Janvier 2019
sommaire
Responsabilité & Environnement
L’économie du nouveau mix électrique
N° 93
Introduction :
Par Fabrice DAMBRINE
Ingénieur général des Mines, président de section au Conseil général de l’Économie, Conseiller d’État en service extraordinaire
Les coûts de la transition électrique
Analyse micro-économique de l’intégration des EnR électriques intermittentes dans un système de production électrique
Par Fabrice DAMBRINE
Ingénieur général des Mines, président de section au Conseil général de l’Économie, Conseiller d’État en service extraordinaire
Les politiques publiques menées depuis une vingtaine d’années en France et en Europe conçoivent essentiellement la transition électrique comme le remplacement de centrales thermiques (à combustibles fossiles et nucléaire) par de nouveaux moyens de production renouvelables, essentiellement éoliens et photovoltaïques. La question est donc de savoir jusqu’où l’on peut aller dans la pénétration de ces moyens de production dans le mix électrique sans remettre en cause les fondements de la politique énergétique que sont la sécurité d’approvisionnement électrique, l’accès à l’électricité à un coût raisonnable et la protection de l’environnement. Si l’on aborde la question au premier degré, c’est-à-dire uniquement en termes de coûts de production des MWh, on est tenté de croire que la transition électrique se fera naturellement, puisque les coûts de production de l’électricité éolienne et photovoltaïque baissent régulièrement, jusqu’à devenir aujourd’hui compétitifs par rapport à ceux des autres moyens de production. Mais ce serait oublier la limite physique intrinsèque de ces productions, à savoir qu’elles sont fatales et non pilotables. En sorte que pour assurer la sécurité de l’approvisionnement électrique, il faudra toujours conserver « en réserve » des installations pilotables capables de répondre à la demande des consommateurs.
Évaluation macroéconomique de la transition électrique en France
Par Nicolas GOVILLOT
Ingénieur en chef des Mines
Richard LAVERGNE
Ingénieur général des Mines
et François VALÉRIAN
Ingénieur général des Mines
Les auteurs ont bâti une modélisation macroéconomique simplifiée de différents scénarii d’évolution du mix français de production électrique à horizon 2030. Les scénarii sont évalués selon leur coût de production total, leurs émissions carbonées et leur impact sur le solde commercial de la France. Les données de production françaises sont utilisées en moyenne sur trois ans selon un pas demi-horaire. Cette modélisation peut être considérée comme un outil d’aide à la décision publique.
Les énergies intermittentes : jusqu’où ?
Par Jean-Pierre HAUET
Équilibre des Énergies, président du Comité scientifique
Dans cet article, nous nous sommes efforcé d’apporter une réponse à une question fortement débattue : quelle part doit-on réserver aux énergies intermittentes, essentiellement le solaire et l’éolien, dans le mix électrique ? Les aspects méthodologiques qui devraient être pris en compte sur le plan économique sont exposés : ils consistent à comparer les coûts complets de ces formes d’énergie avec la valeur économique des kWh électriques produits. Cette analyse montre, qu’à un instant donné, les prix de revient et la valeur économique sont des fonctions non linéaires du taux de pénétration. Des phénomènes de saturation et de moindre acceptabilité affectent les coûts. Quant à la valeur économique, la variabilité dans le temps, les aléas de prédictibilité et la non-concordance entre les lieux de production et ceux de consommation se traduisent par des décotes qui peuvent devenir très importantes. L’optimum économique qui en résulte évolue dans le temps, à la faveur de l’abaissement des coûts, notamment. Cependant, la part des énergies intermittentes aujourd’hui dépend essentiellement de l’effort financier que l’on est prêt à leur consacrer. Il serait souhaitable que des études technico-économiques d’optimisation du mix électrique soient menées, qui prennent en compte l’ensemble des paramètres pertinents.
Le stockage de l’électricité : la solution à l’intégration des EnR intermittentes ?
Par Étienne BEEKER
France Stratégie
et Richard LAVERGNE
Conseil général de l’Économie
Au niveau mondial, le stockage de l’électricité est sans aucun doute l’un des défis majeurs de la transition énergétique, car il est indispensable à l’intégration dans le système électrique des énergies renouvelables intermittentes (EnRi), l’éolien et le photovoltaïque. La valeur du stockage d’électricité est liée aux différents services qu’il peut rendre, particulièrement dans les zones où le réseau est insuffisant. L’hydraulique est encore, de très loin, la technologie prédominante, mais elle est centralisée, ce qui ne permet pas de répondre à tous les besoins. La baisse rapide des coûts des batteries Li-Ion est une opportunité, notamment pour la mobilité et pour différents services aux réseaux électriques et, dans une faible mesure, aux auto-consommateurs. Le stockage par batterie peut être en compétition avec d’autres technologies ou services permettant de gérer la flexibilité : pilotage de la demande (effacements), stockage de chaleur, etc. En ce qui concerne la France métropolitaine, un mix électrique composé uniquement d’hydraulique, d’éolien, de photovoltaïque et de stockage paraît utopique, tant son coût serait énorme à un horizon de temps prévisible.
Transition électrique : le point de vue des acteurs économiques
Les incohérences de la transition électrique au regard de la politique de transition énergétique
Par Dominique FINON
Centre international de recherche sur l’environnement et le développement (CIRED)
Pour réduire les émissions de CO2 , il serait judicieux que soit abandonné l’objectif conjoint de développement de la part des ENR à 40 % et de réduction de celle du nucléaire à 50 %. Ce double objectif présente un surcoût élevé et ne contribue pas à la réduction des émissions. Il faudrait affecter à d’autres fins les ressources importantes consacrées au développement forcé des ENR électriques au travers de dispositifs hors marché. Ces autres fins, notamment la promotion de l’efficacité énergétique par la rénovation thermique à grande échelle du bâti et celle des ENR thermiques, ont pour elles d’être efficaces au regard de l’objectif climatique, ce qui ne semble pas évident au vu des décisions prises dans ces domaines. Cette réaffectation serait de bonne politique d’autant plus que ce sont surtout les ménages « tout-venant » qui financent lesinvestisseurs verts et les autoproducteurs solaires, via le paiement de taxes spécifiques.
ENGIE et la transition énergétique - Passer du rêve à la réalité : un bouquet énergétique 100 % renouvelable à l’horizon 2050
Par Gwenaelle AVICE-HUET
Directrice générale de la BU France Renouvelables – ENGIE
La transition énergétique repose sur une révolution du regard que nous portons sur notre environnement désormais modélisé et considéré comme limité. Dans cette perspective, les citoyens, en premier lieu, mais également les entreprises et les gouvernements se donnent un rôle nouveau, alors que se dessine la possibilité d’un bouquet énergétique 100 % renouvelable. C’est cet espoir qu’ENGIE entend contribuer à concrétiser, en tenant compte des incidences sociales, économiques et technologiques d’un tel projet. La conscience citoyenne, la compétitivité des technologies renouvelables et les progrès technologiques réalisés sont autant de raisons d’espérer parvenir à un bouquet énergétique 100 % renouvelable. C’est le développement complémentaire des différentes filières énergétiques renouvelables – électricité, gaz verts, chaleur – qui permettra, dans un contexte réglementaire à la fois stable et prédictible, de rééquilibrer notre bouquet énergétique et de le placer sur une trajectoire où l’intégralité de l’énergie que nous consommerons sera renouvelable.
Le comptage communicant, une condition essentielle pour une transition énergétique réussie
Par Michel DERDEVET
ENEDIS
Pour garantir la réussite de la transition énergétique, le système électrique subit des mutations considérables : intégration des énergies renouvelables, digitalisation, développement de la mobilité électrique, pilotage de la consommation, etc. Le comptage communicant est au cœur de cette révolution et constitue la première brique des réseaux électriques intelligents de demain, qui seront nécessaires pour l’atteinte des objectifs climatiques. Il s’agit là de la future étape majeure de la révolution énergétique, que la France et l’Europe devront savoir pleinement saisir, d’autant qu’elles disposent en la matière de leaders internationaux reconnus.
Les énergies renouvelables et la transition électrique
Par Jean-Louis BAL
Président du Syndicat des Énergies renouvelables
Au cours de son histoire, la France a toujours conduit avec succès des transitions majeures de son système électrique. Celle que nous avons engagée ces dernières années s’inscrit donc dans cette continuité et représente une formidable source d’innovation et d’opportunités économiques. Cette transition vers les énergies renouvelables électriques prend tout son sens aujourd’hui. D’abord, parce que les politiques publiques mises en place ont permis d’accompagner efficacement ces technologies sur leur courbe de décroissance des coûts, ce qui nous donne accès à une palette de solutions compétitives ou en passe de l’être. Ensuite, parce que les outils de flexibilité ont grandement progressé et permettent d’atteindre des taux de pénétration des renouvelables électriques très élevés. Enfin, parce que cette transition répond à une aspiration profonde des Français et des entreprises, qui sont prêts à prendre une part active dans cette nouvelle étape de la transition énergétique de notre pays.
Le rôle du nucléaire dans la transition électrique
Par Valérie FAUDON
Société française d’énergie nucléaire
La France s’appuie aujourd’hui sur un socle nucléaire pour garantir sa sécurité d’approvisionnement en électricité bas-carbone, au prix le plus bas d’Europe de l’Ouest. Elle s’est engagée à diversifier son mix électrique dans les années qui viennent, au fur et à mesure de la montée en performances techniques et économiques des énergies renouvelables, des moyens de stockage de l’électricité et des réseaux intelligents. À l’horizon 2050, elle aura toujours besoin d’un socle nucléaire, elle doit donc préparer dès maintenant le programme industriel devant lui permettre de renouveler une partie de son parc. À l’échelle mondiale, le nucléaire sera une solution indispensable pour atteindre les objectifs de décarbonation du système électrique. À l’échelle européenne, le parc nucléaire français contribue déjà à décarboner nos voisins : grâce à notre solde exportateur net, mais aussi parce que ce parc permet, du fait de sa flexibilité, aux énergies renouvelables variables de se développer. La France est également le pays d’Europe qui reste le plus apte à construire des réacteurs nucléaires, à l’heure où l’essentiel des nouvelles constructions est concentré en Asie. C’est seulement grâce à la France qu’il sera encore possible, si une prise de conscience le permet, de relancer au cours des toutes prochaines décennies des programmes européens en matière d’énergie nucléaire.
Transition énergétique : coordonner baisse du nucléaire et montée des ENR pour éviter d’affaiblir plus encore la compétitivité industrielle
Par Stéphane DELPEYROUX
Union des industries utilisatrices d’énergie (UNIDEN)
Alors que les débats sur la programmation pluriannuelle de l’électricité (PPE) sont en cours et que le Réseau de transport d’électricité (RTE) a présenté des scénarios d’évolution du mix électrique, le gouvernement a annoncé le report de l’atteinte de l’objectif de 50 % d’électricité d’origine nucléaire en 2025. L’Union des industries utilisatrices d’énergie (UNIDEN) s’en félicite et souhaite que la compétitivité énergétique de la France soit un objectif assumé ; loin d’être incompatible avec la montée en puissance des ENR, l’objectif de compétitivité industrielle nécessite de maîtriser le rythme de l’évolution du mix électrique et de conserver l’atout essentiel que constitue la production du parc électronucléaire français.
Transition électrique : gouvernance et modèles de développement
Transition électrique : la fin d’un consensus allemand ?
Par François VALÉRIAN
Ingénieur général des Mines, Conseil général de l’Économie
La transition énergétique allemande, ou Energiewende , s’est particulièrement manifestée dans le soutien massif à la production d’électricité d’origine renouvelable. Au-delà des choix techniques et économiques, c’est un domaine qui a recueilli un large consensus pendant plusieurs années en Allemagne, et où ce pays a cherché à exercer un magistère moral. Les récentes évolutions de la politique allemande font néanmoins penser que ce consensus s’effrite.
La transition électrique, entre marchés et objectifs politiques
Par Jacques PERCEBOIS
Professeur émérite à l’Université de Montpellier (UMR CNRS Art-Dev), coresponsable du pôle « Transitions énergétiques » à la Chaire « Économie du climat » (Université Paris Dauphine)
La libéralisation du secteur de l’électricité s’est, en Europe, accompagnée du recours à des dispositifs réglementaires visant à promouvoir la pénétration des énergies renouvelables, comme le solaire ou l’éolien. L’existence de monopoles naturels que sont les réseaux et le maintien de missions d’intérêt général obligent les pouvoirs publics à accepter de nombreuses exceptions au principe de la libre concurrence, et cela a pu parfois conduire à des effets pervers. Le marché seul ne peut pas orienter les choix énergétiques de long terme, mais il constitue un bon aiguillon à l’innovation et à l’efficience.
Le rôle du prix du carbone dans la transition électrique
Par Christian de PERTHUIS
Professeur à l’Université Paris-Dauphine et fondateur de la Chaire « Économie du climat »
et Boris SOLIER
Maître de conférences en économie à l’Université de Montpellier (ART-Dev – UMR 5281) et co-responsable du pôle de recherche « Transitions énergétiques » de la Chaire « Économie du climat »
Du fait des dysfonctionnements du marché européen du carbone et de l’absence de coordination avec les politiques de soutien aux renouvelables, la tarification carbone a jusqu’à présent joué un rôle limité dans la transition électrique consistant principalement à basculer de centrales électriques à charbon vers des centrales à gaz. Dans cet article, nous explorons les réformes nécessaires pour accélérer la transition du système électrique en réduisant les coûts devenus excessifs des soutiens aux renouvelables. Il est prôné dans cet article un élargissement de la tarification du carbone en Europe, convergeant vers un prix minimum du carbone, couplé au démantèlement des dispositifs de soutien des prix des renouvelables et à une redistribution des fonds publics vers trois usages prioritaires actuellement dramatiquement sous-dotés : la recherche publique, l’accompagnement des restructurations industrielles et la lutte contre la précarité énergétique.
50 %, ou 50 % ?
Par Jean-Marc JANCOVICI
Associé fondateur de CARBONE 4
50 %, chiffre magique ! Depuis la promesse électorale de François Hollande – destinée à se concilier les voix des Verts, historiquement antinucléaires, aux élections présidentielles et législatives de 2012 (ce en quoi il a eu raison : les Verts, c’était 3 % des voix, et Hollande a gagné avec 51,5 %…) –, ce chiffre a pris place dès l’article 1 de la loi de transition énergétique pour la croissance verte. À aucun moment ce chiffre n’a été précédé d’un argumentaire permettant d’expliquer qu’il était plus approprié que 48 ou 80 %, et encore moins d’un argumentaire expliquant en quoi ce pourcentage permettrait d’assurer un avenir plus durable à notre espèce. Le propos qui suit va donc vous proposer deux applications de ce pourcentage de 50 %, aux conséquences totalement opposées sur le risque nucléaire, l’évolution du prix de l’électricité pour le consommateur, celle des émissions de gaz à effet de serre et de l’emploi. Alors, en voiture !
Hors dossier
Bilan énergétique de la France métropolitaine en 2017 – Données provisoires
Ministère de la Transition écologique et solidaire Commissariat général au Développement durable Sous-direction des Statistiques de l’énergie (SDES)
Ministère de la Transition écologique et solidaire Commissariat général au Développement durable Sous-direction des Statistiques de l’énergie (SDES) À climat constant, la consommation finale énergétique de la France métropolitaine progresse de 0,9 % en 2017, dans un contexte de croissance économique soutenue. Cette hausse de la demande, combinée à un recours accru aux énergies fossiles pour la production d’électricité, se traduit par un rebond, à climat constant, de 4 % des émissions de CO2 liées à l’énergie, ce qui rompt avec la baisse observée depuis le milieu des années 2000. Le taux d’indépendance énergétique recule d’un point en 2017, à 53 %. Avec le repli du nucléaire et de l’hydraulique, la production primaire baisse en effet pour la seconde année consécutive, de 1,3 %, tandis que la consommation d’énergie primaire augmente de 0,7 %. Le déficit des échanges physiques d’énergie augmente de 4,7 %, contribuant, avec la hausse des cours internationaux, au rebond de 23 % de la facture énergétique de la France, à 38,6 milliards d’euros.
Le bilan carbone de la France : 20 ans déjà !
Par Jean-Philippe LAFONTAINE
IAE de Tours
En 1997, la France publiait son premier bilan carbone pour la période 1990-1995 en suivant la méthodologie et les recommandations préconisées par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Depuis cette date, les principes de base du dispositif français de comptabilité carbone sont restés les mêmes, mais les mesures qui ont été mises en œuvre en France pour lutter contre le réchauffement climatique au cours de ces vingt dernières années ont, entre autres, obligé de plus en plus d’organisations à produire et à diffuser des données sur leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). Cet article propose, dans un premier temps, de revenir sur les origines du dispositif français de comptabilité carbone et, dans un deuxième temps, d’en donner une description synthétique en mettant en perspective ce qui est demandé aux organisations et ce qui est fait au niveau national. Enfin, en partant du constat selon lequel les résultats obtenus en matière de réduction des émissions de GES ne sont pas aussi bons que ceux attendus, cet article s’interroge sur les postulats qui ont orienté les choix réalisés en matière de gouvernance climatique mondiale et sur leur capacité à lutter efficacement contre le réchauffement de la planète.