2.3 annexe1 15-04-23 adaptatio annexe prix de l'énergie · contexte politique (notamment en...
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Convention de subvention 12-MCGOT-GICC-4-CVS-043
2012 – n° 2100 897 989
Projet ADAPTATIO
Annexe 1 au livrable 2.2 :
Méthode de projection des prix de l’énergie au
consommateur domestique et tertiaire français à 2050
2
Auteurs principaux1 :
Thomas GARABETIAN (CDC Climat recherche)
Alexia LESEUR
CDC Climat - 47, rue de la Victoire - 75009 Paris
tel : 33 (0)1 58 50 41 30
Mail : [email protected]
Relecture
Mathieu JALARD (CDC Climat recherche)
Publication : avril 2015
Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans le
présent document, faite sans l’autorisation des auteurs est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées,
d’une part, les reproductions strictement réservées à l’usage du copiste et non destinées à une utilisation collective et,
d’autre part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans
laquelle elles sont incorporées (Loi du 1er juillet 1992 - art. L 122-4 et L 122-5 et Code Pénal art. 425).
1 Les auteurs remercient Mathieu Jalard et Emilie Alberola (CDC Climat) pour leurs commentaires sur des
documents préparatoires. Ils remercient également B Vinatier, M Dileseigres et M Baron (CPCU) et C Ladaurade (Climespace) pour leurs apports mais restent responsables de toutes erreurs et omissions.
3
Sommaire
Annexe 3 : Méthode de projection des prix de l’énergie au consommateur domestique et tertiaire
français à 2050 ........................................................................................................................................ 5
1. Prix de l’énergie ? ....................................................................................................................... 5
2. Scénarios des prix de l’énergie d’ici 2050 .................................................................................. 5
2.1 Comment prévoir le prix de l’énergie à 50 ou 100 ans ? ....................................................... 5
2.2 Le choix des scénarios............................................................................................................. 6
3. Les prix de l’énergie fossile......................................................................................................... 9
3.1 Méthodologie pour la projection du prix des énergies combustibles au consommateur
domestique à 2050 ........................................................................................................................... 12
3.2 Projection du prix du fioul domestique à 2050 .................................................................. 14
3.3 Projection du prix du gaz naturel au consommateur domestique à 2050 ......................... 16
4. Projection des prix de l’électricité au consommateur français à l’horizon 2050 ................... 18
4.1 Projection des prix au consommateur domestique ............................................................ 18
4.2 Projections du prix au consommateur du secteur tertiaire à 2050 .................................... 22
5. Application à ADAPTATIO : ....................................................................................................... 23
6. Conclusion ................................................................................................................................. 25
6.1 Annexe 1 : Les scénarios pour la France .............................................................................. 27
7. Annexe 2 : L’intégration du prix du carbone aux prix au consommateur du fioul domestique
et du gaz naturel ............................................................................................................................... 29
Bibliographie ..................................................................................................................................... 31
Liste des tableaux
Tableau 1 : Les différents scénarios de l’Energy Roadmap 2050 (Source : Commission Européenne,
Communication au Parlement, Energty Roadmap 2050, 2012) .............................................................. 8
Tableau 2 : Estimations du prix du pétrole en 2030 et 2050 selon l’Agence internationale de l’Energie
et la Commission Européenne (en $ 2008 constants) (Source : CE, AIE) ............................................... 12
Tableau 3 : projections du prix du MWh d’électricité au consommateur du secteur tertiaire français à
l’horizon 2050 (en € 2012 constants) (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE) ................................. 23
Tableau 4 : Tarifs de 100kWh de besoins en chaud ou en froid de CPCU et de Climespace à l’horizon
2050 utilisés pour ADAPTATIO (Source : CDC Climat) ............................................................................ 25
Tableau 5 : Synthèse des projections de prix de l’énergie au consommateur domestique à l’horizon
2050 (Source : CDC Climat) .................................................................................................................... 26
Tableau 6 : Tableau synthétique : principaux scénarios sur la France (Source : CDC Climat, d’après
Centre d’Analyse Stratégique (2012) et transition-energetique.gouv.fr) .............................................. 27
Tableau 7 : Variation annuelle du prix de la tonne de carbone dans les scénarios de l’Energy Roadmap
2050 (Source : Commission Européenne) (en €’2012 constants) .......................................................... 30
4
Tableau 8 : Variation annuelle du prix de 100kWh de gaz naturel sous l'effet du CO2 (en €’2012
constants) .............................................................................................................................................. 30
Tableau 9 : Variation annuelle du prix de 100kWh de fioul domestique sous l'effet du CO2 (en €’2012
constants) .............................................................................................................................................. 30
Liste des figures
Figure 1 : Modélisation des prix des hydrocarbures à l’importation pour le scénario de référence à
l’horizon 2050 pour l’Energy Roadmap 2050 (Source : Commission Européenne) ................................ 10
Figure 2 : Hypothèses d’évolution du prix des combustibles fossiles en scénario de référence (Source :
AIE, WEO 2009) ..................................................................................................................................... 11
Figure 3 : Modélisation des prix des hydrocarbures à l’importation pour les scénarios de
décarbonisation à l’horizon 2050 pour l’Energy Roadmap 2050 (Source : Commission Européenne) .. 12
Figure 4 : Prix de l’énergie au consommateur domestique français en euros constants. (Source : SOeS)
............................................................................................................................................................... 14
Figure 5 : Prix du fioul au consommateur par rapport au prix du pétrole brut (Source : CDC Climat,
d’après SOeS et CE) ................................................................................................................................ 15
Figure 6 : Estimation du prix du fioul domestique à 2050 en euros 2012 constants (Source : CDC
Climat, d’après SOeS et CE) ................................................................................................................... 16
Figure 7 : Projection du Prix du gaz naturel au consommateur domestique par rapport au prix du gaz
à l'importation (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE) .................................................................... 17
Figure 8 : Prix du gaz naturel au consommateur domestique à 2050 (Source : CDC Climat, d’après
SOeS et CE) ............................................................................................................................................ 18
Figure 9 : Moyenne des projections des prix de l'électricité en UE et prix au consommateur
domestique français à l'horizon 2050 (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE) ................................. 20
Figure 10 : Projections des prix de l'électricité au consommateur domestique français à 2050 selon
différents scénarios (€'2012 constants) (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE) .............................. 22
Figure 11 : Evolution prix du gaz au consommateur, du fioul domestique et des tarifs CPCU (Source :
CDC Climat, d’après CPCU et SOeS) ....................................................................................................... 23
Figure 12 : Augmentation du prix de la tCO2eq à l'EU ETS selon différents scénarios de l'Energy
Roadmap (Source : Commission Européenne) ....................................................................................... 29
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Annexe 3 : Méthode de projection des prix de l’énergie au consommateur
domestique et tertiaire français à 2050
L’objet de cette partie est de réaliser une projection des prix des énergies à horizon 2050 pour
l’utilisateur final (domestique et tertiaire) afin d’obtenir – à travers trois scénarios de prix – un ordre
de grandeur des prix de l’énergie à cet horizon. La question de l’incertitude sera traitée dans une
première partie, à travers notamment la comparaison différents scénarios modélisant des évolutions
du prix de l’énergie à moyen ou long terme, et notamment ceux de la Commission Européenne dans
son Energy Roadmap 2050. Dans une seconde partie sera présentée la méthodologie employée pour
obtenir des prospectives de prix à la consommation pour l’utilisateur final français à l’horizon 2050
sur la base des scénarios d’évolution des prix de l’énergie de l’Energy Roadmap 2050 de la
Commission Européenne.
1. Prix de l’énergie ?
Les prix des différentes sources d’énergie ne sont pas fixés d’une manière homogène, quand bien même il est possible de les exprimer dans la même unité (par exemple en euros par kilowatt heure pour l’énergie utilisée par le consommateur domestique). Ce sont principalement les propriétés physiques de la source d’énergie qui conditionnent la taille du marché et les mécanismes de fixation du prix. En général, dans un contexte de marché libéralisé, le prix de l’énergie est principalement déterminé par les coûts de production (notamment extraction de la matière première et transformation), les coûts de transport et les taxes. A ceux-ci peuvent s’ajouter la possible rente des pays producteurs, et des intérêts géostratégiques.
Ainsi le pétrole est un produit « liquide » : peu cher et facile à transporter, relativement abondant, son prix est fixé par l’équilibre entre l’offre et la demande sur un marché en compétition mondiale. Le prix que paye la France à l’importation de pétrole brut du Moyen-Orient est ainsi théoriquement identique à celui que peut payer le Royaume-Uni, modulo le transport. Du fait de la faible élasticité de court terme de l’offre, et de la demande en pétrole, il s’agit d’un marché caractérisé par une très forte réactivité des prix à des changements imprévus de l’équilibre entre production et demande.
Le gaz naturel en revanche est un produit de marché régional. Les infrastructures indispensables à son transport (gazoducs, terminaux de liquéfaction/gazéification pour le GNL) requièrent un investissement important. Il est donc fréquent que les exportations de cette source d’énergie se fassent sur la base de contrats à long terme – généralement 15 à 30 ans – indexés sur le prix du pétrole. Pour cette raison, il est fréquent de voir une évolution corrélée du prix du gaz et de celui du pétrole.
La fixation du prix de l’électricité en situation de marché libéralisé obéit à des critères différents de ceux des sources énergies fossiles précédemment citées. Contrairement au gaz ou au pétrole, il s’agit d’une énergie « finale », c’est-à-dire transformée et disponible au consommateur. Le prix de l’électricité est déterminé par le coût de la production, qui est dépendant du mix énergétique et correspond aux coûts fixes et variables (y compris le coût des combustibles) de la génération, les coûts liés à l’infrastructure permettant de la transporter (le réseau), du niveau des taxes, et du contexte politique (notamment en France où le tarif au consommateur est règlementé par les pouvoirs publics).
2. Scénarios des prix de l’énergie d’ici 2050
2.1 Comment prévoir le prix de l’énergie à 50 ou 100 ans ?
6
Comment prévoir le prix de l’énergie à 50 ou 100 ans ? C’est impossible : il suffit pour s’en convaincre de penser au contexte des années 1900 où rien ne laisser présager un tel développement du nucléaire. Plus récemment, la rapide expansion de la production de gaz de schiste a créé aux Etats-Unis un effondrement du prix du gaz naturel impensable quelques années auparavant. Comme le souligne le rapport Energie 2050 (Centre d’Analyse Stratégique, 2012), les sources d’incertitude sont multiples : l’incertitude peut être technologique, économique, politique, financière et même démographique ou géopolitique. Or, l’inscription d’une analyse dans un horizon temporel de long terme tel que 2050 requiert l’intégration de cette incertitude à l’analyse. Pour ce faire, il est nécessaire de considérer différents scénarios énergétiques.
Le Débat national sur la transition énergétique en France a été l’occasion pour les groupes d’experts de réfléchir à la question des scénarios énergétique, qui ne consistent pas à prévoir le futur, mais à « représenter » le système énergétique d’un pays ou d’un territoire (demande d’énergie, offre d’énergie, interaction offre/demande), à un horizon temporel donné (typiquement 2020, 2030 ou 2050), ainsi qu’éventuellement à le représenter de façon similaire ou simplifiée pour certaine années intermédiaires (« trajectoires »). Les scénarios énergétiques permettent d’identifier des tendances existantes, d’explorer le rythme des évolutions à mettre en œuvre pour s’engager dans une direction souhaitée, d’identifier et mettre en débat les moyens et politiques à mobiliser aujourd’hui pour le rendre possible.
Un scénario énergétique est donc une projection qui considère, selon les cas, l’évolution des styles de vie et des aspirations sociétales, les perspectives de croissance économique, les progrès technologiques, la disponibilité des ressources, la nature et le fonctionnement des institutions. En outre, les scénarios pour un seul pays, tels que ceux pour la France, ne peuvent toutefois être développés en ignorant la dynamique du système énergétique mondial du fait des fortes interdépendances qui le caractérisent au niveau macroéconomique et géopolitique (par exemple la France est affectée – de manière indirecte – par la rapide augmentation de la production de gaz de schiste aux Etats-Unis du fait du report d’une partie des exportations anciennement destinées à l’Amérique du Nord vers l’Asie et l’Europe).
Cependant, les scénarios énergétiques tendent, pour la majorité d’entre eux, à se concentrer sur les évolutions d’un mix énergétique à un horizon donné. En déduire les prix pour les consommateurs finaux constitue un travail supplémentaire et difficile. Ceci explique notamment notre choix de retenir les travaux de l’Energy Roadmap 2050 de la Commission Européenne, qui incluent des projections de prix.
L’annexe 1 détaille les principaux scénarios énergétiques actuellement discutés pour la France.
2.2 Le choix des scénarios
Le scénario choisi dans notre analyse est celui de la Commission européenne, décrit dans l’Energy
Roadmap 2050. Nous avons choisi de nous référer aux scénarios de l’Energy Roadmap car ils
fournissent des estimations de prix du pétrole, du gaz naturel et de l’électricité à 2050. De plus ces
scénarios s’inscrivent à l’échelle européenne, qui se caractérise par une interaction élevée entre les
marchés énergétiques des différents pays qui composent l’UE. Cette interaction, associée à la
convergence des politiques énergétiques européenne nous permettent de recourir à l’Energy
Roadmap 2050 pour expliquer les évolutions du marché de l’énergie à l’échelle du consommateur
domestique à l’horizon 2050. Par ailleurs, dans une perspective aussi lointaine, du fait notamment
des directives sur la libéralisation de l’énergie en Europe, une plus grande intégration du marché
français au marché européen est à prévoir, ainsi que, plus généralement, une augmentation de
l’interconnexion entre les différents marchés de l’énergie. Ceci aurait pour conséquence une
7
convergence des prix, notamment pour l’électricité, au niveau européen. L’avenir énergétique de
l’Union Européenne est toutefois dépendant de l’interaction de différents facteurs internationaux
tels que les tendances énergétiques mondiales. Celles-ci incluent notamment les besoins en énergie
fossile des économies en développement – qui est dépendant de la croissance et du mix énergétique
– ou encore la disponibilité des hydrocarbures à l’échelle mondiale. Outre ces éléments, les scénarios
fournis par la Commission Européenne dépendent de la finalisation d’un accord mondial pour le
climat au niveau des modélisations de l’évolution des prix de l’énergie. En effet, pareil accord
entrainerait une diminution de la demande mondiale pour les sources d’énergies fossiles ce qui
causerait une diminution des prix. En plus des arguments économiques et règlementaires en faveur
de la convergence des prix de l’énergie au niveau européen, nous avons choisi d’utiliser les
projections de l‘Energy Roadmap 2050 car nous faisons l’hypothèse qu’il s’agit des données les plus
détaillées et complètes dans un horizon aussi éloigné. Il s’agit de surcroit d’un document de
référence dans le cadre règlementaire Européen en matière de projections – auxquelles il est
notamment fait référence dans le Paquet Energie Climat 2030 (CE, 2013).
Les scénarios de l’Energy Roadmap 2050 se basent sur des simulations produites par différents
modèles. Le modèle principalement utilisé dans la construction des scénarios énergétiques de la
Commission Européenne est le modèle PRIMES2. Développé dans le cadre du Programme Joule par
l’E3M-Lab de l’université Polytechnique Nationale d’Athènes entre 1993 et 1998, PRIMES est un
modèle d’équilibre partiel qui prend en compte le système énergétique mais pas le reste de
l’économie. Son objet est de simuler les évolutions d’équilibre de l’offre, de la demande, des prix et
des émissions de polluants de différentes formes d’énergies à partir de l’entrée des prix
internationaux de l'énergie et de variables macro-économiques (PIB, revenu disponible, inflation,
taux d'intérêt etc.) comme données exogènes. Celles-ci sont obtenues à partir des modèles
PROMETHEUS et GEM-E3 qui viennent compléter PRIMES. GEM-E3 est utilisé pour fournir des
données portant sur l’évolution de l’économie (notamment les flux commerciaux) et plus
généralement les données macro-économiques entrées dans PRIMES.
Le modèle PROMETHEUS3 a un rôle prépondérant dans l’élaboration les projections d’évolution des
prix de l’énergie à l’importation pour l’Union Européenne, ainsi que les scénarios d’évolution des prix
de l’électricité, qui servent dans la simulation des scénarios de PRIMES. PROMETHEUS est défini par
la Commission Européenne comme un modèle stochastique, c’est-à-dire qu’il considère des
évènements à partir de probabilité aléatoire dans le temps. Ce modèle prend en compte les
incertitudes liées à la croissance économique, à l’ampleur des réserves d’hydrocarbures, ainsi qu’à de
possibles chocs politiques ou géopolitiques. PROMETHEUS simule ensuite l’offre, la demande et
surtout les prix des énergies fossiles dans le monde découpé en différentes région, dont l’UE. Pour
les prix de l’électricité, le modèle se fonde sur les coûts moyens de production de l’électricité et de
l’hydrogène qu’il obtient en considérant le coût de production de chaque technologie de production
(nucléaire, thermique à gaz, charbon ou pétrole, renouvelables) et le facteur de charge de chacune.
Les scénarios de l’Energy Roadmap 2050 proposent une analyse approfondie de diverses trajectoires
énergétiques possibles pour l’Union Européenne. Deux grandes tendances – marquées notamment
par une augmentation des prix de l’énergie fossile en scénario tendanciel et une stagnation en
2 E3Mlab of ICCS/National Technical University of Athens. Primes Model. 2011.
3 National Technical University of Athens. Prometheus, Stochastic Model. 2006.
8
scénario de décarbonisation – ont été définies, avec 2 scénarios de référence basés sur les tendances
actuelles, et 5 scénarios de décarbonisation.
� Les scénarios de référence sont construits dans un contexte de reprise économique et de
croissance du PIB, sans prise en compte d’actions décisives de lutte contre le changement
climatique au niveau global.
� Les scénarios de décarbonisation sont associés à la «feuille de route vers une économie
compétitive à faible intensité de carbone à l’horizon 2050», qui considère un objectif de
réduction des émissions de gaz à effet de serre de 80 à 95 % par rapport aux niveaux de 1990
d'ici à 2050. Ces scénarios impliquent tous des changements importants en ce qui concerne, par
exemple, les prix du carbone, les technologies de production et les réseaux de distribution de
l’énergie. Les événements imprévus du type choc pétrolier ou gazier n’y sont en revanche pas
considérés. L’Energy Roadmap précise en effet qu’il est « impossible de prévoir si un pic pétrolier
se produira (car de nouvelles découvertes ont lieu régulièrement), dans quelle mesure le gaz de
schiste en Europe s’avérera viable, si la technologie du captage et du stockage du carbone (CSC)
atteindra une échelle commerciale, quel rôle les États membres souhaiteront jouer dans le
domaine du nucléaire et comment l’action en faveur du climat évoluera à travers le monde ». Il
est aussi ajouté que « les changements sociaux, technologiques et comportementaux auront
également une influence significative sur le système énergétique ».
Les scénarios produits par la Commission Européenne portent sur un certain nombre de thématiques
qui incluent : la consommation et production d’énergie (chaleur et électricité), les transports, les
émissions de GES, le prix du carbone, les importations d’énergie, les prix moyen de l’électricité ou
encore les coûts totaux de l’énergie.
Dans son Energy Roadmap, la Commission mène aussi une analyse de sensibilité, pour tous ses
scénarios dans le but de tester son modèle macroéconomique, sur la base des paramètres du PIB et
des prix des énergies. Celle-ci est conduite à travers la prise en compte de plusieurs profils
d’évolution pour ces deux données sous la forme de projections « forte croissance » et « faible
croissance » autour d’un scénario de référence. Cette analyse sert notamment à tester comment,
selon le modèle, une variation dans la croissance du PIB affecte les prix de l’énergie fossile à
l’importation. L’analyse de sensibilité permet également de valider le modèle de simulation des prix
de l’électricité en constant leur réactivité à des variations dans les prix des énergies fossiles ou dans
le niveau de croissance.
Tableau 1 : Les différents scénarios de l’Energy Roadmap 2050 (Source : Commission Européenne, Communication au
Parlement, Energty Roadmap 2050, 2012)
Scénarios basés sur les tendances actuelles (Source : Commission Européenne)
Nom du scénario Descriptif Scénario de référence Le scénario de référence intègre les tendances actuelles et les projections à long terme
concernant le développement économique (croissance du produit intérieur brut (PIB) de 1,7 % par an), mais pas de nouvelles mesures. Le scénario prend en compte les politiques adoptées jusqu’en mars 2010, y compris les objectifs concernant la part des sources d’énergie renouvelable (SER) et la réduction des GES d’ici à 2020, ainsi que la directive relative au système d’échange des quotas d’émissions (SEQE). Aux fins de l’analyse, plusieurs hypothèses ont été prises en considération, en fonction de taux de croissance du PIB inférieurs et supérieurs et de prix des importations d’énergie plus faibles et plus élevés.
Initiatives actuelles (CPI – Current Policy Initiatives)
Le scénario de référence ne prend en compte que les politiques adoptées en mars 2010. Or depuis, plusieurs nouvelles initiatives ont été adoptées ou proposées par la CE. Elle décrit notamment son futur programme de travail sur l’énergie principalement jusqu’en 2020 dans
9
sa Communication du 10 novembre 2010 intitulée « Énergie 2020 Stratégie pour une énergie compétitive, durable et sûre ». Le scénario comprend alors des propositions de mesures, telles que le «plan d’efficacité énergétique» et la nouvelle «directive sur la taxation de l’énergie».
Scénarios de décarbonisation
Nom du scénario Descriptif Haute efficacité énergétique
Engagement politique pour des économies d’énergie très importantes. Les mesures comprennent, par exemple, des exigences minimales plus strictes pour les appareils et les bâtiments neufs, des taux élevés de rénovation des bâtiments existants et la création d’obligations d’économies d’énergie pour les entreprises publiques du secteur de l’énergie. Ce scénario entraîne, d’ici à 2050, une diminution de 41 % de la demande énergétique par rapport aux pics de 2005/2006.
Part élevée de sources d’énergie renouvelables (SER)
De puissantes mesures d’aide en faveur des SER entraînent une part très élevée de SER dans la consommation énergétique finale brute (75 % en 2050) et une part de SER dans la consommation d’électricité atteignant 97 %.
Technologies d’approvisionnement diversifiées
Aucune technologie n’est privilégiée ; toutes les sources d’énergie peuvent entrer en concurrence en fonction du marché sans aucune mesure d’aide spécifique. La décarbonisation est induite par la tarification du carbone, en supposant une adhésion du public tant au nucléaire qu’à la capture et au stockage du carbone (CSC).
Capture et Stockage du Carbone (CSC) retardé
Scénario similaire à celui des technologies d’approvisionnement diversifiées, mais qui part du principe que la CSC est retardée, ce qui entraîne des parts plus élevées pour l’énergie nucléaire, la décarbonisation étant induite par les prix du carbone plutôt que par des avancées technologiques.
Faible part de nucléaire Scénario similaire à celui des technologies d’approvisionnement diversifiées, mais qui part du principe qu’aucune nouvelle centrale nucléaire n’est construite (hormis les réacteurs actuellement en cours de construction), ce qui entraîne une pénétration plus élevée du CSC (environ 32 % dans le secteur de la production d’électricité).
3. Les prix de l’énergie fossile
Projection du prix de l’énergie primaire importée dans le scénario de référence
La modélisation de l’évolution des prix des sources d’énergie fossile à l’horizon 2050 dans le scénario de référence par la Commission Européenne est faite sur des bases macroéconomiques en postulant un contexte de reprise économique et de croissance du PIB à partir de données s’arrêtant en 2010. Elle ne prend pas en compte les conséquences de la potentielle mise en œuvre d’actions décisives dans la lutte contre le changement climatique au niveau mondial.
Ces simulations sont produites par les modèles PROMETHEUS et PRIMES qui fournissent une estimation des prix du pétrole, du gaz naturel et du charbon à l’importation, sur des tranches de 5 ans. Cette périodicité des estimations efface les effets de la variabilité annuelle des prix de l’énergie à l’importation et modélise seulement des dynamiques macroéconomiques. Ainsi, les prévisions de prix de l’énergie utilisées par la Commission Européenne comme base à son scénario de référence, sont indicatives et ne constituent pas des prédictions absolues de l’évolution des prix4. C’est par exemple le cas pour la période 2000-2010 qui ne fait pas apparaitre la forte variabilité des cours de l’énergie entre 2006 et 2009, mais fait état de la rapide augmentation du prix du pétrole qui commence au début des années 2000 en conséquence de la rapide croissance économique dans les pays en développement5.
Les résultats des prévisions de la CE, présentés sous forme de graphe, mettent en évidence une croissance relativement forte et soutenue des prix du pétrole et du gaz naturel sur la période 2015-
4 Les modèles PRIMES et PROMETHEUS sont des modèles économétriques et donnent seulement des
tendances d’évolution des prix dans un scénario donné (de croissance du PIB par exemple). Cependant ces modèles ne peuvent prévoir de chocs exogènes au marché de l’énergie qui peuvent avoir des conséquences de long terme sur ce dernier. 5 F. Kesicki, (2010), The third oil price surge.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421509008933
10
2050 pour le scénario de référence et s’élèvent aux alentours de 127$/bep (baril d’équivalent pétrole6) et 98$/bep respectivement en 2050. Sur cette période, les prix de ces deux sources d’énergie suivent une trajectoire similaire, parallèle (qui s’explique notamment par la nature des contrats long-terme d’importation du gaz naturel qui indexent le prix sur celui du pétrole7). Le prix du charbon reste nettement inférieur à celui du gaz et du pétrole sur la période : il croit de 22$/bep en 2010 à 36$/bep en 2050.
Deux trajectoires mondiales d’évolution des prix sont examinées dans le scénario de référence : � La trajectoire «prix élevés des énergies fossiles » se base sur une croissance du PIB plus élevée
par rapport au scénario de référence, en particulier en Chine, ce qui implique une consommation d’énergie plus forte. Par ailleurs, les hypothèses concernant les réserves de pétrole non conventionnel, postulent une moins grande disponibilité de la ressource non-conventionnelle (pétrole de schiste, sables bitumineux, etc.) et des coûts marginaux d’extraction plus élevés, ainsi qu’une une position de force plus marquée des pays traditionnellement exportateurs sur le marché du pétrole par rapport au scénario de référence, ce qui implique une tendance des prix à la hausse ;
� La trajectoire « prix faibles des énergies fossiles » postule une croissance économique modérée avec des réserves mondiale d’énergies fossiles abondantes, et par conséquent un pouvoir de négociation moins fort des pays exportateurs sur le prix des énergies fossiles.
La figure 1 illustre les résultats de la modélisation.
Figure 1 : Modélisation des prix des hydrocarbures à l’importation pour le scénario de référence à l’horizon 2050 pour
l’Energy Roadmap 2050 (Source : Commission Européenne)
La Commission Européenne8 souligne que ces résultats sont tendanciellement similaires à ceux
établis par l’Energy Information Administration (EIA) ou encore l’Agence Internationale de l’Energie
(AIE) dans son World Energy Outlook, document de référence dans le secteur de l’énergie. On notera
un écart de l’ordre de la dizaine d’euros entre les prévisions de prix de la Commission Européenne et
celles de l’AIE par bep (ou boe), ce qui peut notamment s’expliquer par le fait que la première
modélise des prix à l’importation contrairement à la seconde, ou encore par des différences de
méthodologie.
6 Barils d’équivalent pétrole (bep, ou boe en anglais pour barrel of oil equivalent) : unité de mesure désignant
une quantité donnée d’une source d’énergie (gaz naturel, charbon…) comme la quantité de barils de pétrole équivalente. Elle permet notamment de comparer des sources d’énergie aux densités énergétiques différentes. 7 International Energy Agency, frequently asked questions http://www.iea.org/aboutus/faqs/gas/
8 European Commission. Energy Roadmap 2050. Section 2.4.
11
Ainsi, on distingue dans le graphique de l’AIE (cf fig 2) une réduction du prix des énergies fossiles
entre 2010 et 2015 à l’instar des projections de la Commission Européenne. L’AIE projette en outre
une augmentation soutenue et régulière des prix de l’énergie jusqu’en 2030. Si ses projections
anticipent une augmentation moins rapide des prix que la Commission Européenne, particulièrement
pour la courbe de « prix hauts », on note une véritable similarité dans les tendances des courbes des
deux modélisations à 2030. Les projections des deux institutions sont également en accord avec la
corrélation des prix du gaz naturel et ceux du pétrole.
Figure 2 : Hypothèses d’évolution du prix des combustibles fossiles en scénario de référence (Source : AIE, WEO 2009)
A l’instar des scénarios de l’Energy Roadmap 2050 de la Commission Européenne, les prospectives faites par l’Agence Internationale de l’Energie sur le système énergétique sont basées sur des tendances économiques en cours. De même que la CE propose un scénario de Référence qui sert de comparaison à différents scénarios de décarbonisation, l’AIE propose un scénario « 450 » et un scénario « Référence » dans son World Energy Outlook (2009). Ainsi qu’indiqué dans le WEO 2009 les prix sont ceux « qui seraient requis pour encourager un niveau d’investissement suffisant pour que l’offre puisse satisfaire la demande projetée sur la période de l’Outlook9 ». Cette méthode est similaire à celle employée par la Commission Européenne, et l’Agence Internationale de l’Energie précise que ces prix ne sont pas des « prédictions » mais des modélisations de tendances. L’AIE précise ainsi ne pas fournir d’éléments permettant d’anticiper un marché stable des hydrocarbures, et que le prix de l’énergie sera sans doute soumis à de larges fluctuations.
Les tendances identifiées par l’AIE sont ainsi cohérentes avec celles mises en avant par la Commission Européenne. Les prix du pétrole brut à l’importation attendus par l’Agence sont de 115$/baril en 2030, quand la Commission prévoit des prix de 106$/baril (les deux prix exprimés le sont en $’2008). Les deux projections modélisent en outre un déclin des prix sur la période 2010-2015 suivit d’une nouvelle augmentation soutenue jusqu’à la fin de la période d’analyse. (WEO, 2009, p-63-68).
9 “The assumed trajectories for international fossil fuel prices in the reference scenario […] are based on a top-
down assessment of the prices that would be needed to encourage sufficient investment in supply to meet projected demand over the outlook period.” WEO 2009 – p-63, traduction CDC Climat Recherche
12
Modélisation de l’évolution des prix de l’énergie fossile à l’importation en scénario de décarbonisation
Les scénarios de décarbonisation se basent sur une réduction de la demande de sources d’énergie
fossile dans l’éventualité d’une action mondiale pour limiter le changement climatique. Ceci aura un
effet à la baisse sur les prix, qui sont donc inférieurs à ceux du scénario de référence. Tous les
scénarios de décarbonisation montrent en effet une transition du système actuel, qui se caractérise
par des coûts d’exploitation et de combustible élevés, vers un système énergétique dans lequel les
dépenses d’investissement représentent une part nettement plus importante par rapport aux coûts
d’exploitation. Les 5 scénarios de décarbonisation de l’Energy Roadmap 2050 considèrent des
évolutions identiques des prix des sources d’énergie fossile (pétrole, gaz naturel et charbon) à
l’importation à l’horizon 2050.
Figure 3 : Modélisation des prix des hydrocarbures à l’importation pour les scénarios de décarbonisation à l’horizon 2050
pour l’Energy Roadmap 2050 (Source : Commission Européenne)
Les trajectoires sont semblables aux récentes projections de l’AIE, qui a évalué les effets de politiques climatiques ambitieuses (selon World Energy Outlook 2009, et Energy Technology Perspectives 2010).
Le tableau ci-dessous présente les estimations du prix du pétrole en 2030 et 2050 selon l’AIE et la Commission :
Tableau 2 : Estimations du prix du pétrole en 2030 et 2050 selon l’Agence internationale de l’Energie et la Commission
Européenne (en $ 2008 constants) (Source : CE, AIE)
Scénario (en $’08) Prix du
pétrole 2030
Prix du
pétrole 2050
WEO 2009
Référence 115 $/baril
Prix Haut 150 $/baril
Prix bas 80 $/baril
Energy Roadmap 2050 Référence 106 $/baril 127 $/baril
Prix hauts 149 $/baril 162 $/baril
Prix Bas 92 $/baril 84 $/baril
Décarbonisation 80 $/baril 70 $/baril
3.1 Méthodologie pour la projection du prix des énergies combustibles au consommateur
domestique à 2050
13
Les études de prospectives énergétiques décrivent en général une évolution des coûts des combustibles, et non une évolution des prix pour les utilisateurs finaux. Or la facture d’énergie peut se décomposer en : (prix unitaire du KWh consommé HT * quantité consommée)* taxes et impôts. En revanche, le prix unitaire de l’énergie (le tarif) se décompose principalement entre coût d’approvisionnement (l’importation d’énergie primaire notamment), coûts de transport (qui incluent acheminement au bon endroit du territoire national et distribution), et taxes. Toutefois, le prix payé par le consommateur pour chaque forme d’énergie comprend des particularités, notamment au niveau de la part de chaque poste de coût. Par exemple, le gaz est une forme d’énergie pour laquelle le transport correspond à une portion importante du tarif. En effet, elle repose sur l’utilisation d’une infrastructure coûteuse qui est le réseau de transport et de distribution du gaz.
Du fait de l’objectif de cette projection des prix de l’énergie dans le cadre du projet ADAPTATIO – qui est de produire une vaste fourchette d’évolution des prix de l’énergie à la consommation via un scénario de prix hauts, un scénario de prix médian et un scénario de prix bas – nous fondons notre projection des prix des combustibles d’ici à 2050 sur les prix d’approvisionnement en énergie primaire qui les composent. En considérant que le prix du pétrole brut et du gaz naturel à l’importation impactent directement la majorité du prix du fioul (55%-62%) et du gaz naturel à usage domestique (48%)10, nous proposons de réaliser une projection de ces prix sur la base des prix de l’énergie primaire à l’importation modélisée dans les scénarios énergétiques de la Commission Européenne pour l‘Energy Roadmap 2050, selon la démarche suivante : 1. Nous considérons d’abord l’historique des prix du fioul et du gaz à usage domestique entre 1990
et 2012 (source SOeS, prix exprimés en €’2012), ainsi que les modélisations réalisées par la Commission Européenne pour le prix des énergies fossiles primaires (pétrole brut et gaz naturel) à l’importation sur la même période, à l’échelle européenne (source Energy Roadmap 2050, prix exprimés en $’2008). Une régression linéaire permet alors d’identifier une potentielle corrélation entre les deux données. Cette régression s’exprime sous la forme d’une équation du type y=ax+b, où y le prix de l’énergie à usage domestique pour l’utilisateur final et x le coût du combustible fossile brut à l’importation.
2. Si la régression linéaire est suffisamment forte, c’est-à-dire avec un coefficient de détermination suffisamment élevé, et parce que les produits à usage domestique que nous considérons sont directement issus des énergies fossiles importées, il s’agit ensuite de réaliser une extrapolation des prix du fioul et du gaz naturel à la consommation à 2050 sur la base des projections de la Commission Européenne. Pour ce faire, nous supposons la stabilité des autres composantes du prix comprises dans la régression linéaire, et assimilons l’évolution des prix de l’énergie au consommateur français à celle des prix de l’énergie primaire à l’importation au niveau européen. Cette hypothèse est permise d’une part par le caractère majoritaire de cette composante dans le prix des formes d’énergie considérées, et d’autre part par le caractère très intégré et – de manière croissante – libéralisé des marchés de l’énergie européen qui garantissent une similarité des prix entre les différentes régions de l’UE.
Le recours aux données de la Commission Européenne pour réaliser cette modélisation suppose toutefois d’effectuer une extrapolation du prix annuel du pétrole et du gaz importé à l’échelle de l’Union Européenne. En effet, les modèles utilisés pour l’Energy Roadmap n’ont des points de données que sur des intervalles de 5 ans. Pour extrapoler les tarifs entre les points disponibles, nous avons supposé une croissance constante des prix sur la période.
Afin d’intégrer les éventuels effets de politiques climatiques sur les tarifs de l’énergie au
consommateur d’ici à 2050, nous formulons également certaines hypothèses relatives aux régimes
de taxation auxquels sont soumis les prix du fioul domestique et le tarif du gaz naturel au
10
Le rapport de la mission IGF / CGEIET sur les prix, les marges et la consommation des carburants http://www.economie.gouv.fr/files/rapport-prix-marges-consommation-carburants.pdf Gaz naturel : http://www.developpement-durable.gouv.fr/Principes-generaux-de-tarification,32883.html
14
consommateur. Pour ce faire, nous prenons notamment en compte la TICPE11 qui est une taxe
commune à ces deux formes d’énergie et intègre le prix de la tonne de CO2. Nous réalisons ainsi une
addition du coût incrémental induit par le prix du carbone sur la projection des prix réalisée à partir
de la régression linéaire décrite plus haut. Cette hypothèse est notamment importante pour le gaz,
qui bénéficie actuellement d’un niveau de taxation relativement faible en France par rapport au reste
de la zone Euro. En revanche, nous ne prenons pas en compte d’éventuelles évolutions de la TVA
jusqu’en 2050, et concentrons notre attention sur l’évolution du niveau de la TICPE en fonction du
prix du carbone pour le fioul et le gaz. En outre, nous effectuons des hypothèses différenciées en
fonction du scénario considéré dans l’optique d’avoir une fourchette de prix aussi large que possible
en 2050 :
- Dans le cas du scénario « prix bas » nous faisons l’hypothèse que le régime de taxation des
produits pétroliers reste relativement stable par rapport au prix du pétrole par rapport à la
période 2010-2014. Le prix du carbone n’évolue pas à la hausse notamment.
- Dans le cas des scénarios « référence », de prix médian, et « prix hauts », nous faisons en
revanche l’hypothèse d’une répercussion de l’augmentation du prix du carbone en Europe
sur les tarifs au consommateur via la TICPE12. Les scénarios de prix du carbone considérés
sont ceux du scénario de « référence » de la Commission Européenne pour le scénario de
prix médians pour le consommateur, et ceux d’un scénario de décarbonisation (choisi
arbitrairement parmi les 5) de la Commission pour le scénario de prix au consommateur
« prix hauts »13.
Figure 4 : Prix de l’énergie au consommateur domestique français en euros constants. (Source : SOeS)
3.2 Projection du prix du fioul domestique à 2050
11
Taxe intérieure de consommation sur les produits énergétiques, elle remplace notamment la TIPP depuis 2011. 12
Cf Annexe 2. Bien que le tarif du gaz au consommateur domestique puisse bénéficier d’une exemption de la TICPE, nous faisons tout de même l’hypothèse d’une répercussion du prix du carbone dans les scénarios de prix « Prix Hauts » et « Référence ». 13
Cf Annexe 2 pour le détail de la méthode d’incorporation du prix du CO2 au tarif au consommateur domestique et la description des scénarios d’évolution du prix du carbone retenus. Nous avons choisi le scénario avec le prix du CO2 le moins élevé in fine, afin d’éviter un trop grand décrochage de la courbe à partir de 2030-2050. Nous faisons en outre l’hypothèse d’une contrainte carbone nulle dans le cas du scénario de prix de l’énergie bas (identifiable au scénario de décarbonisation (cf section 3)) afin de bénéficier d’une fourchette de prix de l’énergie au consommateur en 2050 aussi large que possible.
15
Pour réaliser une projection à 2050 du prix du fioul domestique au consommateur individuel français
nous nous sommes ainsi fondés sur les modélisations de prix du pétrole brut à l’importation faites
par la Commission Européenne pour son Energy Roadmap 2050. Pour ce faire nous nous sommes
reposés sur les hypothèses suivantes :
- Le pétrole brut est une marchandise particulièrement liquide, au sens économique du terme,
et l’on fait donc l’hypothèse qu’il n’y a pas de différence entre le prix du baril de pétrole au
niveau Européen et le prix du baril de pétrole brut en France ;
- Les coûts liés au raffinage restent stables, la surcapacité européenne et les coûts inférieurs
des raffineries outre-mer formant une garantie contre une augmentation sensible de cet
aspect du prix du fioul. La valeur d’un volume donné de fioul par rapport à un volume donné
de pétrole brut reste constante ;
- Les coûts liés au transport et à la distribution n’augmentent pas.
Nous avons considéré les prix ttc du fioul domestique et le cours du pétrole des années 1990 à 2012.
Nous effectuons tout d’abord une régression entre les 5 points effectivement donnés par les
modélisations de l’Energy Roadmap sur la période. Cette régression produit un coefficient de
détermination r²= 0,8955.
Nous effectuons ensuite une autre régression linéaire entre les 2 variables, qui cette fois, prend en
compte tous les points intermédiaires. Son but est notamment de comparer les variations historiques
du prix du fioul domestique avec les tendances d’évolution des prix du pétrole brut telle que
modélisées par la Commission Européenne. Elle nous permet ainsi d’établir une relation du type
y=0,098284825x+1,925386398, avec y le prix du fioul domestique et x le cours du pétrole. En outre,
cette relation qui ayant un coefficient de détermination r²=0,796552721, il y a un fort effet de
corrélation qui nous permet de justifier l’utilisation de cette formule pour réaliser une projection des
prix du fioul domestique à 2050 à partir des modélisations de prix du pétrole brut de la Commission
Européenne à 2050.
Cependant, il convient de mettre en avant certaines réserves au niveau de la qualité de la régression
linéaire. Notamment, du fait d’un manque de données, nous ne pouvons affirmer la robustesse de
celle-ci. En revanche, sachant que le prix du fioul domestique est déterminé à 55-60%14 par le prix du
pétrole brut, nous utilisons cette relation linéaire pour identifier, toutes choses égales par ailleurs,
des projections de trajectoires d’évolution du prix du fioul domestique au consommateur final en
France.
Figure 5 : Prix du fioul au consommateur par rapport au prix du pétrole brut (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE)
14
IGF/CGEIET, negofioul.fr
16
A partir de cette relation linéaire et des hypothèses d’évolution du cours du pétrole données par la Commission européenne pour son scénario de référence, nous avons estimé alors le prix ttc du fioul domestique au consommateur jusqu’à 2050 (cf fig 6). La relation linéaire permet notamment d’identifier une croissance extrêmement forte de plus de 155% du prix du fioul en scénario Prix haut d’ici à 2050, qui contraste très fortement avec la relative stabilité des prix en scénario Prix bas. Dans le cas du scénario de référence, l’augmentation du prix est régulière et de l’ordre de 53% d’ici à 2050. Du fait de la méthodologie choisie, les motifs qui dirigent cette croissance sont exclusivement attribuables aux cours du pétrole brut sur les marchés internationaux et à l’évolution de la TICPE en fonction de celle du prix de la tonne de CO2.
Figure 6 : Estimation du prix du fioul domestique à 2050 en euros 2012 constants (Source : CDC Climat, d’après SOeS et
CE)
3.3 Projection du prix du gaz naturel au consommateur domestique à 2050
Pour réaliser une projection des prix du gaz naturel nous utilisons également l’historique des tarifs du
gaz au consommateur final, mis à disposition par le Ministère de l’énergie, avec les modélisations
réalisées par la Commission Européenne pour l’Energy Roadmap 2050. Par ailleurs, il convient de
souligner que nous ne prenons pas en compte la partie fixe de l’abonnement, mais bien seulement le
tarif de la partie variable liée à la quantité d’énergie consommée. Pour réaliser ces projections des
prix au consommateur final, et en considérant que l’élément déterminant dans la fixation des tarifs
y = 0,0983x + 1,9254R² = 0,7966
0
2
4
6
8
10
12
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0
Pri
x S
Oe
S f
iou
l (€
/10
0k
Wh
)
€'2
01
2
Prix pétrole (€/baril) en € 2010 constants
Référence
Linéaire (Référence )
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
19
90
19
95
20
00
20
05
20
10
20
15
20
20
20
25
20
30
20
35
20
40
20
45
20
50
Pri
x d
u f
iou
l €
'12
co
nst
an
ts/1
00
kW
h
Fioul Référence
Fioul Prix Hauts
Fioul Prix Bas
Historique de prix SOeS
17
du gaz au consommateur domestique est « le recouvrement des coûts »15, nous nous fondons sur les
hypothèses suivantes :
- Le niveau des coûts liés à la distribution (dans les réseaux urbains) et au transport (dans les
réseaux nationaux) reste stable du fait de la maturité du réseau de transport de gaz
français16 ;
- Le réseau de transport de gaz naturel en Europe est dense et d’une capacité élevée. Il s’agit
en outre d’une infrastructure de plus en plus interconnectée et libéralisée du fait des
législations visant à l’unbundling17 et à l’accès aux tiers au niveau européen. La France
important 98% de sa production de gaz naturel par pipelines ou par GNL, on fait l’hypothèse
de l’identité du prix du gaz à l’importation pour la France avec celui pour l’Europe tel que
modélisé par la Commission Européenne ;
Le prix du gaz au consommateur final est obtenu en comparant le prix du gaz à l’importation tel que
donné par la Commission Européenne pour le scénario de référence dans le Energy Roadmap 2050
aux prix du gaz au consommateur donnés par le SOeS pour un grand appartement dont le chauffage
et l’eau chaude sanitaire sont faits au gaz à Paris. Nous effectuons toute d’abord une régression
entre les 5 points effectivement donnés par les modélisations de l’Energy Roadmap que nous
pouvons comparer aux données historiques disponibles. Cette régression produit un coefficient de
détermination r²= 0,8689.
Nous réalisons ensuite une autre régression linéaire, incluant tous les points intermédiaires. Cette
régression nous permet notamment de comparer les variations historiques constatées du tarif du gaz
naturel au consommateur domestique avec les tendances d’évolution des prix du gaz naturel à
l’importation modélisées par la Commission Européenne. Cela nous permet ainsi d’établir une
relation du type y=0,081888588x+3,080232281 où y est le prix du gaz naturel en €/100kWh pour le
consommateur et x le prix du gaz en baril d’équivalent pétrole à l’importation. La qualité de la
relation donnée par cette dernière régression est confirmée par un r²= 0,833534308 ce qui nous
indique la forte corrélation entre les deux données. De même que pour la régression concernant le
fioul domestique, nous devons préciser certains biais méthodologiques de notre analyse, notamment
le manque de données qui nous empêche de tester la robustesse de notre régression. En revanche,
sachant que le prix de la matière première qu’est le gaz naturel à l’importation représente 48% du
prix du gaz au consommateur final, nous utilisons cette relation linéaire pour identifier, toutes choses
égales par ailleurs, des projections de prix du gaz au consommateur final à 2050, illustrées par la
figure 7.
Figure 7 : Projection du Prix du gaz naturel au consommateur domestique par rapport au prix du gaz à l'importation
(Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE)
15
Ministère de l’Energie 16
Une augmentation modérée du tarif d’accès au réseau est prévue par la CRE, toutefois celle-ci est notamment due à l’augmentation du prix de l’énergie, et à des investissements destinés à la densification du réseau de transport du gaz naturel sur le territoire français en vue de l’unification des différents réseaux français. 17
Correspond à l’accès non-discriminatoire aux réseaux : « Le principe de non-discrimination est la garantie de l’accès au marché pour les fournisseurs alternatifs entrant sur le marché de l’énergie et au développement d’une juste concurrence au profit du consommateur final. Ce principe s’appuie sur l’indépendance des gestionnaires de réseaux vis-à-vis de leurs maisons-mères et sur l’application des codes de bonne conduite dont ils doivent se doter. » CRE, http://www.cre.fr/reseaux/principes/acces-non-discriminatoire-et-independance, accédé le 25 septembre 2014.
18
En ajoutant aux prix projetés grâce à cette relation l’augmentation de la TICPE dans le prix du gaz naturel au consommateur sous l’effet de l’augmentation du prix du carbone pour les scénarios « prix haut » et « référence », nous obtenons trois courbes de prix qui représentent des profils d’évolutions du prix du gaz au consommateur tels que déterminé par des évolutions du marché international du gaz naturel – plus précisémment du marché régional européen car il s’agit d’un produit échangé régionalement.
La courbe du scénario de référence identifie ainsi une croissance régulière de près de 60% du prix du gaz entre 2010 et 2050. Ce chiffre est inférieur à celui du scénario prix hauts qui postule une augmentation de plus de 159% du prix du gaz au consommateur final. Seul le scénario prix bas anticipe une relative stabilité des tarifs sur la période. De même que pour le fioul on constate une grande incertitude quand à la tendance d’évolution du prix du gaz au consommateur dans le long terme.
Figure 8 : Prix du gaz naturel au consommateur domestique à 2050 (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE)
4. Projection des prix de l’électricité au consommateur français à l’horizon 2050
4.1 Projection des prix au consommateur domestique
y = 0,0819x + 3,0802R² = 0,8335
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000
Pri
x d
u g
az
SO
eS
TT
C (
€co
nst
an
t
20
12
)
Prix du gaz à l'importation (en €/bep) en € 2010 constants
Série1
Linéaire (Série1)
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
20
10
20
14
20
18
20
22
20
26
20
30
20
34
20
38
20
42
20
46
20
50
Pri
x d
u g
az
€'1
2 c
on
sta
nts
/10
0k
Wh
Gaz - Référence
Gaz - Prix Hauts
Gaz - Prix Bas
Historique de prix SOeS
19
Les facteurs qui dirigent l’évolution du prix de l’électricité sont différents de ceux qui régissent la variation du prix du pétrole ou celui du gaz naturel. Comme pour ce dernier, le marché de l’électricité s’inscrit dans un réseau qui compte pour près d’un tiers dans le prix payé par le consommateur avec notamment la TURPE18. Toutefois la particularité de l’électricité est que le réseau doit à tout instant être physiquement à l’équilibre entre offre et demande (au risque de disruptions, de blackouts) ce qui créée une forte volatilité des prix sur le marché de gros au cours d’une même journée19. L’autre facteur déterminant (30% du prix au consommateur) est la nature du mix de production d’électricité. Chaque technologie a ainsi des coûts et des caractéristiques différentes. Les facteurs déterminants de ces coûts peuvent être le prix du combustible – pour les énergies fossiles notamment – ou le coût de l’investissement de départ – en particulier pour le nucléaire, l’hydroélectrique ou les renouvelables. Les différentes technologies de production d’électricité se distinguent ainsi par leurs différentes structures de coûts et différentes contraintes technologiques qui permettent de déterminer à quel moment elles seront la technologie marginale dans le merit order dispatch. C’est notamment en considérant ces deux éléments que les modèles économiques, tel que PRIMES utilisé par la Commission Européenne, peuvent produire des scénarios d’évolutions des prix de l’électricité. S’y ajoutent également la marge du distributeur (8%) une part de taxes (30%) qui correspondent notamment à la TVA et aux programmes de soutien des énergies renouvelables tels que la Contribution au Service Public de l’Electricité20.
Nous avons utilisé une méthodologie similaire à celle employée dans le cas du fioul domestique et du gaz naturel pour déterminer des hypothèses de prix de l’électricité à 2050. Nous nous sommes basés sur les projections de prix émises par la Commission Européenne dans l’Energy Roadmap 2050.
Cependant, si la Commission Européenne donne bien des prévisions de prix au consommateur et de prix moyens de l’électricité – qui incluent toutes les composantes du prix dont les taxes et les frais de transmissions – elle ne fournit pas d’informations aussi détaillées sur les prix de l’électricité au consommateur français. Or, il y a de fortes disparités des tarifs de l’électricité au niveau européen et les prix français sont inférieurs à la moyenne européenne.
En considérant l’évolution des prix moyens de l’électricité proposée par l’Union Européenne, nous faisons alors les hypothèses suivantes :
- Les prix de l’électricité au consommateur français sont une composante des prix moyens de l’électricité dans l’Union Européenne, et expliquent donc en partie de l’évolution de ces derniers. Toutefois, l’hétérogénéité qui caractérise les prix dans les différents marchés est tout de même amenée à persister à plus ou moins long terme eu égard aux troubles qui agitent le marché de l’électricité européen selon le CGSP21.
- Une convergence des prix de gros de l’électricité au sein des différents pays de l’Union Européenne est à attendre dans le moyen à long terme. Celle-ci est notamment le produit d’une augmentation de la quantité d’interconnecteurs entre les différents marchés nationaux de l’électricité qui causent un rapprochement des prix de gros dans les différents pays d’Europe. L’augmentation des interconnections entre marchés nationaux est en outre
18
MEDDE, Comprendre le prix de l’électricité, 2014 http://www.developpement-durable.gouv.fr/Animation-comprendre-le-prix-de-l,37991.html 19
Par exemple, le 26 aout 2014, le prix à 4h est de 21€/MWh, quand il est de 52€/MWh à 9h et de 42€/MWh à 16h (http://www.epexspot.com/fr/donnees_de_marche/fixing/auction-table/2014-08-27/FR, consulté le 27/08/2014) 20 Cette contribution tient compte notamment le coût liés au développement des EnR, le soutien à la
cogénération, la péréquation tarifaire et les tarifs sociaux. La CRE a également estimé que le développement des EnR d’ici 2020, eu égard aux engagements français inscrit dans le Grenelle I en lien avec la Paquet Energie Climat, entrainait un surcoût 6.7 milliards d’euros d’ici 2020 (contre 1.6 en 2011) 21
Commissariat Général à la Stratégie et à la Prospective, (Janvier 2014). La crise du système électrique européen, Diagnostic et solutions
20
intégrée aux modélisations de l’Energy Roadmap 2050. Cela se traduit notamment par une baisse des prix de gros depuis 2008, due principalement à l’augmentation massive de la capacité d’énergies renouvelables intermittentes, et une augmentation de la composante transport du prix. L’augmentation de cette dernière résulte d’une part de l’augmentation des interconnections au sein du marché intérieur européen et de la croissance des énergies renouvelables décentralisées.
- Les coûts de production de l’électricité en France, ainsi que les taxes vont augmenter du fait du vieillissement du parc nucléaire (source d’une augmentation des dépenses de sécurité) et de l’augmentation rapide de la part d’électricité d’origine renouvelable (dont les conséquences sont une plus grande variabilité des prix sur le marché, marquée tout de même par une tendance à la baisse en moyenne, et une augmentation des taxes sur l’électricité pour financer les programmes de soutien à ces formes d’énergie).
A partir de ces différents éléments, nous formulons l’hypothèse d’une relation forte entre les prix de l’électricité au consommateur français et les prix moyens européens, relation que nous identifions ensuite à partir d’une régression linéaire entre l’historique du tarif domestique pour 100kWh d’électricité délivrée à une puissance de 12kVA fournit par SOeS et les simulations de prix moyens de l’électricité en Europe fournies par la Commission Européenne entre 2005 et 2013. Il convient de préciser que nous cherchons seulement à identifier la relation récente entre ces deux données (qui s’inscrit dans un contexte de rapprochement du tarif de l’électricité en France avec les prix aux consommateurs européens) afin d’extrapoler les tendances d’évolution du prix au consommateur domestique à 2050.
La régression linéaire donne une relation du type : y = 0,864017189* x - 25,42235886 où x est le prix
moyen de l’électricité en Europe et y est le prix au consommateur domestique en France. Outre nos
hypothèses précédentes, le coefficient de détermination de la régression r²=0,665304994 met en
évidence une corrélation plutôt élevée entre les séries de données. Par ailleurs, le niveau
relativement bas du coefficient de détermination pour notre régression pour l’électricité par rapport
à celui de nos régressions pour le fioul ou le gaz naturel peut notamment s’expliquer par le caractère
régulé du tarif de l’électricité au consommateur français et la spécificité du mix électrique français.
Nous ne pouvons toutefois, du fait d’un manque de données, effectuer une analyse de robustesse de
la régression. Toutefois, les prix de l’électricité au consommateur domestique français étant à la fois
dépendant des évolutions du prix moyen de l’électricité en Europe – du fait des interconnections
entre les marchés nationaux – et facteurs de ces évolutions en faisant partie, on peut supposer que,
toutes choses égales par ailleurs, cette formule permet d’identifier, avec une confiance élevée, une
relation forte entre prix de l’électricité au consommateur français et les prix moyens fournis par la
Commission Européenne. A partir de là nous utilisons donc la relation donnée par la régression
linéaire pour obtenir des prévisions de prix de l’électricité aux particulier à 2050.
Nous obtenons ainsi une relation telle que représentée dans la figure 7.
Figure 9 : Moyenne des projections des prix de l'électricité en UE et prix au consommateur domestique français à l'horizon
2050 (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE)
21
Cette relation entre prix de l’électricité au consommateur en France et les projections de prix
moyens de l’électricité en Europe pour le scénario de référence (qui est donc un scénario tendanciel)
se traduit par une forte augmentation du prix. Le prix moyen Européen passe ainsi de 112€/MWh en
2005 à 155€/MWh en 2050. En suivant cette tendance, le prix au consommateur français passe de
111€/MWh en 2005 à 182€/MWh en 2050. Cette augmentation plus rapide du prix français dans la
relation linéaire entre les deux valeurs peut notamment s’expliquer par des tarifs historiquement bas
au début de la période22 et une augmentation rapide des prix à partir de 2010 entraînée par
l’augmentation des coûts liés à la sécurité du nucléaire et la croissance des énergies renouvelables.
Ce rythme d’augmentation des prix de l’électricité au consommateur dans le long terme est
notamment cohérent avec les projections du Ministère de l’Energie23.
Nous considérons également différents scénarios de décarbonisations qui fournissent différentes
projections de prix à 2050 en fonction du mix énergétique et de la consommation d’électricité au
niveau européen. Du fait des données dont nous disposons, de l’unité méthodologique dans la
modélisation du scénario de référence de la Commission Européenne et de ses scénarios de
décarbonisations, et en considérant toutes choses égales par ailleurs, nous utilisons le même type de
relation pour identifier la tendance des prix français à 2050 dans les scénarios de décarbonisation et
le scénario « politique actuelles » (current policy initiatives) que celle employée pour le scénario de
référence. Les deux scénarios de décarbonisation que nous considérons sont celui postulant une
forte part d’énergies renouvelables dans le mix de la production électrique et celui orienté vers un
effort dans le domaine de l’efficacité énergétique24. Tous deux aboutissent à une réduction des
émissions de GES de 85%. Notre scénario médian pour l’évolution des prix de l’électricité au
consommateur domestique et au consommateur du secteur tertiaire est le scénario « politiques
actuelles » (ou Current Policy Initiative) qui ajoute au scénario de référence les effets de politiques
décidées mais non mises en place au moment de la rédaction de l’Energy Roadmap 2050. 22
Les prix règlementés étaient maintenus à des niveaux inférieurs à la couverture des coûts du système par l’Etat, et ce jusqu’en 2008 pour des motifs sociaux et de compétitivité. A partir de cette date des augmentations des tarifs ont été consentie sous la pression Européenne pour permettre l’émergence de la concurrence sur le marché de l’électricité. (Cruciani, Ifri, 2011) 23
DGEC, Scénarios prospectifs Energie Air-Climat, Chapitre 5, 2011 : projette une croissance linéaire des prix de l’électricité avec un tarif avoisinant les 160€/MWh en 2030 (à mettre en balance avec la forme logarithmique de la courbe des projections fournies par la Commission Européenne). 24
Voir tableau « Les différents scénarios de l’Energy Roadmap 2050 »
100
110
120
130
140
150
160
170
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
En
€2
01
2/M
Wh
co
nst
an
ts
Average price of electricity (after tax) EC Roadmap 2050
Prix au consommateur français projeté
Sou
rce:
CD
C C
limat
d'a
prè
s C
Eet
SOeS
22
La figure 10 illustre les résultats obtenus, et permet d’identifier une fourchette de prix relativement
vaste à l’horizon 2050.
Figure 10 : Projections des prix de l'électricité au consommateur domestique français à 2050 selon différents scénarios
(€'2012 constants) (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE)
La branche basse de la fourchette correspond au scénario efficacité énergétique (152€/MWh), tandis
que le scénario EnR se positionne plutôt sur la branche haute avec des prix de 197€/MWh – ce qui
correspond à des augmentations de 21% et 56% respectivement par rapport aux prix de l’électricité
au consommateur final en 2010. Notre scénario de prix médian quant à lui, postule une
augmentation du prix de l’électricité au consommateur de près de 30% d’ici à 2050 soit un tarif de
162€/MWh. Selon l’Energy Roadmap, ces augmentations des prix sont notamment dues à
l’augmentation de la part d’énergies renouvelables dans le mix électrique, particulièrement pour le
scénario « fortes EnR ». En effet, ces sources d’énergies tendent tout d’abord à nécessiter des
subventions pour leur développement jusqu’au stade de technologie « économiquement prouvée »,
subventions dont les coûts sont généralement répercutés sur le consommateur domestique via par
exemple la CSPE (contribution au service public de l’électricité) en France. Par ailleurs, du fait du
caractère intermittent et décentralisé des énergies renouvelables telles que l’éolien ou le solaire
photovoltaïque, elles peuvent contribuer à augmenter les coûts de transmission en imposant une
densification et un renforcement du réseau de distribution.
4.2 Projections du prix au consommateur du secteur tertiaire à 2050
La présence sur la ZAC Tolbiac Chevaleret d’une quantité importante d’espaces destinés au secteur
tertiaire nous conduit à également réaliser une projection des prix de l’électricité – la principale
forme d’énergie utilisée par le secteur tertiaire pour ses besoins de chauffage ou de climatisation – à
2050. Dans un contexte de libéralisation du marché de l’électricité français, qui s’opère plus
rapidement pour les consommateurs du secteur tertiaire25 que pour le secteur domestique, nous
faisons l’hypothèse d’un rattrapage du prix du consommateur domestique par le prix du
consommateur tertiaire qui se traduit par une réduction de l’écart entre les deux prix de l’ordre de
50%, c’est-à-dire des prix de l’électricité pour le secteur tertiaire 13% inférieurs à ceux des
consommateurs domestiques à l’horizon 2050.
25
MEDDE
119,1
160 161159152
167
197
Prix consommateur 2010 Prix consommateur 2030 Prix au consommateur 2050
Current Policy Initiatives High energy efficiency High RES
23
Cette hypothèse est justifiée par la tendance modélisée par la Commission Européenne dans ses
modélisations des prix de l’électricité à 2050. En effet, alors que l’écart entre les prix au
consommateur domestique et les prix aux consommateurs du secteur tertiaire donnés par la
Commission pour le début du XXIe siècle est de l’ordre de 20%, il tombe à 10% pour l’ensemble des
scénarios modélisés par la Commission, soit une réduction de 50% de l’écart entre les deux prix. En
considérant une tendance historique d’un écart de 25%26 entre les tarifs au consommateur
domestique français et au consommateur du secteur tertiaire français, selon la tendance
européenne, nous faisons alors l’hypothèse d’un prix au consommateur du secteur tertiaire 12,5%
arrondi à 13% inférieur à celui du consommateur domestique français à l’horizon 2050 pour tous nos
scénarios de prix.
Nous considérons alors les prix suivants pour l’électricité aux consommateurs du secteur tertiaire sur
la ZAC Tolbiac Chevaleret à l’horizon 2050 :
Tableau 3 : projections du prix du MWh d’électricité au consommateur du secteur tertiaire français à l’horizon 2050
(en € 2012 constants) (Source : CDC Climat, d’après SOeS et CE)
(€’2012 par MWh constants) 2010 2030 2050
Politiques actuelles 11,0 13,9 14,0
Forte efficacité
énergétique
11,0 13,8 13,2
Fortes énergies
renouvelables
11,0 14,6 17,2
5. Application à ADAPTATIO :
A Paris, l’énergie consommée par les secteurs tertiaire et résidentiel provient essentiellement de l’électricité, du gaz naturel et du fioul27. A ces formes d’énergie s’ajoutent les réseaux de distribution de chaleur et de froid que sont CPCU et Climespace. Ces formes d’énergie sont par ailleurs particulièrement utilisées par les acteurs du tertiaire.
La Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain (CPCU) gère le réseau de distribution de chaleur parisien et couvre les besoins en chaleur de 500 000 équivalents logements. De même que la société Climespace qui distribue du froid pour 500 clients issus du tertiaire sur la ville de Paris, elle élargit actuellement son réseau de distribution vers la ZAC Tolbiac Chevaleret, ce qui rend intéressant leur prise en compte dans cette étude.
Les tarifs de CPCU sont régulés par un accord avec la mairie de Paris et renégociés périodiquement pour couvrir notamment une hausse des coûts de production. CPCU a un mix énergétique très varié, et n’est donc pas lié au tarif d’une certaine source d’énergie : la chaleur qu’elle distribue est produite à partir de la combustion de déchet, de charbon, de gaz ou encore grâce à de la géothermie. De plus, le mix de CPCU est en cours d’évolution : la compagnie ambitionne de réduire de la part d’énergie générée par ses centrales à fioul et à charbon et une croissance de celle des énergies « vertes ».
Figure 11 : Evolution prix du gaz au consommateur, du fioul domestique et des tarifs CPCU (Source : CDC Climat, d’après
CPCU et SOeS)
26
Cet écart de l’ordre de 25% est tel qu’identifié entre le tarif Bleu 12kVA et le tarif bleu 24kVA selon le Service de l’Observation et des Statistiques 27
Ademe, 2012
24
L’historique des prix de CPCU depuis 1990 permet d’identifier une forte corrélation du tarif CPCU avec les prix du fioul et du gaz. Les prix en termes d’énergie finale se situent entre ceux du fioul et du gaz. On peut supposer, toutes choses égales par ailleurs, que les tarifs CPCU resteront dans cet intervalle du fait de la régulation imposée par la ville de Paris sur les tarifs. Dans l’hypothèse où la Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain parvient à réduire sa consommation d’énergie fossile à la portion congrue, on peut supposer une disparition de la corrélation entre ses coûts et ceux du gaz ou du fioul domestique en fonction toutefois des décisions du régulateur ou de changement au niveau du marché international des combustibles fossiles28.
Pour le reste de l’étude, nous supposerons donc que les prix de CPCU resteront compris entre ceux du fioul et du gaz et nous ne ferons pas d’analyse spécifique pour ce cas de fourniture d’énergie. Nous supposons notamment une relation directe entre le prix du gaz naturel et les tarifs de CPCU (étant donné que ces deux alternatives technologiques ont le même usage, mais les contraintes pour passer de l’un à l’autre – notamment du fait d’important coûts de raccordement – sont élevées. Ceci n’en fait donc pas des substituts parfaits).
Climespace est une filiale de GDF Suez qui opère un réseau de distribution de froid urbain à des fins de climatisation dans le cadre d’une délégation de service public par la Ville de Paris – à l’instar de CPCU. Ce réseau a été créé en 1991 pour gérer la hausse de la demande de climatisation, notamment dans le secteur tertiaire. Aujourd’hui la compagnie distribue 412 GWh de froid à une clientèle essentiellement composée d’acteurs du tertiaire.
Le froid nécessaire à la climatisation est distribué sous forme d’eau glacée depuis des centrales réfrigérantes disséminées dans Paris. Ces centrales, qui selon Climespace garantissent notamment une plus grande efficacité énergétique et de moindres risques sanitaires ou de fuites de fluides frigorigènes (et donc des émissions de gaz à effet de serre nettement réduites), reçoivent 95% de leur énergie primaire sous la forme d’électricité. Ses coûts de fonctionnement sont ainsi liés au prix de gros de l’électricité. Les tarifs de Climespace sont toutefois régulés et fixés par négociation avec la mairie de Paris. Ils sont principalement dépendants du prix de l’électricité et des volumes d’investissements réalisés par Climespace (au niveau de sa capacité de production notamment). Actuellement, ces tarifs sont proches de 55€/MWh pour la part consommation. En outre, ils incluent une part de raccordement au réseau (payée une fois dans la durée de vie du bâtiment) et une part d’abonnement qui s’élèvent respectivement à 770€/kW et 70€/kW.
28
Les informations relatives à CPCU ont été obtenues au cours d’un entretien réalisé le 02/06/2014 avec des responsables de la compagnie, les informations complémentaires ayant été extraites du site internet de CPCU.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
En
€/1
00
kW
h T
TC
(€
cou
ran
t)
CPCU
Fioul
Gaz
CPCU utile
CPCU HT hors PF
25
Bien que le réseau de distribution de Climespace n’ait jusqu’à présent pas vocation à équiper le résidentiel, nous incluons tout de même cette option dans notre étude. En effet, présent sur la ZAC Tolbiac Chevaleret, Climespace pourrait équiper les immeubles d’habitation en cas de changement de politique de la ville de Paris dans ce domaine. En outre, le réseau est actuellement présent à des fins de distribution au tertiaire de la ZAC29.
Selon Climespace, ses tarifs à la consommation ne devraient pas augmenter de manière significative dans le long terme, hormis dans le cas de changements drastiques dans les prix de l’électricité. Ainsi, nous faisons l’hypothèse d’une corrélation entre le tarif variable de Climespace avec les prix de l’électricité.
Réaliser une projection des tarifs de CPCU et de Climespace à 2050 est un exercice particulièrement
difficile car ces entreprises ne fournissent pas seulement de l’énergie, mais aussi un service.
Toutefois, sur la base des prix de l’énergie modélisés pour le fioul domestique, le gaz naturel et
l’électricité, et à partir des mix énergétiques respectifs de CPCU et Climespace, nous réalisons une
projection des tarifs de ces deux entreprises selon les hypothèses suivantes :
- Nous faisons l’hypothèse que le prix de CPCU demeure intermédiaire entre le prix du gaz
naturel et le prix du fioul. En 2050 le tarif de CPCU correspond alors à une moyenne des tarifs
du gaz naturel et de celui du fioul.
- Nous faisons l’hypothèse que les tarifs de Climespace suivent l’évolution des tarifs de
l’électricité selon les scénarios définis plus haut.
Tableau 4 : Tarifs de 100kWh de besoins en chaud ou en froid de CPCU et de Climespace à l’horizon 2050 utilisés pour
ADAPTATIO (Source : CDC Climat)
(en €'2012 par 100kWh
constants)
Scénario
haut
Scénario
médian
Scénario
bas
Tarifs CPCU 19,2 11,5 7,4
Tarifs Climespace 8,6 7,0 6,6
6. Conclusion
Sur la base des scénarios d’évolution des prix de l’énergie primaire importée fournis par la Commission Européenne et de l’historique des prix à la consommation fournis par SOeS, nous avons obtenu des projections des tarifs de l’énergie au consommateur français à 2050. Les résultats, qui identifient une grande variété dans les possibilités d’évolution des prix, ne permettent pas de déterminer un profil absolu d’évolution des prix de l’énergie. En effet, notre transformation se fondant essentiellement sur la relation linéaire entre prix de l’énergie fossile à l’importation et prix du combustible au consommateur, et, pour l’électricité, entre prix moyens à l’échelle Européenne et prix au consommateur domestique français, nous n’incluons pas dans notre analyse un nombre conséquent de facteurs ayant une influence sur le prix de l’énergie au consommateur. Ainsi, pour le fioul domestique et le gaz, nous n’avons pas observé les conséquences de potentiels changements de taux de taxation de ces sources d’énergie. Outre cet exemple, il existe une pléiade d’évènements économiques ou politiques qui déterminent le prix d’une source d’énergie. Cependant la méthode choisie nous permet d’identifier des profils d’évolution des tarifs sur la base des évolutions attendues par la Commission Européenne en matière de prix de l’énergie. Faire ainsi nous permet de déterminer des profils crédibles, par rapport à d’autres travaux ou à dire d’experts, d’évolution des
29
Les informations relatives à Climespace ont été obtenues au cours d’un entretien réalisé le 23/06/2014 avec un responsable de la compagnie, les informations complémentaires ayant été extraites du site internet de Climespace.
26
tarifs au consommateur pour le fioul domestique, le gaz naturel et l’électricité. Ainsi, nous pouvons, avec trois scénarios différents, étudier l’ordre de grandeur des coûts et bénéfices de différentes solutions d’adaptation en matière d’économie d’énergie à l’horizon 2050.
Tableau 5 : Synthèse des projections de prix de l’énergie au consommateur domestique à l’horizon 2050 (Source : CDC
Climat)
(€'12/100kWh en énergie finale) 2010 2020 2030 2040 2050
Fioul Prix Hauts 8,3 12,4 14,4 15,7 21,7
Référence 8,3 9,0 10,9 12,1 12,8
Prix Bas 8,3 7,9 8,8 8,6 8,3
Gaz Prix Hauts 6,4 8,8 10,3 11,9 16,6
Référence 6,4 7,3 8,6 9,5 10,2
Prix Bas 6,4 5,8 6,3 6,2 6,5
Electricité Politiques actuelles 12,6 16,0 16,1
Forte efficacité énergétique 12,6 15,9 15,2
Fortes EnR 12,6 16,7 19,7
27
6.1 Annexe 1 : Les scénarios pour la France
Tableau 6 : Tableau synthétique : principaux scénarios sur la France (Source : CDC Climat, d’après Centre d’Analyse
Stratégique (2012) et transition-energetique.gouv.fr)
Organisme Objet Nature des scénarios Résultats
emblématiques
Prospective toutes énergies (http://www.transition-energetique.gouv.fr/transition-energetique/ressources-documentaires-0)
ADEME Contribution à l’élaboration de visions énergétiques 2030-2050 Consommation d’énergie finale
1 scénario exploratoire à 2030 à caractère « tendancielle volontariste », et un scénario normatif à 2050 de « backcasting facteur 4 »
A l’horizon 2030 : 122 Mtep d’énergie finale (-20% par rapport à 2010) et 377 MtCO2eq (-33% par rapport à 1990). A l’horizon 2050 : 80 Mtep d’énergie finale (-48% par rapport à 2010) dont 70% d’EnR et 150 MtCO2eq (-74% par rapport à 1990 et sans CCS).
ANCRE30 Scénarios à 2030-2050 Consommation d’énergie finale
3 scénarios dans une optique « facteur4 » avec des logiques sociétales et technologiques contrastées pour explorer les possibles
Consommation d’énergie primaire comprise entre 180Mtep et 220 Mtep à l’horizon 2050 selon les scénarios, pour une réduction des émissions d’un facteur 4.
CIRED Projet EnCiLowCarb, scénario bas carbone pour la France (03/2012) Tous secteurs, toutes énergies mais CO2 uniquement
Scénario exploratoire + scénario Business as usual
Réduction des émissions nationales de GES atteinte en 2050 par rapport à 1990, de 66% ; 30% en 2020. La part des énergies renouvelables dans le mix est de 23% en 2020 et d e53% en 2050. La part de nucléaire dans la production d’électricité en 2025 est de 58%.
Commission
européenne
Scénario référence 2012 réalisé avec le modèle PRIMES Tous secteurs, toutes énergies
Scénario « Business à Usual » et scénarios exploratoires à l’échelle de l’Union Européenne
Dans le scénario de référence : la consommation d’énergie primaire passe de 1826Mtep (2005) à 1763Mtep (2050) avec une part de 20% d’énergie renouvelable
DGEC/Enerdata/CIT
EPA
Scénarios prospectifs énergie – climat air 2011 Tous secteurs, toutes énergies
1 scénario « Avec Mesures Existantes » (AME) de type BAU prenant en compte uniquement les mesures adoptées et 1 scénario « Avec Mesures Supplémentaires et Objectifs » (AMS Objectif F4) prenant en compte les mesures adoptées, prévues et l’atteinte des objectifs fixés par ces mesures.
La part du nucléaire dans la production d’électricité en 2025 est de 50%. Participation de RTE et de l’IFPEN. Modélisation intégrée de la demande/offre d’énergies et émissions de GES et polluants atmosphériques.
Négawatt 2011 Tous secteurs, toutes énergies Scénario exploratoire à 2050 à caractère volontariste.
Réduction drastique de la consommation, de 55% en énergie finale et de 66% en énergie primaire d’ici à 2050. Un mix énergétique composé à 90% d’ENR en 2050. Atteinte du facteur 2 en 2030 et du facteur 16 en 2050 par rapport à 2010 pour les émissions de
30
Alliance nationale pour la coordination de la recherche pour l’énergie
28
CO2 liées à l’énergie.
Sauvons le Climat Négatep 1 scénario exploratoire à 2050 avec pour cible l’atteinte du facteur 4 (backcasting)
Relative stabilisation de la consommation finale d’énergie (150 Mtep en 2050), soit 40% d’économie par rapport au scénario de référence.
Prospective du secteur électrique seul
Global Chance Sortie du nucléaire en 20 ans (actualisation 2012)
Scénario exploratoire à 2031 à caractère volontariste.
Réduction forte de la consommation électrique finale : -37% d’ici à 2030. Sortie du nucléaire en 20 ans. Pas d’augmentation des émissions de CO2 liées à la production d’électricité.
RTE Bilan prévisionnel de l’équilibre offre-demande d’électricité en France (éd. 2012)
Scénario business as usual Scénario exploratoire “consommation faible”, “consommation forte” et « Nouveau Mix/MDE »
Scénario envisagé pour atteindre 50% de nucléaire en 2030
UFE Scénario à 2030 présenté au colloque du 28 novembre 2012
Exploratoire, comme le scénario nouveau Mix de RTE
Coût du scénario compatible avec l’objectif de 50% nucléaire = 422 Md€ (pour les systèmes électriques) + 170 Md€ pour l’efficacité énergétique soit environ 600 Md€.
Greenpeace 2013 Scénario à 2050 réalisé pour Greenpeace par l’Institut de techniques thermodynamiques du Centre aérospatial allemand
Scénario exploratoire à 2050 à caractère volontariste
Réduction des émissions de GES de 95%, demande d’énergie finale de 71,5Mtep en 2050 avec une part de 92% d’énergies renouvelables. Sortie du nucléaire en dès 2030.
29
7. Annexe 2 : L’intégration du prix du carbone aux prix au consommateur du fioul domestique
et du gaz naturel
A l’horizon 2050, dans un contexte de changement climatique, il est fort probable que le prix du CO2 représente une composante significative du prix de l’énergie fossile. C’est déjà le cas aujourd’hui pour un nombre croissant de secteurs et de marchandises qui doivent intégrer le carbone dans leurs coûts, du fait de régulations – qu’elles aient lieu à l’échelle européenne (comme le marché des quotas européen) ou nationale. En France par exemple, le changement du régime de taxation de l’énergie en 2011 avec le remplacement de la TIPP et de la TICGN par la TICPE a permis l’inclusion d’une composante carbone aux tarifs du gaz naturel et du fioul domestique à la consommation.
Ainsi, pour les années 2014, 2015 et 2016, le Ministère de l’Energie prévoitl une augmentation de la TICPE de 1.52€/MWh/an pour le gaz naturel, et de 1.98€/hl/an pour le fioul afin d’intégrer l’effet d’une augmentation du prix du carbone de 7,5€/tCO2eq/an31. Cette augmentation de la TICPE correspond à une répercussion directe de l’augmentation du prix du CO2 sur celle du gaz naturel et du fioul domestique respectivement : elle correspond à la multiplication des coefficients d’émission du fioul et du gaz naturel multipliés par l’augmentation du prix de tCO2eq prise en compte par le MEDDE. Selon l’ADEME les coefficients d’émission du gaz et du fioul sont ainsi de32 :
- 0,028tCO2/100kWh de fioul domestique - 0,020 tCO2/100kWh de gaz naturel
Cela correspond à une augmentation du prix du fioul domestique et du prix du gaz naturel au consommateur de respectivement 0,028€/100kWh et 0,020€/100kWh pour 1€ d’augmentation du prix de la tonne de carbone.
Figure 12 : Augmentation du prix de la tCO2eq à l'EU ETS selon différents scénarios de l'Energy Roadmap (Source :
Commission Européenne)
31
MEDDE, La fiscalité des produits énergétiques applicable en 2014, consulté le 03/09/2014 http://www.developpement-durable.gouv.fr/La-fiscalite-des-produits,11221 32
ADEME, (2010). Guide des facteurs d’émissions. Chapitre 2, p59 http://23dd.fr/images/stories/Documents/PV/Ademe_Metro_Chapitre_2_Energie.pdf
0
50
100
150
200
250
300
2005 2010 2020 2030 2040 2050
€(2
00
8 c
on
sta
nts
)/tC
O2
eq
Référence
Décarbonisation
30
Nous utilisons ensuite les projections de prix du CO2 dans le cadre de l’EU ETS à l’horizon 2050 réalisées par la Commission Européenne33 dans ses scénarios de référence et de décarbonisation pour identifier deux scénarios d’évolution du prix du carbone à 2050. Ces projections sont, pour le scénario de référence, d’un prix du carbone de 50€/tCO2eq et de 265€/tCO2eq pour le scénario de décarbonisation34 (cf Figure 12).
A l’instar du MEDDE, pour identifier les conséquences de l’évolution du prix de la tonne de CO2eq sur les prix du fioul domestique et du gaz naturel au consommateur dans les scénarios de référence et de prix hauts, nous réalisons une répercussion directe du prix du carbone (modélisée par la Commission Européenne pour ses scénarios de référence et de décarbonisation) à partir du coefficient d’émission respectif de chaque forme d’énergie. Nous obtenons ainsi l’augmentation annuelle du prix du tarif du gaz naturel au consommateur (Tableau 2) et du fioul domestique (tableau 3) sous l’effet du CO2.
Tableau 7 : Variation annuelle du prix de la tonne de carbone dans les scénarios de l’Energy Roadmap 2050 (Source :
Commission Européenne) (en €’2012 constants)
en €'12 Référence Décarbonisation
2005-20 1,27 1,76
2020-30 2,33 2,65
2030-40 1,27 4,59
2040-50 -0,21 17,99
Tableau 8 : Variation annuelle du prix de 100kWh de gaz naturel sous l'effet du CO2 (en €’2012 constants)
en €'12 Référence Prix Hauts
2005-20 0,03 0,04 2020-30 0,05 0,05 2030-40 0,03 0,09 2040-50 0,00 0,36
Tableau 9 : Variation annuelle du prix de 100kWh de fioul domestique sous l'effet du CO2 (en €’2012 constants)
en €'12 Référence Prix Hauts
2005-20 0,04 0,05 2020-30 0,07 0,07 2030-40 0,04 0,13 2040-50 -0,01 0,50
33
Les projections du prix du CO2 de la Commission Européenne pour son Energy Roadmap 2050 ne sont pas des entrées exogènes de la modélisation. Ces projections correspondent au prix de la tonne de CO2 à l’EU ETS permettant de réduire d’un certain pourcentage les émissions selon certaines conditions exogènes (par exemple une certaine quantité d’énergies renouvelables, de réduction de la consommation finale ou encore un contexte politique donné). Ainsi, ces prix sont les résultats des modélisations macro-économiques d’équilibre et de l’offre de la demande des différents modèles utilisés par la Commission Européenne pour réaliser l’Energy Roadmap 2050 ; il ne s’agit pas d’un objectif de prix à un horizon donné. 34
Le scénario de décarbonisation choisi correspond au scénario « Technologies d’approvisionnement diversifiées » (Diversified supply technologies). Nous avons fait le choix d’utiliser ce scénario car il est celui qui anticipe le prix du carbone le plus conservateur à l’horizon 2050 par rapport aux 4 autres scénarios de décarbonisation de l’Energy Roadmap.
31
Bibliographie
ADEME, (2010). Guide des facteurs d’émissions. Chapitre 2, p59 http://23dd.fr/images/stories/Documents/PV/Ademe_Metro_Chapitre_2_Energie.pdf
Ademe, Arene, (2012). Tableau de bord de l’énergie en Île de France, édition 2012. Accessible via http://ile-de-france.ademe.fr/IMG/pdf/ARENE_TDB_3107.pdf
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