montre un excellent coefficient de corrélation). C’est commettre un gros non-sens statistique que faire du temps une variable explicative. Ce n’est pas parce que les statistiques sont données sous forme de séries temporelles (chroniques) que le temps (le calendrier) est la cause de la statistique présentée. Cela n’a pas échappé aux statisticiens, qui ont développé des techniques mathématiques, telle que la méthode ARMA (sur laquelle je ne m’étendrai pas) et des programmes informatiques pour les concrétiser. Ce que l’on peut faire, allant du plus simple au plus élaboré, tout en restant compréhensible : -faire apparaitre les fluctuations, en rapportant la valeur de l’année n à la valeur de l’année n1 : on obtient la figure 7, qui vous montre une évolution énergétique très marquée. On ne peut pas ne pas remarquer que la période 1914-1973 contraste avec ce qui précède et ce qui suit. Très simplement, en calculant les moyennes des fluctuations par décennies, on obtient la chronique donnée figure 8, qui fait apparaitre une histoire de l’énergie qui confirme très simplement que la période des deux guerres mondiales n’était en fait qu’un match en deux mi-temps : les trente piteuses précèdent trente glorieuses qui ne sont que la reconstitution du capital détruit ! Depuis la crise de 1973, on détruit du capital, et la crise de 2008 a coupé la reconstruction ! – on peut aussi « lisser » les informations, en veillant à ce que la technique de lissage accentue le rapport signal/bruit. (Nous avons utilisé la méthode développée par Hodrick et Prescott (réf4) et vérifié sa pertinence avec un test quantile-quantile, assurant la normalité (au sens statistique du mot) des résidus). On a reporté le résultat figure 6, qui recoupe celui de la figure 7.

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Fig. 5 : Chronique énergie mondiale (ktep)

Fig. 6 : ce qu’il ne faut pas faire en statistiques : régresser sur le temps

Fig.7 Fluctuations énergie (%/an), données brutes (en bleu) et filtrées (en rouge)

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Fig. 8 Fluctuations énergie (décennie)

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Fig.10 Prix du pétrole

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On peut encore faire parler cette chronique apparemment simple : -dynamique logarithmique de la production cumulée (croisement du logarithme du cumul et du taux (un taux et la dérivée d’un logarithme) de croissance du cumul), on obtient le graphe fig.9. Il est clair, sans faire de mathématiques de haut niveau, que le cumul de la consommation d’énergie doit certes croitre indéfiniment, sauf disparition de l’espèce humaine, mais que le taux de croissance du cumul doit décroitre : ce que nous montre le graphe de la figure 9 est que, de 1945 à 1973, le taux a cru continûment, ce qui veut dire qu’objectivement, le monde se situait dans une sorte d’explosion énergétique, sans d’ailleurs en être conscient. Pourquoi : nous revenons sur cette question un peu plus loin, dans l’étude du mix énergétique, et immédiatement cidessous, dans la partie prix de l’énergie.

1.3) Energie : quel(s) prix ?
Le prix de l’ « Energie » n’existe pas : selon les filières, on a des modèles économiques très différent au niveau primaire (quoi de commun entre le bois et le nucléaire), qui convergent, vers le consommateur final sous deux formes dominantes : le courant électrique, le carburant pour les transports.

Doit-on renoncer à parler du prix de l’énergie : non, mais en précisant de quoi on parle. Un économiste de la période 1850-1925 aurait parlé de prix du charbon, tout en constatant qu’il n’en existait que des marchés régionaux. Si le prix du pétrole, qui a commencé à jouer un rôle majeur avec le développement du moteur à combustion interne(faussement dit à explosions), lequel a révolutionné les transports terrestres et maritimes, (cf. l’intuition géniale de la marine militaire britannique basculant vers le fioul) et permis le transport aérien, c’est aussi à cause de sa facilité de transport. Ainsi, l’économiste Frankell , répondant à une question sur l’économie du pétrole, se borna-t-il à : « oil is a liquid, that’s all ! ».

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Le « trou » autour de 1960 correspond aux conséquences du « grand bond en avant » préconisé par le Président Mao : la population chinoise, en baisse brutale, a ainsi influencé le monde entier !
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Fig.12 Dynamique de l’énergie mondiale

La crise de 2008, à la différence des chocs pétroliers, n’a pas beaucoup d’influence sur la dynamique, à cause de la croissance des pays émergents (cf. figure 3) La mondialité des usages du pétrole a très vite créé des situations non régionales, régulées par l’oligopole d’Achnakary, qui a fonctionné jusqu’en 1969, et qui déplaçait l’essentiel du bénéfice au niveau du raffinage et de la distribution. Résultat : le prix du pétrole, en monnaie constante, baisse jusqu’en 1969, (fig.10 ce qui n’est d’ailleurs pas, en apparence, aberrant économiquement. En effet, les coûts marginaux de découverte au Moyen Orient pouvaient alors être considérés comme quasi nuls. Le problème était que cette situation était absurde, car le Moyen-Orient ne pouvait couvrir le marché mondial, ce que les USA avaient d’ailleurs constaté en élevant des barrières douanières à l’importation de pétrole, ce qui était tout aussi absurde (mais électoralement payant), puisque cela revenait à favoriser l’exploitation du soussol américain, que la marine américaine considérait comme une réserve stratégique, et l’incitât alors à développer la propulsion nucléaire. Très rapidement, entre 1969 et 1973, le cartel des pays « gros producteurs » (OPEP) décide de fixer le prix à un niveau arbitraire, (15 US $73/bl), (contre 2 en 1969), avec la bénédiction implicite des USA, qui, ayant abandonné l’étalon monétaire en 1971 (la fameuse décision Nixon : le dollar n’était plus garanti par l’or), pouvait alors payer le pétrole en émettant du papier. Cela revenait à fixer le prix au niveau du coût marginal de découverte « quelque part dans le monde » et à créer une formidable rente minière au profit des gros producteurs ! Une conséquence est que la phase d’expansion économique que connaissait le monde depuis 1945, et qui terminait la reconstruction de la période 1914-1945, fut brutalement freinée, et que l’on n’a jamais depuis retrouvé les taux de croissance d’avant les chocs, du moins dans la zone OCDE (le monde à économie de marché). Les performances de la Chine et de quelques autres émergents ne se font sentir que dans les toutes dernières années

Evolution Monde Période taux pib moyen taux énergie moyen (taux en %/an) 1952-1973 4,8 4,6 1974-2002 2,85 1,8 2003-2010 4,3 2,8

On notera une croissance énergétique plus vertueuse ces dernières années, à croissance économique presque égale (on n’ose pas mentionner les performances européennes).

1.4) Population et énergie.
On a donné, en début d’exposé, une évaluation de la ration énergétique moyenne d’un humain : 2,5 kwh (ou encore 200gep : gramme d’équivalent pétrole)). Comme une existence
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grabataire correspond à peu près à 100wattheure, on peut dire que le fait de se nourrir normalement permet à un individu de disposer d’une puissance de 100 watt pour se nourrir, se loger etc. Aujourd’hui, la consommation mondiale d’énergie par habitant est de 1,9 tep/an, soit environ 5000gep/habitant/jour, ce qui signifie, certes un peu bêtement, que l’énergie met à disposition de chaque humain, en supposant un rendement de 50%, l’équivalent de la force de travail de 5 humains (que certains écrivent, maladroitement, esclaves mécaniques). Ces chiffres moyens cachent de fortes disparités, et entrer dans une discussion détaillée ne relève pas de cet exposé: on retiendra que les USA sont à 7tep/habitant/an, les Russes à 5, les Chinois à 2, et que les Européens se situent autour de 3,5. Il est plus intéressant d’attirer l’attention sur les aspects structurels : par exemple on a longtemps admis que les consommations d’énergie pc (per capita) doivent suivre le modèle du plus riche (les USA), ce qui conduisit certains prospectivistes à admettre que lorsque le pib européen serait au niveau américain, alors la part de l’énergie serait la même. Erreur : aujourd’hui les USA sont à 0,17tep pour 1000$ppa (p.p.a: parité de pouvoir d’achat) de PIB, alors que les européens sont entre 0,9 et 0,13. On peut aussi noter la lenteur de l’évolution des consommations pc : l’Agence internationale pour l’énergie (AIE) estime ainsi, pour 2035, avec une population de 8,7 milliards d’habitants, une consommation pc entre 1,7 et 2,1, alors que pour 2011 elle donne 1,9. En bref, en prenant un taux moyen, la consommation par tête ne change pas, ce qui implique que les gains de productivité énergétique compensent l’accroissement de population (dont le taux d’accroissement décline constamment depuis 45 ans) (figure 11). La dynamique de la consommation par habitant ne laisse pas prévoir une consommation annuelle pc supérieure à 2 à 2,2 tep/pc/an. L’hypothèse plus ou moins implicite est que le prix de l’énergie suivra un schéma de Stiglitz, ce qui n’ira pas sans difficultés pour certains Etats, qui ont pris l’habitude de ne pas faire payer l’énergie (on se remémorera les émeutes liées au prix de l’essence au Nigeria). L’AIE envisage ainsi un prix de pétrole de 160 US$2012 en 2035, évolution conforme au modèle de Hotelling.

II.2) Le MIX ENERGETIQUE (énergies primaire)

Par consensus statistique, cette expression désigne l’ensemble des filières charbon, pétrole, gaz naturel, biomasse (incluant bois mais aussi la combustion des ordures ménagères !), nucléaire, hydroélectricité, géothermie et solaire. Par facilité sémantique, on parle des énergies » charbon pétrole etc. », alors qu’il s’agit de filières technologiques et économiques complexes Nous ne discuterons pas cette répartition, qui traduit en fait l’apparition massive des énergies carbonées (charbon, pétrole, gaz). Les productions de chaque filière s’expriment bien dans des unités relatives à ces filières : le charbon est produit en unités pondérales (tonnes), le pétrole et le gaz en unités volumiques (mètre cube ou baril pour le pétrole, mètre cube standard ou pieds cubes pour le gaz) le bois est produit en tas plus ou moins bien définis (en France stères, cordes..) le nucléaire en kwh etc… Le statisticien doit donc rechercher une façon de comparer entre elles les diverses filières énergétiques. Du fait de la massive présence de substances utilisées dans des processus de combustion, le pouvoir calorifique (c’est-à-dire la quantité de chaleur dégagée par la combustion d’une unité de masse) s’est naturellement imposé. Bien évidemment, tous les charbons n’ont pas le même pouvoir calorifique, de même les pétroles, mais cela peut se traiter avec un peu de patience et de pertinence : aujourd’hui les statistiques énergétiques demandent deux à trois ans pour être quasi définitives. On peut d’ailleurs remarquer que, si les producteurs d’énergies primaires adoptaient le Système International d’unités (SI) pour leur déclarations, cela éviterait quelques problèmes : mais,
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bien que des Etats tels que les USA et UK, et leurs amis, aient officiellement adopté le SI, le quotidien montre qu’ils continuent à se dispenser de respecter les conventions qu’ils ont signées ! Donc, finalement, les statistiques énergétiques sont exprimées en « tonne d’équivalent pétrole » qui vaut ainsi : 11628Kwh, 41,868 GJ (GJ=milliards de joule), 1,5 t (de charbon de haute qualité !) ,1100 m3 de gaz naturel, et même 7,33 bl (bl =baril). Pour couronner le tout, les statisticiens, sans doute excédés, ont radicalement simplifié le passage des volumes (pétrole en barils, et gaz en pied-cubes) en unités plus commodes : 1 baril/jour=50 tonnes/an, 1pied cube/jour=10m3/an. L’exposé consacré aux énergies finales revient sur ce problème des équivalences, notamment à propos du nucléaire et des énergies dites « renouvelables ». 2.1 La dynamique des énergies. A regrouper l’ensemble des chroniques, qu’elles soient filtrées ou non, on pourrait penser qu’il parait possible, constatant leur communauté de forme, (courbes monotones à courbure positive (concavité « vers le haut)) d’imaginer un modèle commun expliquant leur développement. Il s’agit là d’une illusion, comme on va le voir, en modifiant la présentation des statistiques, pour faire apparaitre leur « dynamique ». (Mathématiquement, on croise les chroniques avec les chroniques des différences annuelles). Donc, en rappelant et précisant ici les définitions données en 1.2, on utilisera des « taux » ou des « incréments » : – taux : différence relative par rapport à l’année précédente, que l’on croisera ensuite (graphe dlog) avec le logarithme des productions (dynamique logarithmique, car algébriquement un taux est la dérivée d’un logarithme). Les extrapolations utiliseront les productions cumulées : c’est par cette voie que se distinguent les renouvelables (pour lesquelles le cumul est illimité) et les fossiles (pour les quelles le cumul doit tendre vers une limite finie) ; – incrément : différence absolue que l’on croisera (graphe dlin) avec la production (dynamique linéaire : l’incrément est la dérivée de la production). Quelle que soient les énergies concernées, on doit retenir que le problème n’est pas seulement dans les ressources renouvelables ou pas, mais dans les débits possibles : par exemple, les hydroliennes sont tributaires des sites convenant à cette technologie ; de même l’hydraulique, l’éolien. L’énergie, c’est aussi un problème de robinets, que les ressources soient limitées ou non. Avant d’aborder un examen des différentes composantes du mix, il est évidemment nécessaire de rappeler sa composition (au sens de la classification retenue par l’AIE) : – Biomasse, qui intègre trois filières (bois, ordures ménagères, biocarburants) ; – Energies carbonées (trois filières : charbon, pétrole, gaz naturel) ; – Nucléaire (deux filières : combustibles, centrales) ; – Hydraulique (deux filières : chutes d’eau, fil de l’eau) ; – Géothermie (deux filières : haute et basse température) ; – Solaire (trois filières : éolien, photothermique, photovoltaïque). La dynamique linéaire de l’énergie totale (fig12) montre une vive réaction aux chocs pétroliers, mais une indifférence à la crise financière de 2008 : cela traduit l’influence des pays émergents, et ne va donc pas durer, eu égard à leurs présentes difficultés. 2.1.1 Biomasse. Cette énergie « primale » est recensée depuis 1850 : le graphe de la figure 12 montre en fait que les données sont « reconstituées » à partir des taux définis à partir d’études plus ou moins cohérentes, ceci jusqu’en 1970. Les données statistiquement utilisables couvrent 1970 et plus. Le graphe (fig13) fait apparaitre un système oscillant autour d’un taux moyen de 1,7%an, ce qui est cohérent avec la croissance de la production (fig14). Le cumul de la biomasse n’aurait aucun sens, l’usage thermique du bois remontant à des centaines de milliers d’années !
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Fig. 13

Fig. 14 Dynamique (linéaire) biomasse

2.1.2 Charbon, pétrole, gaz. (Énergies carbonées) Ces trois filières font appel à des dépôts sédimentaires, dont les histoires géologiques et physicochimiques sont maintenant bien connues, ce qui ne veut pas dire que leurs technologies soient figées (on pense notamment aux hydrocarbures de roche mères, ou encore schistes). Nous présentons en parallèle les résultats, en dynamique linéaire sur production, et logarithmique sur cumul.

Fig 15.

Dynamiques linéaires sur production (ensemble des carbonées) : fg 15

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Dynamiques logarithmiques sur cumul (séparément) : fig. 16, 17,18

Fig 16

Fig 17

Le pétrole a connu deux épisodes de réserves infinies, liées à des couts de découvertes très bas, euxmêmes résultant de progrès techniques. Pour l’instant aucune influence visible, à l’échelle mondiale, des « schistes »

Fig 18

Mêmes remarques pour le gaz

Ces trois énergies ont des signatures dynamiques très différentes :

Le charbon connaît deux épisodes de réserve « presque infinies ».La situation actuelle n’est pas durable, liée à une demande chinoise qui va s’atténuer.
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– Le charbon connait depuis 1991 un envol spectaculaire, lié aux importations chinoises : cependant, la structure en arceau de son parcours laisse prévoir une retombée le ramenant à son niveau ancien vers les années 2030 ;

– Le pétrole connait l’avant « chocs pétroliers » et l’après : sa production est repartie, mais avec une dynamique très différente, témoignant autant du contrôle de l’OPEP que de la prise de conscience de l’amenuisement des réserves. On peut signaler que sauf révolution qui ne pourrait venir que de l’exploitation des roche-mères (les « schistes »), le pétrole conventionnel des producteurs non OPEP est en déclin depuis quelques années.Quant aux hydrocarbures de roches mère (schistes), leur inventaire reste à faire au plan mondial, et va se faire lentement, car pas facile techniquement : on oublie qu’aux USA, si l’essor massif est récent, les travaux préliminaires ont commencé il y plus de trente ans. Notre pays s’illustre en ce domaine par une attitude plus qu’irrationnelle !

– Le gaz naturel connait moins de vicissitudes, du fait de son mode de commercialisation, qui oblige au lien physique jusqu’au consommateur final, et de la nature des contrats. L’avenir du gaz est lui aussi lié à l’éventuelle exploitation des roches mères Pour plus de détails, on pourra se reporter à la publication de la documentation française « Parlons gaz de schiste » (Collection Doc en poche) », qui présente en 30 questions/réponses un panorama très objectif.

2.1.3 Hydraulique, géothermie, nucléaire.

Ces filières (figure 19) sont sans limites naturelles (ce qui ne signifie pas que leurs productions annuelles ne soient pas limitées): l’hydraulique couple champ électromagnétique et gravitation, la géothermie résulte de la radioactivité naturelle du noyau terrestre, et le nucléaire récupère ce que les spécialistes appellent le défaut de masse, lié aux forces nucléaires.

SI la filière hydraulique est relativement simple (barrages, turbines, alternateurs), la filière géothermique est complexe et mal maitrisée, malgré son ancienneté : cela résulte de la diversité des technologies utilisables, qui vont de la pompe à chaleur à effet de sol jusqu’aux gisements naturels de vapeur d‘eau. Les hydroliennes ne sont que des centrales au fil de l’eau, comme les turbines de basse-chute, et leur mise en œuvre, (comme tout ce qui relève de l’hydraulique) est très liée à l’existence de sites. La géothermie peut certainement mieux faire, mais la filière complète est loin d’avoir maitrisée ses difficultés technologiques et surtout commerciales (problème des réseaux de chaleur).

Enfin le nucléaire montre une situation critique, qui tendrait à laisser prévoir sa disparition : le retournement de la trajectoire sera le fruit d’un effort important et persévérant, d’autant plus nécessaire qu’aucun bilan prévisionnel ne boucle sans nucléaire (cf.infra §2.2 à 2.4)

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Fig. 19 Dynamique des énergies non carbonées sauf solaire

Figure 20 Dynamique solaire (changement d’échelle vs figure 19)

2.1.4 Energie solaire. A la différence des autres énergies, nous utilisons les données statistiques non filtrées, le processus de filtrage décrit plus haut n’ayant pu dégager un résultat satisfaisant au critère de normalité des écarts –test quantile-quantile). La dynamique linéaire du solaire (figure 20) traduit simplement un effet d’introduction. Quant à la dynamique logarithmique sur cumul, nous la présentons par curiosité (figure 21), sans espoir de pouvoir l’utiliser. Comme il faut bien situer le solaire par rapport aux autres « renouvelables », nous avons reporté figure 22 les dynamiques linéaires bio, hydraulique, géothermie et solaire ; pour rendre celle-ci « visible » nous avons dû nous borner aux faibles productions. En 2010, le solaire (thermique, photovoltaïque, éolien) annuel c’est seulement 50 Millions de tep : c’est peu (comme la géothermie) mais avec une vitesse de croissance semblable à celle du nucléaire. Il est cependant clair que ce secteur énergétique manque de clarté !

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Fig. 21 L’inutilisable solaire cumulé.

Fig 22 Energies non carbonées et solaire : (noter le changement d’échelle par rapport à la figure 19)

2.2 Une appréciation du marché.

La mise en évidence des parts de marché des différentes énergies n’est pas habituelle, alors qu’elle est au cœur de la compréhension de l’économie, eu égard aux composantes d’économie habituelle (prix) mais aussi géopolitiques et depuis peu, climatiques.

La figure 23 présente les graphes des chroniques des parts de marché des principales filières énergétiques. Pour ceux qui douteraient de l’influence des prix, et plus précisément de leur variation brutale, le choc pétrolier de 1973 est un acteur majeur : la part de marché du pétrole entame son déclin, le charbon et la biomasse se stabilisent. Le gaz naturel est peu touché, ses caractéristiques propres le rendant peu sensibles aux variations brusques des prix (cF. supra§ 2.1.2).

Dans la figure 24, pour permettre de voir les ENR, on a modifié l’échelle des parts de marché, en adoptant une échelle logarithmique : alors les ENR sont bien visibles, mais bien loin des carbonées. L’échelle logarithmique, multiplicative, souligne les considérables écarts.

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Fig. 23

Fig. 24 la même, en log

En fait, pour saisir le jeu énergétique complet, il convient, suivant une représentation suggérée par l’économiste Olivier Rech, de croiser productions et parts de marché. La figure 25 donne cette représentation en coordonnées classiques, mais c’est en passant en coordonnées logarithmiques (fig.26) que l’on met clairement en évidence la transition énergétique : du fait du déclin inéluctable des énergies carbonées, déclin naturel ou accéléré par des mesures
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réglementaires, la transition énergétique est ce qui doit amener la case ENR à compenser l’évolution de la case EC (énergie carbonées). Et le prix directeur, celui du pétrole, entame une croissance structurelle, qui peut être présentée, soit sous forme de la classique chronique (en $ constant), soit aussi sous une forme plus singulière, quoique très simple : sa moyenne mobile sur 30 ans. (fig27). Pourquoi cette présentation ? Parce que 30 ans c’est la demi-vie moyenne d’un gisement de pétrole : on voit qu’alors on retrouve bien la baisse continue du prix jusqu’en 1973, mais que depuis, lentement mais surement, le prix marque le retour à une économie normale de la production, mais qui garantit la rente minière des producteurs à bas prix de revient, c’est-à-dire essentiellement l’OPEP, avec toute les conséquences géopolitiques de cette situation (cF . §2.1.2).

Fig. 25 L’outil fondamental des scénarios : le référentiel

Fig. 26 : le référentiel en échelle log

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Fig. 27prix du pétrole

On montre ici une tendance des prix du pétrole (moyenne sur 30 ans), qui semble bien refléter la réalité

Passons maintenant à l’appréciation de l’évolution du marché. NB : dans ce qui suit, pour éviter une confusion, fréquente, entre les parts de marché en % et les taux (en %/an), on désignera les parts de marché en points. Les EC représentent 80 points (sur une énergie totale de 100 points, les ENR 10 points, en comptant le nucléaire. En supposant la biomasse neutre et restant à 10 points, stabiliser les gaz à effet de serre, face à une demande d’énergie qui croit de 2%/an, implique que la part de marché des EC diminue de 2%/an : plus simplement, les EC seraient à production constante (ce qui n’est pas encore le cas aujourd’hui) Alors, au bout de 20 ans, les EC sont à 53 points de marché. La biomasse étant neutre, et bloquée, par construction de notre modèle, à 10 points, les ENR doivent passer de 10 à 37 (37=10053-10) en 20ans, soit un taux de croissance moyen d’environ 5%/an, qui ne parait pas à priori, irréaliste. Mais, si on examine le paquet des ENR, on constate que : -hydraulique et géothermie ont un faible potentiel de croissance : en 20 ans, leur total est passé, grosso modo de 2,5 à 3 points. Un contexte plus favorable pourrait renforcer leur position et les conduire, toujours en 20 ans, à 6 points (c’est-à-dire gagnant 3 points contre 0,5 points dans les 20ans précédents) ; -pour nucléaire et solaire restent donc 37-6= 31 points à gagner, contre, aujourd’hui (en 2010) 5,6 pour le nucléaire (en baisse tendancielle) et 0,4 pour le solaire. Donc quintupler (31/6) leur part de marché, soit un taux d’environ 6,5%/an, qui n’apparait pas impossible (encore qu’il suppose implicitement que la rentabilité des capitaux investis est aussi de 6,5%/an, bénéfices réincorporés). En supposant, dans un premier temps, que le ratio nucléaire/ solaire ne change pas, on aurait alors dans 20 ans un nucléaire à 28 points et un solaire à 2 points. Si on veut plus de solaire, par exemple 10 points dans 20 ans, il faut un taux de croissance du solaire de l ‘ordre de 16 à 17%/an, ce qui laisserait encore un nucléaire à 18 points ! Ces calculs, pourtant élémentaires, peuvent être compliqués, mais leur trame est toujours la même : pour une demande imaginée, et une situation de départ, les sentiers économiques sont très contraints, et le modélisateur est tout de suite confronté à des chiffres incontournables. Aujourd’hui 1 point de part de marché c’est 120 millions de tep/an, et cette valeur augmente, certes lentement, mais surement, encore pour quelques années (dans notre exemple précédent nous avons retenu 2%/an de taux de croissance pour l’énergie, soit 1%/an pour la population mondiale, et 1%/an pour la consommation pc.
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Ce passage des points de marché aux quantités équivalentes d’énergie montre bien la nécessité de ne jamais oublier que le marché est fait de quantités : aujourd’hui, en 2010, le solaire est retenu, dans le bilan annuel, pour 50 million de tep. Reprendre un point de part de marché implique que le solaire ajoute chaque année au moins 120 millions de tep, ce qui veut dire que cette industrie produise les équipements nécessaires, donc que les capitaux, qui vont devoir suivre les quantités (aux gains techniques près), soient rémunérés à un prix assurant le capital nécessaire à la croissance (le prix doit être « économique » : les factures peuvent être payées par le consommateur ou le contribuable, mais dans un schéma clair). Pour quantifier l’exemple cité plus haut, un solaire à 10points, c’est 1,3 à 1,5 gtep/an, soit un taux de croissance de la production de l’ordre de 25%/an, pendant 20 ans !

2.3 Autres appréciations.

L’AIE distingue ainsi trois scénarios pour 2035 (ref.World energy Outlook 2013). En conservant les dénominations de l’AIE (« curent », « new policy », « 450 »), on recense : Energie totale (Gtep) curent new policy 450 18,6 17,4 14,9 Ce qui correspond à des taux de croissance (en %/an) de 1,5 1,2 0,6 Comme l’AIE admet un taux de croissance de la population de 0,9, le scénario le plus vertueux (450, ainsi dénommé par la teneur, exprimée en ppm de gaz carbonique retenue comme objectif) implique ainsi une baisse de la consommation pc, obtenue par une baisse importante de la consommation pc dans la zone OCDE (les pays développés), pour permettre le développement des émergents. Au-delà de ces bonnes intentions, les parts de marché du mix énergétique s’établissent comme suit : Curent new policy 450 (pm : aujourd’hui) -carbonées 79,9 75,9 63,5 79,3 – nucléaire 5,5 6,4 10,2 5,6 -hydraulique 2,5 2,9 3,7 2,3 -bio 9,3 10,6 14,8 9,9 -solaire et autres 2,8 4,1 7,8 0,9

Compte tenu de la précision de ce genre d’exercice, on constate que : – Entre curent et new policy la baisse de 4 points des carbonées est obtenue par un peu des autres (1,3 bio ; 1,3solaire ; 0,4 hydraulique ; 0,9 nucléaire). Rien de vraiment novateur ; – Par contre 450 voit le nucléaire et la biomasse donner massivement (sur les 16,4 points de baisse des carbonées entre « curent » et « 450 » :10 points, le reste suivant au mieux). On doit cependant noter que l’AIE arrête le déclin du nucléaire, et préfère la biomasse au solaire.

2.4 Le possible et l’impossible.
Dans l’élaboration de l’évolution du mix décrite en 2.2, nous avons adopté une hypothèse caricaturale : le blocage brutal de la production des énergies carbonées, qui est quasi impossible à concrétiser. Rappelons qu’en 1973, lors du premier choc pétrolier, se traduisant par un triplement du prix du pétrole, la part de marché des énergies carbonées a certes commencé à décroître, passant en quelques années de 86 points à 80 points, niveau tenu aujourd’hui. Le graphe (fig 22) montre qu’en fait le pétrole a reculé, le charbon s’est stabilisé, et le gaz a continué ! On doit retenir quelques éléments fondamentaux :
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– le mix évolue dans un espace limité : les parts de marché ne pouvant pas, par définition, dépasser 100 points, les productions rencontrent des limites naturelles (« robinets », sites,).Ces deux limites déterminent ainsi un espace d’évolution (le Référentiel de Rech) qui contraint fortement les scénarios. – le mix est mondial. Certes, en fonction de leurs ressources naturelles, et des politiques tarifaires, les Etats connaissent localement, au niveau final, des mix différents, et rien n’interdit théoriquement d’imaginer des politiques énergétiques autarciques, ou, au moins équilibrées entre importations et exportations. Le fait que les limites physiques des énergies carbonées entrainent des coûts marginaux croissants va imposer inéluctablement l’élargissement des mix nationaux, d’autant plus que le glissement électrique des énergies finales entraîne des interconnections au moins continentales. Tout ceci implique que les scénarios respectent les règles d’évolution de l’espace des mix : en part de marché, une énergie en déplace toujours une autre, et comme la somme des parts de marché est une borne incontournable, cela signifie qu’une énergie au moins perd des parts de marché. Cette évidence échappe à beaucoup de spécialistes : soit qu’ils pensent qu’une production émergente traduit un succès économique (alors qu’au début il ne s’agit que d’un effet d’introduction), soit que la concurrence inter énergie leur échappe, surtout si le marché est biaisé par des prix imposés, ne traduisant pas les coûts. Ceci concerne évidemment les énergies finales, celles que le consommateur reçoit et paye, mais la chaine économique remonte évidemment vers les énergies primaires, dont les économies commandent le mix. Une preuve : les promoteurs de parcs éoliens demandent des prix garantis en pied de parcs, de même que les promoteurs de réacteurs EPR en UK demandent des prix garantis sortie de réacteur. C’est faire bon marché des problèmes de distribution, intrinsèquement compliqués par la part partout grandissante de l’électricité, et, sorte de cerise sur le gâteau, électricité assaisonnée de fournitures aléatoires (vent, soleil) !

3. Les contraintes d’évolution du mix :

3.1 Le problème du climat. Difficile question, maltraitée en France, au moins par les médias. Entre scientifiques, le débat devient quasi théologique. Nous pouvons cependant citer quelques éléments remarquables: – le comportement allemand, qui produit allègrement son lignite et développe les centrales à charbon, alimentées par le charbon américain libéré par les hydrocarbures de schistes. Nos voisins, par ailleurs bons consommateurs de notre nucléaire, augmentent ainsi leurs émissions de gaz à effet de serre, après avoir prêché la vertu climatique à toute l’Europe. La politique énergétique allemande, au moins temporairement, nie objectivement les effets climatiques. -le comportement des USA qui font des hydrocarbures de roches-mères la base d’une géopolitique, ce qui, s’agissant du climat, revient à passer au second plan l’influence des gaz à effet de serre, mais dans un schéma climatique gagnant, car le gaz remplace le charbon, lequel vient se placer en Europe. En quelque sorte les USA envoient du CO2 à l’Europe ! – l’émission constatée de gaz à effet de serre, au plan mondial, est très inférieure aux prévisions : le graphe de la figure 28 situe ce qui se passe par rapport aux scénarios du GIEC (les médias confondant par ailleurs scénarios et prévisions, et retenant les plus catastrophiques). Les scénarios du pire ne se réaliseront pas.

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Fig 28 Les scénarios climatiques du Giec et la perspective des émissions de carbone.

Ce graphe montre que les émissions soit constatées, soit prévues, se situent dans la zone basse, voire même en dessous des zones d’émission à la base des scénarios du Giec. On notera la concordance des scénarios IEA new policies et Clarmix (groupe d’experts, structure privée)

Ceci étant, il convient de retenir que le climat est un problème, mais un problème mondial, et qu’il ne peut y avoir à ce sujet un mix européen très différent du reste du monde (un peu, c’est possible, beaucoup, c’est dangereux : on ne peut pas définir une politique énergétique sur un critère environnemental qui ignore les frontières). Indépendamment des démarches politiques, le problème du climat peut être économiquement traité à travers le marché des droits d’émission. (C’est en utilisant un marché de droits d’émission que les USA ont divisé par deux en quelques années les émissions de SO2).Ce dispositif, parfaitement ignoré du public et même, plus ou moins volontairement, des milieux politiques, est pourtant au travail, dans le monde entier : aujourd’hui 8 marchés fonctionnent, mal en Europe, bien en Extrême-Orient. Les figures 29 et 30 fournissent une vision surprenante, témoignant de l’enracinement progressif d’une formule, certes complexe (le vocable droit à polluer est souvent utilisé pour un système qui devrait s’appeler incitation à ne pas polluer). Cette occultation est probablement liée au caractère marchand attribué à une notion qui, pour certains esprits, est une incarnation du « mal » (comme les déchets radioactifs du nucléaire) alors qu’il s’agit de mettre en place une solution efficace à un problème défini.

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Fig 29 et 30.Les marchés des droits d’émission.

3.2 Le risque des économies d’énergie. La consommation d’énergie n’est pas neutre quant à l’influence sur le PIB. Utilisant le diagramme de Stiglitz (cf. fig 31), les économies d’énergie sont intéressantes si on est dans la zone de surconsommation (ce qui est le cas de beaucoup de pays émergents), beaucoup moins si on est dans la zone vertueuse, de croissance faible. La restriction d’énergie, quel que soit le moyen (rationnement, prix) revient en quelques sorte à priver de nourriture l’économie, et doit donc être utilisée avec précaution en état de récession ou de faible croissance. Danger de basculement dans une récession autoentretenue. Il existe cependant un moyen facile de faire des économies vertueuses : c’est de permettre à tout consommateur de connaître à chaque instant sa consommation. Aujourd’hui seul l’automobiliste a ce privilège. Donner au consommateur électrique le même privilège serait une excellente façon d’économiser et réguler l’électricité : c’est techniquement possible, mais coûteux, et suppose un réseau en parfait état. (La France, avec le compteur LInky, a une position intelligente, mais la mise en place sera longue, jamais à l’abri de démagogie politique).

3.3 La vitesse de transition ne peut être trop élevée. Il s’agit d’une évidence économique, bien connue des comptables, mais négligée, voire ignorée des économistes : lorsqu’un nouveau procédé remplace un ancien procédé, c’est qu’il conduit à une meilleure efficacité, prix mais aussi qualité (ce que les économistes appellent le facteur hédoniste). On oublie le plus souvent, si le capital installé pour l’ancien procédé n’est pas amorti, de mettre en évidence le coût de la dépréciation résiduelle : après tout, on peut dire que c’est le jeu de la concurrence, et alors renvoyer au dépôt de bilan, c’est-à-dire à l’appauvrissement des
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apporteurs de capitaux, qui ont pris leur risque et perdu leur mise. A raisonner ainsi, on commet une faute macro-économique : cet appauvrissement est aussi celui de la nation. C’est ce que l’on appelle le problème du coût du capital déplacé, ou encore coût complet de substitution.

S’agissant des industries de l’énergie, on est en présence historique de systèmes industriels lourds, à durée d’amortissements élevées : si, au nom de nouveaux procédés, on renonce à exploiter ces installations, mais que l’on néglige le coût de substitution, alors l’opérateur ancien va enregistrer une perte, qui apparaitra fatalement au niveau national.

3.4 Mix et géopolitique.

3.4.1 Le cas de l’Europe.

Une étude de 6 experts européens très connus (français, anglais, belge, hollandais, italien), s’agissant de la politique énergétique européenne, utilise les expressions suivantes : « -la situation actuelle est un champ de ruines ; -après avoir défini des règles permettant aux marchés de fonctionner, les autorités européennes ont édicté des règles qui empêchent les marchés de fonctionner ; -la situation est absurde pour le gaz, et encore plus absurde pour le marché de l’électricité ; – les Polonais ne veulent rien envisager qui puisse pénaliser leur charbon, les Allemands sont obsédés par le développement des renouvelables, les Français sont engoncés dans le nœud de contradictions inextricables, les Anglais tricotent de toutes façons leur propres système » Et les experts de conclure sur : « L’impasse dans laquelle s’est fourvoyée la politique énergétique européenne » On ne saurait mieux dire ! Quant à la France, sa loi de transition énergétique ne restera pas dans les annales, ni dans sa rédaction au sens du droit, ni dans ses concepts économiques, ou alors, nous suivrons le joueur de flute !

3.4.2 Et le reste du monde ?

L’énergie mondiale est aujourd’hui carbonée (hydrocarbures et charbon) à 80%, et les meilleurs scénarios prévoient encore une part de marché de 60% dans 20 ans. Donc les acteurs du jeu carboné sont nécessairement au premier plan. Les acteurs influents du jeu sont les Etats à énergie carbonée : les grandes compagnies pétrolières, qui ont dirigé le monde pétrolier jusqu’en 1972, sont loin derrière les compagnies nationales, qui occupent les 15 premières places. Par exemple, cela apparaît, mais à condition de pousser l’analyse au-delà des « unes » de journaux, dans ce qui se passe en Ukraine. Si on met à part la Crimée, rattachée à l’Ukraine en 1957 par une décision unilatérale de l’URSS (Kroutchev), qui ne provoqua en son temps aucune réaction, une composante du conflit est l’approvisionnement en gaz de l’Europe de l’Ouest. Aujourd’hui aux mains des Russes, cet approvisionnement est remis en cause par une position américaine qui entend exporter du gaz naturel en Europe, en s’appuyant sur leurs « réserves » issues des fameux schistes. En attendant, et du fait de l’existence de ces productions nouvelles aux USA, ceux-ci envoient du charbon en Europe, rappelant ainsi, ce que beaucoup ont oublié, que les USA sont aussi l’acteur dominant du charbon mondial. Sur le même thème, la situation au Moyen-Orient ne laisse pas d’étonner. Il y a 20 ans, on aurait assisté à une folle hausse des prix du pétrole. Rien aujourd’hui (au moment où ces lignes sont rédigées, Novembre 2014), sinon une baisse semblant encouragée par l’OPEP. Pourquoi ? Certes
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parce que la consommation n’est pas très tendue, que les réserves pétrolières encore importantes entrainent, par un jeu classique, à ne pas faciliter l’entrée d’énergies concurrente sur le marché. Mais peut être aussi par un signal des Saoudiens aux USA, ou encore, par un processus compliqué entre Iran, Russie et USA, qui sont toujours au centre du jeu. L’économie fini toujours par réapparaitre derrière les apparences politiques : les Etats à fortes réserves et pas trop peuplés ont un intérêt dominant à garder la rente liée à la mise en production des nouvelles et coûteuses réserves (grands fonds marin, éventuellement roches mères), donc le prix remontera. (On peut se rappeler que l’économiste français Maurice Allais, prix Nobel, a attiré l’attention sur la préférence pour le futur liée à certaines activités économiques, impliquant l’emploi de taux d’actualisation négatifs : cela explique bien le comportement des Saoudiens). Au-delà de ces considérations on ne peut qu’être frappé par la fragilité du monde actuel, probablement liée à l’abandon de tout étalon monétaire (l’économie est aujourd’hui une physique sans système d’unités). En attendant une hypothétique consolidation , le mix énergétique doit assurer la sécurité des approvisionnements, en envoyant les signaux nécessaires : du renouvelable à condition de ne pas faire n’importe quoi à n’importe quel prix, notamment en matière de biomasse, et surtout du nucléaire, qui est la seule source énergétique abondante, dispersée, à pollution concentrée (donc facile à gérer), et dont la mise en place soutenue devrait s’imposer à tous dans les Etats développés.

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TITRE III : ENERGIE FINALE

Avant-propos III.I – Etat des Lieux 1.1 – Définitions et bases 1.2 – Le problème des statistiques 1.3 – Spécificités et distribution des énergies finales A – Spécificités des énergies B – La distribution face aux variations de la demande C – Le problème des évènements « marquants » 1.4 – Une synthèse de l’histoire de l’énergie A – Historique économique des politiques énergétiques B – Historique du développement durable III.2 – Problématiques Actuelles 2.1 – Le mix énergétique mondial via l’exemple français A – L’exemple français B – Des enjeux majeurs pour la situation géopolitique mondiale 2.2 – Modification des usages de l’électricité 2.3 – Inter-corrélation entre économie et énergie A – Différence entre prix et coûT B – Interconnexions internationales des économies C – Impact économiques des politiques renouvelables 2.4 – Antinomisme du développement durable

III.3 – Perspectives d’avenir 3.1 – Projection de l’évolution des mix mondiaux 3.2 – Evolution des usages de l’électricité 3.3 – Une nouvelle économie pour un rebond de l’énergie 3.4 – Développement durable un objectif français

Conclusion

Avant-propos

Cette troisième partie traite de l’utilisation finale de l’énergie, des problématiques actuelles associées ainsi que les prospectives d’avenir.

III.1 – Etat des Lieux

L’énergie est un concept physique difficile à appréhender dans la vie de tous les jours. Cette notion est explicitée dans le titre I sur les notions théoriques fondamentales et l’histoire de la physique.
1.1 – Définitions et bases Il y a différents stades de transformation de l’énergie : – celle notamment primaire disponible dans la nature avec un minimum de transformations, les différentes filières constituant le mix énergétique primaire ; – l’énergie que nous consommons au quotidien, autrement appelée énergie finale, (électricité, carburants, combustibles) ;
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La France, par exemple, dispose de 270MTEP d’énergie primaire, et bénéficie de 170MTEP d’énergie finale, la différence représentant l’énergie utilisée par les réseaux de transport de l’énergie, et les pertes dues aux rendements, obligatoirement inférieur à 1 (cf. titre 1).

Figure 1 : Transformation Energie Primaire vers Finale – France 2011 Source : Service de l’observation et des statistiques, Repères, Chiffres clés de l’énergie Édition 2011

1.2 – Le problème des statistiques Toute étude utilise des données (statistiques). Ce qui soulève deux questions : – La précision des chiffres : la création de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) a permis de mettre de l’ordre dans un domaine mal connu, mais il ne faut pas s’illusionner : les chiffres en provenance des pays membres de l’OCDE sont valables à 1 ou 2%, ceux des autres pays sont parfois très douteux, ce qui explique que les séries soient remaniées pendant quelques années ; – Le biais de présentation : le plus simple est de donner un exemple, celui des données d’émissions de CO2 par pays émetteurs, ainsi que le PIB, la population et la consommation finale. Ces données issues de l’AIE organisme autonome créé par l’OCDE sont ce qu’il y a de plus objectif possible. En les mettant sous forme de graphiques et en les comparants sous forme de diagrammes quiconque peut induire un biais dans l’analyse qui suivra.
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En présentant uniquement le second camembert les USA sont les plus grands pollueurs de la planète et émettent plus de deux fois plus de CO2 par habitant qu’un chinois. Si à l’inverse nous souhaitons montrer que la Chine n’est pas sur la bonne pente de GES il suffit de présenter uniquement le dernier graphique qui montre que la Chine émet cette fois 4 fois plus que les États Unis en comparaison à 1000$/PIB. Selon le critère retenu, l’auditeur, ou le téléspectateur, sont ainsi mis en présence de jugements différents. Bien entendu, les « professionnels » ne sont pas dupes, mais les citoyens sont ainsi « orientés ». Ce genre de biais est malheureusement très fréquent. Tableau 1: Données énergies Source : AIE 2013 Toutes les données sont pour une année (2013) Chine USA France Allemag ne Monde
Consommation Finale (en MTEP)
1317 1463 160 224 8 000
Emission de CO2 (en MT) 7 954 5 287 328 748 31 342
Population (en Millions) 1334 312 65 82 6 958
PIB (en Milliards de dollars) 4 195 13 225 2 250 3 048 52 486
PIB/Habitant (dollar/hab) 3 140 42 390 34 615 37 170 7 540
Emission de CO2 par habitant (T CO2 / habitant) 6,0 16,9 5,0 9,1 4,5
Consommation finale / par habitant (TEP/habitant) 1,0 4,7 2,5 2,7 1,1
Emission de CO2 / PIB (TCO2 par 1000$ de PIB) 1900 400 146 245 600 Il faut donc retenir avant toute analyse que si l’exactitude des données est le nerf de la compréhension des systèmes énergétiques, leur utilisation est aussi un moyen d’influencer la vision des observateurs.

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1.3 – Spécificités et distribution des énergies finales
A – Spécificités des énergies Il est indispensable de comprendre quelques faits techniques sur les énergies finales, que l’on peut classer en deux catégories : – les combustibles (qui alimenterons des technologies de combustion : chaudières, cheminées, moteurs thermiques) et qui se distinguent, évidemment, par leurs états (solides, liquides, gazeux). Leur caractéristique essentielle est le pouvoir calorifique. Dans cette catégorie, les produits pétroliers sont les plus aisément transportables et stockables. L’inconvénient des combustibles est de provenir de ressources primaires limitées (gaz, pétrole, charbon), ou éparses (bois), et leur utilisation entraine une émission de gaz carbonique. (Nota : les combustibles nucléaires, qui reprennent le vocable combustible par extension de langage, alimentent des chaudières très particulières, qui ne font pas appel au processus de combustion à l’oxygène, et n’entrainent pas d’émission de gaz carbonique). – l’électricité, qui utilise le champ électromagnétique, une des forces fondamentales de la nature. La caractéristique essentielle de l’électricité, sous la forme maintenant universelle du courant alternatif est, indépendamment de sa capacité à mettre en mouvement les électrons (grâce au champ), de transmettre deux repères techniques fondamentaux quant à ses emplois : la tension et la fréquence. L’électricité est ainsi une énergie ordonnée, ce qui permet ainsi de transporter de l’information. En effet les modulations de fréquence ou d’intensité permettent de produire signaux assimilables à de l’information, et par exemple de voir naître … internet.
B – La distribution face aux variations de la demande.
La demande d’énergie n’est pas la même selon les jours de l’année et les moments de la journée. Cela n’entraîne pas vraiment de problèmes pour les combustibles, dont les réseaux de distribution reposent sur l’existence de capacités de tailles diverses (du tas de charbon aux réservoirs des automobiles). Le problème est beaucoup plus compliqué pour l’électricité. C’est ce principe de base qui est exposé ici et qu’il est absolument indispensable de comprendre : à tout instant la Production doit être égale à la Consommation pour assurer la stabilité du réseau. En effet : -1) l’électricité ne se stocke pas, à coût économique acceptable par le consommateur, et pas en grandes quantités. Notre électricité est sous forme de courant alternatif de fréquence 50Hz, tous nos appareils électriques fonctionnent en étant branchés sur le réseau, tous nos générateurs en centrale de production d’électricité sont dimensionnés pour fonctionner sur du 50Hz. -2) le réseau de distribution, qui comprend une hiérarchie de lignes haute, moyenne et basse tension, est conçu pour garder la tension la plus élevée le plus près possible du consommateur final, de façon à réduire le consommation de courant électrique nécessaire au transport du courant électrique, consommation d’autant plus réduite que la tension est élevée. Ces lignes de transport d’électricité voient donc passer toute la production et la consommation d’électricité du pays, elles sont interconnectées à des nœuds dans le pays et avec les pays limitrophes. Pour se représenter ce phénomène, la courbe de consommation en France (Figure 3) est révélatrice et quasiment la même tous les jours de l’année à la différence près de l’amplitude en hiver ou en été. Cette courbe s’échelonne par une faible consommation avant 5H puis un premier pic à 8H et un second très important à 19H30 lorsque toutes les familles rentrent aux domiciles et allument leurs matériels ménagers.
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Figure 3: Courbe de consommation d’électricité France Source : RTE – 10/12/2014 Ces courbes montrent un aspect essentiel de la puissance appelée : en France et à tout échelon, elle est fortement fluctuante. En plus d’être variable en terme de demande elle l’est aussi par la météo, la sensibilité thermique (-1°C = +2300 MW) est l’énergie supplémentaire appelée sur le réseau lors de la perte d’un degré par rapport à la température prévue (historique). Ce qui signifie que le réseau doit être apte à cet instant même de fournir 2300MW soit l’équivalent de 3 tranches nucléaire de type Fessenheim.

Figure 4 : Puissance appelée d’électricité sur l’année France Source : RTE La différence entre la puissance installée, la puissance mobilisable et la puissance utile à l’instant t peut être conséquente : avec une capacité de 129 GW installée (dont 63GW de nucléaire, 28GW de thermique et 25GW d’hydraulique), les moyens de production sont donc appelés sur le réseau en fonction de la demande.
C – Le problème des évènements « marquants » 1 – Un exemple simple : nous sommes en pleine coupe du monde de football, la mi-temps approche. Lors du coup de sifflet, tous les spectateurs se dirigent vers le réfrigérateur pour prendre une boisson et se chauffer un en-cas ; l’effet de masse est énorme : quasiment 40 millions de téléspectateurs en France font ce même geste (500W chacun x 10 Millions de frigo = 5MW = 6 tranches nucléaires). Les consommateurs se mettent donc à consommer de l’énergie, la fréquence est commune à tout le parc français (et européen). Dans un premier temps (quelques secondes) ce sont les fréquences de
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rotation des rotors des centrales qui dans vont compenser cet effet de charge en abaissant leurs vitesses. C’est le principe de la réserve primaire de puissance. La réserve secondaire représente quant à elle une marge de puissance que chaque groupe de production peut lancer (quelques secondes à quelques minutes) en cas de montée ou baisse de la fréquence (identique au principe d’en garder sous le pied en voiture pour pouvoir doubler sur la route). Enfin le réglage tertiaire revient à démarrer des groupes thermiques en urgence (pétrole, charbon, gaz) à la demande de RTE (30mn de latence au maximum environ). 2 – Un exemple de catastrophe de distribution : En Allemagne le 4 novembre 2006 pour permettre le passage d’un bateau avec un haut mât, deux lignes 400kV furent accidentellement déconnectées du réseau entraînant une surcharge des autres lignes maillées. Lors d’une opération visant à limiter cette surcharge, les réserves primaires, secondaires, tertiaires furent balayées par la soudaineté du phénomène. Quand une ligne se déleste, la ligne connectée la plus proche reprend alors sa charge en plus de la sienne et voit sa capacité électrique augmenter d’un coup, si le seuil de délestage est dépassé, alors à son tour la ligne se déleste, et ainsi de suite c’est l’effet domino qui mène au « black-out » généralisé et l’interruption du spectacle de ce match de football si important. Tout le réseau s’écroula dans le phénomène de black-out. Cette coupure a touché l’Allemagne, la France, la Suisse, le Nord de l’Italie, quelques pays de l’Est et même la connexion entre l’Espagne et le Maroc. Cependant en moins de 2H toutes les lignes ont pu être remises sur le réseau et l’événement soldé. L’électricité est un bien non stockable, en croissance dans nos utilisations quotidiennes, de nature technique exigeante et est devenu une énergie finale essentielle tant au citoyen qu’aux entreprises pour la croissance de la Nation. C’est donc naturellement que des enjeux économiques forts se sont greffés aux problématiques techniques de son déploiement et désormais de son utilisation.
1.4 – Une synthèse de l’histoire de l’énergie
A – Historique économique des politiques énergétiques L’énergie n’est plus liée uniquement qu’à l’aspect technique de la capacité des producteurs à produire et des consommateurs à consommer, la politique économique associée a largement influencée les investissements dans ce secteur pour favoriser certaines énergies par rapport à d’autres. Voici, par exemple, un rappel d’évènements fondateurs, essentiellement en France : 1925 : Création de la Compagnie Française des Pétroles (à partir des anciennes concessions allemandes en Irak). 1938 : Création du Centre de Recherche Pétrolière du Midi, ancêtre d’Elf-Aquitaine 1946 : En France, Politique Keynésienne de relance par les investissements de l’État (Création d’EDF, GDF, Total,…), aujourd’hui partiellement ou complètement privatisés, illustrant le concept d’un Etat « bon entrepreneur » 1973 : Crise mondiale du pétrole, multiplication par 4 des prix ! 1974 : En France, Plan Messmer de développement de l’électronucléaire en France (objectif 100GW) 1983 : En France, adoption dans les faits par le gouvernement socialiste des politiques économiques de l’école de Chicago de Milton Friedmann, à savoir le libéralisme économique 1996 : En Europe, Ouverture des marchés de l’électricité à la concurrence (Effective en 2004) 2000 : Aux USA, Crise californienne de l’électricité (prix multipliés par 4 en quelques semaines), résorption de la crise par l’Etat à hauteur de 30Milliards de $
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2007 : En Europe, Ouverture totale (professionnel et particulier) du marché de l’électricité à la concurrence 2015 : Fin des tarifs réglementés pour les professionnels
B – Historique du développement durable Afin de comprendre les problématiques et perspectives du siècle à venir nous devons réaliser une courte rétrospective des événements majeurs ayant eu lieu par le passé. 1972 : Présentation du rapport Meadows du Club de Rome, émergence du concept de développement durable dû aux limites de la croissance. Proposition d’un modèle de décroissance basé sur des ressources mondiales finies. 1988 : Mise en place du GIEC (Groupement d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat) qui indique une évolution de la quantité de gaz à effet de serre sur Terre et le relie à l’activité industrielle. Celui-ci préconise la diminution des émissions de gaz à effet de serre afin de juguler les problématiques futures liées au réchauffement (montée des eaux, sécheresse, migrations …) 1992 : Convention non contraignante de Rio sur le climat (ONU) qui s’accorde sur la l’objectif de stabilisation des émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial sans fixer de contraintes. 1997 : Protocole de Kyoto (non ratifié par US et Russie) fixe des objectifs quantitatifs et des échéances de la convention de Rio. 2003 : Engagement de la France au Facteur 4 (Diminution par 4 d’ici 2050 des GES) 2007 : Grenelle 1 de l’Environnement en France pour fixer les objectifs et engagements à long terme dans les secteurs (résidentiel, transport et industrie) 2008 : Plan Energie-Climat adopté en Europe visant le 3×20 (Diminution de 20% de la Consommation et des GES et augmentation de 20% d’ENR dans le mix énergétique par rapport à 1990) 2008 : Crise économique des subprimes entrainant une remise en cause des budgets et donc des politiques 2009 : Grenelle 2 de l’Environnement en France pour fixer les objectifs et engagements à long terme dans les secteurs (résidentiel, transport et industrie) repris et modifié par M. Boorlo. 2014 : Loi sur la Transition Energétique (LTE) En effet cette année la loi de transition énergétique a été adoptée par l’assemblée et le sénat. Cette loi a pour objectif vertueux de réaliser un mix énergétique plus varié et à développer les énergies dites « verte ».

– Comment la demande d’énergie a-t-elle évoluée jusqu’à présent ?

– Quel usage avons-nous de l’électricité et quel impact sur notre quotidien ?

– Quelles sont les contraintes économiques associées de nos jours ?

– Quel impact sur l’environnement, quel lien entre développement durable et économie ?

III.2 – Problématiques Actuelles

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2.1 – Le mix énergétique mondial via l’exemple français Après la seconde guerre mondiale les dirigeants français et des autres pays dits riches ont développé des moyens de production d’énergie centralisés pour répondre à la forte demande des industries et des ménages qui nécessitaient de l’énergie en abondance pour reconstruire le pays et se moderniser.
A – L’exemple français Des moyens dispersés sur le territoire français mais avec des fortes puissances instantanées ont permis aux industriels de créer des pôles de développements et aux métropoles de se moderniser. Il fallait donc des moyens fiables capables de produire une forte quantité d’énergie et de manière constante tout en se soustrayant à l’influence des pays étrangers en terme d’approvisionnement en matière première servant à produire notre électricité, c’est sur cette pensée que s’est développé l’électronucléaire français par le Plan Messmer en 1973. Depuis la France a donc implanté des centrales nucléaires pour produire la base de l’énergie constante et régulière sur le réseau. L’électricien a ajouté des moyens de production dits de pointe afin de pouvoir produire très rapidement de l’électricité en cas de demande subite par grand froid ou évènement particulier, ce sont les centrales thermiques qui jouent ce rôle d’appoint et qui ne fonctionnent que quelques heures par an. A ce jour les pays développés ont des infrastructures des énergies finales (stations essences, réseaux de distribution et transport d’électricité, pipeline de gaz et transport de charbon) fiables et déployées sur tout leur territoire. La consommation de ces pays ne connaitra pas de croissance démesurée comme lors de la construction de son réseau d’énergie finale, ces nations subiront une transformation des usages par les énergies décarbonées et décentralisées avec de plus en plus de productions autonomes et volatiles de petits producteurs particuliers. Quant aux pays émergents, ils sont encore en phase de construction du réseau et des infrastructures nécessaires au déploiement de leurs énergies finales. Ils construisent donc des centrales de grande ampleur, des réseaux de pipelines, de lignes électriques et de terminaux. La croissance énergétique de ces pays sera forte dans les années à venir jusqu’à atteindre des niveaux de nécessaire à la pleine industrialisation de leur pays et de leurs citoyens. Les pays émergents vont donc être des forts demandeurs d’énergie et selon le mode de consommation associé potentiellement des forts émetteurs de gaz à effet de serre.
B – Des enjeux majeurs pour la situation géopolitique mondiale Les pays émergents et de forte population seront les acteurs majeurs de la scène énergétique de demain. A ce jour des scenarii nous montrent que la population mondiale augmente et devrait atteindre entre 9 et 10 milliards d’habitants vers 2050, sans que l’on sache d’ailleurs si ce niveau sera à peu près stable, ou marquera au contraire un « pic », précédant un déclin : les démographes sont partagés à ce sujet ! Comme nous l’avons vu l’énergie provient de manière majoritaire (75%) des énergies fossiles et donc épuisables. En effet certains pays ont déjà passé leur « peak oil », expression signifiant que le pays produit chaque jour moins de pétrole que la veille, sa pente de production est donc déclinante à coût fixe. Ces énergies étant fossiles, elles émettent des gaz à effet des serres et induisent une contrainte climatique qui a désormais un prix sur le marché de CO2 et de SO2. Les pays étant fortement consommateurs d’énergies, le modèle économique des pays dépend entièrement de l’énergie, les approvisionnements seront encore plus le cœur des conflits mondiaux
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qu’à ce jour. Pour rappel et en exemple le gaz européen provient quasi exclusivement des réserves russes transitant par l’Ukraine. Enfin les investissements nécessaires, les constructions, les implantations sur les réseaux de nouveaux complexes énergétiques nécessitent du temps. Le temps de monter le projet, de le financer, de convaincre les acteurs politiques, les populations, de trouver la main d’œuvre qualifiée à la construction et l’exploitation. Cette mise en œuvre se fait sur le temps long et ne peut être changée en quelques années, le temps se compte en décennies. Tous ces éléments amènent les experts tant économistes que techniques à penser qu’une crise énergétique profonde en est à ses prémices. Or l’économie et l’énergie étant liés comme l’a montré Stiglitz, prix Nobel d’économie, si la crise profonde de l’énergie n’est pas jugulée elle dérivera sur une crise économique puissante et profonde que nous connaissons déjà en partie.
2.2 – Modification des usages de l’électricité La consommation d’électricité représente de l’ordre de 25% de la consommation d’énergie finale des pays en moyenne. Celle-ci est un bon indicateur du taux d’évolution de la consommation finale globale. Le graphique ci-dessous (Figure 2) montre l’évolution en rouge de la consommation d’électricité au niveau Monde quand la courbe grise montre l’évolution de la consommation de la Chine (consommation par habitant)

Depuis 2010 un chinois consomme déjà plus en moyenne qu’un habitant moyenné de la planète et ce taux n’est pas en diminution. La consommation électrique est le reflet de progression d’une société vers un modèle européanisé de consommation, à savoir l’utilisation de téléphone, d’ordinateurs, de véhicules de plus en plus particuliers … Un autre aspect de l’évolution des usages de l’électricité est méconnu et pourtant omniprésent dans notre vie quotidienne. Les datacenters sont les espaces industriels où sont concaténés des serveurs permettant le stockage et la transition des informations de notre internet quotidien mais aussi des banques, des entreprises. Ces données ne font que croître, le volume de données devraient être multipliées par 50 d’ici 2020.
Figure 2 : Evolution consommation électricité per capita Source : Banque Mondiale 2014
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Ces datacenters nécessitent de l’électricité pour fonctionner ainsi que de la ventilation pour refroidir les transistors et puces électroniques qui commutent. A ce jour le numérique représente d’ores-etdéjà 10% de la consommation électrique mondiale. Avec une multiplication par 50 du volume de données, la proportion de la consommation d’électricité dans le numérique ne peut qu’exploser. En terme plus concret cela signifie que le simple fait d’utiliser un ordinateur innocemment en envoyant un email ou de regarder une heure de vidéo par semaine sur une tablette consomme de l’énergie et, selon d’où provient cette énergie, émet donc des gaz à effet de serre. Pour une heure de vidéo sur une tablette, l’ADEME, en 2014, estime que la consommation équivalente est celle de deux réfrigérateurs pendant toute une semaine. De même un employé d’une entreprise envoyant des emails dans le cadre de son travail sur une année consomme autant de CO2 que s’il avait fait un trajet aller-retour Paris-New York. Le numérique n’est pas neutre, l’électricité selon sa provenance produit des gaz à effet de serre.
2.3 – Inter-corrélation entre économie et énergie A – Différence entre prix et coût Dans le cas des combustibles, du fait de leur facilité de stockage qui leur permet d’échapper aux problèmes base/pointe que connait l’électricité, le prix est classiquement défini par le marché, avec cependant un caractéristique intelligente pour les carburants : ceux-ci (essence ou diesel) supportent une taxe destinée à payer le réseau routier. Le défi technique et économique qui s’impose à nous pour les années à venir est encore plus évident quand l’on prend en compte qu’en France le prix de l’électricité est un des plus bas d’Europe avec une électricité à ce jour deux fois moins coûteuse qu’en Allemagne tout en étant décarbonée par le biais du nucléaire ( Figure 6

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Figure 6: Prix de l’électricité en Europe en 2012 (Source : Eurostat) La décomposition des prix de l’électricité permet de faire apparaître la distinction entre coût et prix. Le coût de production (fourniture), le coût de transport et de gestion du réseau et les taxes. Dont notamment la taxe CSPE (Contribution au Service Public de l’Électricité), cette taxe couvre notamment la péréquation tarifaire (fait de payer le même prix de l’électricité proche d’une centrale nucléaire ou dans une vallée d’isolement électrique par exemple), les dispositions sociales et en grande majorité la compensation des tarifs de rachats des énergies renouvelables (Figure 7).

Figure 7: Décomposition prix électricité France – Allemagne 2012 Source : Direction du Trésor – France

En effet dans une logique de marché l’opérateur ayant une demande d’électricité par un consommateur, va chercher à s’approvisionner sur le marché. Les offres et demandes s’y retrouvent pour former le prix à l’équilibre. Le coût de production du kilowattheure électrique dépend de l’origine de sa production (Figure 8).

La production nucléaire coûte de l’ordre de 50€/MWh, l’hydraulique idem, puis un peu plus cher le gaz, le charbon et le pétrole qui dépendent en plus du cours du marché de la matière première. Enfin les énergies renouvelables peuvent coûter jusqu’à 5 fois le coût d’une production de base nucléaire.

Dans ce cas sans mécanisme particulier les énergies renouvelables ne seraient jamais achetées par les demandeurs en raison du coût et ne pourraient pas se développer. C’est pourquoi le gouvernement a mis en place des tarifs de rachats obligatoires des énergies renouvelables (éolien et photovoltaïque). Ces tarifs subventionnés le sont par la CSPE sur la facture finale du consommateur.
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Figure 8: Coût de production d’électricité selon la source en ct€/kWh Source : « L’énergie autrement » – Alternatives Economiques – 2012

B – Interconnexions internationales des économies
Les interconnexions existent au niveau européen. En effet tous les pays sont reliés par des lignes et des points d’interconnexions. Ces interconnexions permettent par exemple à la France d’exporter son surplus énergétique vers d’autres pays comme l’Allemagne. Dans ce cadre l’Allemagne a misé sur le développement de l’éolien, la zone privilégiée a été le nord du pays pour la régularité de ses vents, de ce fait jusqu’à 26 GW d’éolien peuvent s’insérer sur le réseau de transport à tout moment.

De plus, un des effets que nous ne maitrisons pas encore à ce jour est l’impact des interconnexions sur le prix de l’électricité dans notre pays. La France compte des pays limitrophes ayant un coût de l’électricité du double du sien. Sachant que le marché de l’électricité est un marché en concurrence entre les pays, que nous échangeons de l’énergie via nos interconnexions, notre prix à l’avenir devrait avoir tendance à monter et celui de nos voisins à baisser pour s’ajuster à un prix d’équilibre intermédiaire. En somme nous serons alors potentiellement en situation de payer les politiques énergétiques de nos voisins par l’augmentation de notre prix de marché (Source : Energie, Economie et Politiques, JP Hansen, J Percebois 2011).

C) Impact économique des politiques renouvelables Dans l’objectif de promouvoir les énergies renouvelables les différents gouvernements européens ont mis en place des politiques incitatives de rachat des productions d’électricité par ces énergies.
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De ce fait un MWh produit par une éolienne ou un PV (PhotoVoltaïque) est obligatoirement racheté par l’opérateur principal (en France EDF) à un prix de plusieurs multiples supérieur au prix du marché :

Ces énergies sont subventionnées par la CSPE (Contribution au Service Public d’Électricité) qui représente à ce jour 13% de votre facture. Ces subventions permettent aux énergies renouvelables de paraître intéressantes aux investisseurs sur le marché pour que ceux-ci en acquièrent ces énergies. La demande augmente, les producteurs de ces énergies peuvent alors être rémunérés et réinvestir dans la maintenance et la R&D de ces moyens de production. Jusqu’à présent la CSPE n’a fait que croître fortement et le tarif de l’électricité, dû notamment à la taxe CSPE, devrait augmenter de 30% d’ici 2016 selon le président de la Commission de Régulation de l’Energie (CRE). La CRE a publié en avril 2014 un rapport sur les coûts et la rentabilité des énergies renouvelables : Recours aux appels d’offres – Révision des tarifs au niveau du marché – Révision des tarifs d’obligation d’achat afin d’éviter la rentabilité excessive – Allongement de la durée des contrats Enfin un dernier exemple concret pour donner une image de ce développement des énergies renouvelables à grande échelle, en mi-2013 ces quantités étaient tellement conséquentes et à des périodes de faible consommation, que l’opérateur a dû payer les consommateurs pour que ceux-ci consomment, le prix de l’électricité a été négatif et était passé momentanément en-dessous de 30€/MWh ! (Figure 5)

Figure 5: Prix Spot de l’électricité sur le marché France 2013 Source : EPEX SPOT

550€/MWh PhotoVoltaïque (PV) 125€/MWh Eolien 55€/MWh Nucléaire
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Dans les années à venir les réseaux de transport devront s’adapter de plus en plus à ces contraintes de continuité d’approvisionnement avec une plus grande volatilité des puissances produites par le renouvelable. D’immenses investissements doivent être réalisés pour soutenir l’objectif de renforcement du mix énergétique par le renouvelable à hauteur de 20%, cependant les projets rencontrent des difficultés à s’implanter. Tout projet industriel à notre époque rencontre de nombreuses problématiques de développement à tel point que des slogans se sont développés : – NIMBY – Not In My Back Yard – BANANA – Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anybody Les projets industriels sont contraints par différentes problématiques, l’Etat, les propriétaires, les voisins, les riverains … Un grand défi attend le réseau de transport dans les années à venir.
2.4 – Antinomisme du développement durable La contrainte climatique mise en évidence ces dernières années amène les gouvernements à promouvoir les énergies renouvelables comme nous le verrons ci-après avec notamment par la loi de transition énergétique en France. Le terme d’énergies renouvelables concatène les énergies provenant du vent, du soleil, de la marée et autres énergies dites vertes. Des grand plans de substitutions des énergies actuelles (nucléaire, thermique) par des énergies vertes sont actés et votés pour déploiement dans des délais courts. Cependant une des caractéristiques des énergies vertes est que leur production est variable. Le vent ne souffle pas constamment à la même vitesse, le soleil n’éclaire pas les panneaux photovoltaïque la nuit, ni quand les nuages couvrent le ciel. Ces énergies sont donc intrinsèquement variables dans la production d’énergie. Or le consommateur quant à lui demande une énergie de manière constante. En effet un industriel doit produire une certaine quantité de produit par l’heure et ne peut souffrir des coupures de courant, tout comme un particulier souhaite allumer son four, son ordinateur ou encore la lumière sans que ceux-ci s’éteignent faute de courant. Pour juguler cette problématique les grands champs d’éoliens et de panneaux photovoltaïques sont couplés à des centrales thermiques fortement émettrices de CO2 venant compléter ces creux de puissance lors du passage d’un nuage ou d’un affaiblissement du vent. Donc en souhaitant insérer plus d’énergies renouvelables pour faire baisser les émissions de GES, l’inverse se produit par l’utilisation abondante de centrales thermiques. En exemple l’Allemagne a déployé un ambitieux plan de développement des éoliennes au nord du pays. Depuis la fermeture des centrales nucléaires et le déploiement des éoliennes l’Allemagne a augmenté ses émissions de CO2 de 2% (Europe = – 3%) allant à l’encontre de toutes les préconisations actuelles de baisse des émissions de gaz à effet de serre. (Source : Les Echos 08/05/2014)

Ainsi de prime abord un développement massif des énergies renouvelables sur notre réseau privilégie l’utilisation corollaire des centrales de pointe (thermique) très forte émettrices de CO2 pour palier à la volatilité de la production renouvelable. – Comment évolue la demande mondiale ? – Quels sont les nouveaux usages de l’électricité, quels impacts sur notre quotidien ? – Comment la contrainte économique peut-elle s’allier à la contrainte écologique ? – Quelles sont les solutions économiques et environnementales ? – Quelles sont les perspectives et enjeux à venir ?

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III.3 – Perspectives d’avenir
3.1 – Projection de l’évolution des mix mondiaux De nombreux scenarii établis par l’AIE, le GIEC, le WEC et autres organismes internationaux et nationaux donnent des simulations d’évolution en fonction des hypothèses retenues. De nombreuses incertitudes sont liées à ces scenarii de développement de l’électricité, des matières premières et sont interdépendantes des progrès économiques des pays, Les quelques exemples concrets, cités ci-dessous, pourraient amener une transformation du système énergétique tel que nous le connaissons actuellement. 3.2 – Evolution des usages de l’électricité

Les véhicules électriques consomment de … l’électricité. C’est évident ! Dans le cadre de la LTE l’électricité est donc vue comme un moyen de substitution au pétrole des véhicules à moteurs thermiques. Il faut se rendre compte qu’un véhicule consomme de l’énergie, cette énergie qu’elle soit d’origine électrique ou pétrolière. L’électricité d’un pays comme la Chine provient essentiellement du charbon fortement émetteur de GES, pour produire 1kWh d’électricité il y a donc émission de 900g de CO2 en Chine. La France produit son électricité à base de nucléaire principalement, et donc quasiment non émetteur de CO2. Un véhicule électrique en France consomme donc de l’énergie nucléaire et émet seulement de l’ordre de 20g CO2 par kWh soit 45 fois moins qu’un chinois. Dans le cadre de la LTE nous souhaitons basculer de la consommation pétrolière vers la consommation électrique afin de limiter notre impact environnemental. Ce basculement donnera alors lieu à une augmentation globale de la consommation en électricité. Ceci ne doit se faire qu’avec des moyens de production décarbonés pour garantir nos objectifs de réduction d’émissions de GES. L’augmentation induite par l’arrivée massive de véhicules électriques sur le réseau de distribution électrique (ERDF) induit de nombreuses problématiques techniques comme nous l’avons vu auparavant. Le moyen nécessaire et indispensable pour juguler ces problématiques et permettre de tenir nos objectifs est le déploiement des smart grids et du smart metering. Les smarts grids ou réseaux intelligents permettront aux consommateurs et producteurs via des outils de gestion intelligente de la demande de limiter les appels de puissance durant les périodes de forte consommation et de reporter ceux-ci durant les creux de consommation la nuit. L’objectif étant de lisser la charge sur la journée voir sur l’année. Les réseaux intelligents devront s’appuyer sur les réseaux de datacenters existants pour maitriser la demande d’énergie et récupérer les données des utilisateurs. Un modèle complet de « cloud energy » reste à inventer et à développer afin de maitriser la consommation électrique de plus en plus intense de nos appareils connectés tout en y ajoutant de l’intelligence artificielle.
3 – Une nouvelle économie pour un rebond de l’énergie
Les systèmes de subventions ont évolué en même temps que chaque pays a tenté de libéralisé son énergie :
 Australie, chaque certificat vert est émis pour chaque MWh d’électricité renouvelable produit par les producteurs d’EnR, qui les vendent aux fournisseurs d’électricité, qui les remettent en fin d’année au régulateur pour attester de leur conformité aux objectifs annuels du programme
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 Europe, le système de soutien le plus utilisé est celui des tarifs d’achat réglementés : les fournisseurs d’électricité ont l’obligation légale d’acheter toute la production des installations de production d’électricité à partir d’énergie renouvelable, pendant 10 à 20 ans, à des tarifs fixés par l’administration ; le surcoût de ces tarifs par rapport aux prix du marché de gros est remboursé aux fournisseurs au moyen d’une surtaxe sur les factures d’électricité des consommateurs : CSPE  France, l’appel d’offres a pour finalité de soutenir les filières en retard de développement et est utilisé surtout pour les grandes installations  États-Unis et en Chine : la puissance publique impose aux entreprises électriques une contribution minimale d’énergies renouvelables en termes de capacité installée ou d’électricité produite sous la forme de quotas  Contrat pour différence (ou prime ex-post) est un nouveau système : un niveau de référence est défini par le régulateur ; le producteur vend l’électricité produite au prix de marché de gros, directement ou via un « intégrateur » ; le producteur perçoit un complément de rémunération (« prime ») dans le cas où la différence entre le niveau de référence et le prix de marché est positive ; sinon le producteur doit verser le surplus perçu  Prime ex-ante, appliquée en Espagne jusqu’en 2008 et au Royaume-Uni depuis 2014 en option, prévoit une prime définie initialement par le régulateur et fixée pour une durée limitée.

La loi de transition énergétique revoit intégralement le mode de fonctionnement de financement des énergies renouvelables en France qui, comme nous l’avons plus tôt, pouvait donner lieu à des incohérences budgétaires et grever le budget de l’Etat et donc des citoyens. Pour rappel vous trouverez sur le site internet du ministère les différents tarifs de rachats (http://www.developpement-durable.gouv.fr/Les-tarifs-d-achat-de-l,12195.html):
 Remplacement du tarif d’achat réglementé par un complément de rémunération (qui peut dépendre du prix du marché afin de ne pas se bloquer sur des tarifs pour des durées de 20 ans comme de nos jours)  Maintien de l’obligation d’achat  Appels d’offres pourront comporter soit un tarif d’achat, soit un complément de rémunération  CSPE maintenue  Possibilité d’investissement participatif donnée aux habitants ou aux collectivités locales
Actuellement les projets de développement d’énergies dites renouvelables ne sont pas compétitifs et ne sont pas incités à l’être du fait des prix de rachats bien au-dessus des prix du marché. Les projets sont donc surdimensionnés en partie dû à un manque de remise en cause des coûts lors de la mise en concurrence.
La modification du système de rémunération, plus proche des conditions d’un marché de l’offre et de la demande, permettra de limiter les projets insensés en terme financiers tout en favorisant le développement économique vers les gains de productivité et de compétitivité des filières renouvelables.
Un exemple concret de réussite dans la diminution drastique des émissions de particule dangereuse est la mise en place du marché d’émissions de SO2 aux Etats-Unis en 1995.
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Le principe des marchés de permis est le suivant : un seuil global d’émissions (inscrit dans les lois des pays concernés) est déterminé. Un nombre de permis est alloué sur le marché aux pollueurs. Ceux-ci doivent alors couvrir chaque émission par un permis. Les permis répondent au principe de l’offre et de la demande sur le marché. Un pollueur a deux choix :
1 – Soit diminuer ses émissions pour revendre ses permis en trop à un autre client ;
2 – Soit acheter des permis sur le marché s’il n’en a pas assez pour couvrir sa production.
Le pollueur sera donc incité par le coût de la pollution à agir sur sa production a moins qu’il soit prêt à payer pour celle-ci.
Le même principe a été instauré en Europe pour les émissions de CO2. A l’origine les quotas de CO2 ont été surdimensionnés et la tonne de CO2 était trop bon marché pour inciter quelque industriel que ce soit à investir dans la réduction des émissions.
Récemment le prix de la tonne de CO2 a été revu à la hausse afin d’inciter les acteurs industriels à avoir des politiques actives de réduction de leurs émissions. Les industriels concernés par le marché représentent quasiment la moitié des émissions de CO2 de l’Union Européenne, ce marché est donc une réelle opportunité pour aller de l’avant dans notre réduction des émissions.
4 – Développement durable un objectif français Les objectifs de la LTE sont extrêmement ambitieux. En effet porter la part du nucléaire à 50% d’ici 2025 dans le mix énergétique actuel avec une consommation d’énergie électrique n’augmentant pas, ce qui est le cas depuis la crise de 2008, reviendrait alors à fermer 20 réacteurs nucléaires 900MW d’ici 2025.

A – Réduire de 40% les Gaz à Effet de Serre (GES) en 2030 par rapport à 1990 (Facteur 4)

B – Réduire la consommation finale de 50% d’ici 2050 par rapport à 2012

C – Réduire consommation finale fossiles de 30% d’ici 2030 par rapport à 2012

D – Porter à 32% la part d’énergies renouvelables (ENR) dans le mix final d’ici 2030

E – Limiter la part du nucléaire à 50% dans la production électrique d’ici 2025

Ces macro-objectifs sont déclinés en trois secteurs, transport, résidentiel et industrie, et autant d’objectifs plus élémentaires tel que : – Imposer des moyens de production ENR dans chaque bâtiment neuf – Développer 7 millions de points de charges pour véhicules électriques – Limitation de la production d’électricité d’origine nucléaire – … L’énergie en défaut devrait alors provenir d’autres sources, aussi stable que le nucléaire, actuellement à des coûts supportables pour le consommateur seul le charbon, fortement émetteur de
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CO2 serait un bon candidat mais alors ne permettrait pas de respecter nos engagements de baisse des émissions de GES. Cette loi a un sens à long terme et comme nous l’avons vu auparavant les systèmes énergétiques se construisent et donc se modifient sur le long terme. Si demain nous appliquions stricto sensu la LTE (Loi de Transition Énergétique) nous aurions alors des travailleurs du nucléaire, des entreprises partenaires industriels, des collectivités locales, des fournisseurs de services qui devraient se reconvertir d’ici 2025. Ces objectifs ambitieux doivent donner une vision à la France en termes de production et consommation énergétique, l’objectif étant de fixer un cap pour les générations futures. Cependant les impacts des décisions de cette loi peuvent avoir des conséquences extrêmement fortes sur l’économie si elles sont appliquées sur le court terme et sans prendre en compte les contraintes techniques et économiques associées.

III.4 Conclusion

L’énergie finale et notamment l’électricité est amenée à se développer dans les pays émergents, soumettant ainsi la planète à de fortes contraintes climatiques via leur production d’énergie et géopolitiques par l’approvisionnement en ressources pour assurer ce développement de ces pays.

Le développement de l’énergie étant corrélé à celui de l’économie, cette projection des émergents vers l’accroissement et des pays développés vers la rationalisation induit de forts risques sur le prix de notre énergie, et donc du modèle économique de nos sociétés.

La contrainte climatique est mise en avant dans les politiques énergétiques actuelles des pays développés, avec des solutions multiples et à différents stades de développement. Cette contrainte climatique donne lieu à des plans d’actions imposant des changements majeurs dans nos paysages énergétiques pouvant mettre à mal notre économie si elle n’est pas mise en perspective sur le long terme.

Le secteur énergétique nécessite une politique générale supranationale, supra-européenne et avec une vision sur le long terme de par les aspects techniques et sociologiques.

L’Énergie est le cœur du fonctionnement de nos sociétés modernes il est primordial de comprendre les enjeux, les risques et opportunités de ce secteur ainsi que les implications des décisions prises en temps réel par nos représentants pouvant nous sortir de la crise ou l’aggraver sur le temps long des systèmes énergétiques et économiques.


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