Download - Quelles perspectives pour l'énergie hydraulique€¦ · Primary energy -OECD Natural gas Coal Nuclear Hydro Other renew. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1965 1967 1969 1971 1973 1975

Quelles perspectives pour l'énergie hydraulique

dans le mix énergétique ?

P. Menanteau (EDDEN – Univ de Grenoble)

R. Vidil (Hydro 21)

25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012 1

L’hydraulique maintient sa place dans le mix énergétique

Entre 1980 et 2010, la production d’électricité d’origine hydraulique a très peu évolué dans les pays de l’OCDE (recul dans le mix électrique) mais elle a progressé dans les pays non-OCDE (depuis 2000). L’hydraulique représente 16% de la production d’électricité dans le monde (nucléaire 13%, fossiles, 67%, autres ENR 3%).

Source : BP Statistical review, 2012

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

19

65

19

67

19

69

19

71

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

20

01

20

03

20

05

20

07

20

09

20

11

Mto

e

Primary energy - OECD

Natural gas Coal Nuclear Hydro Other renew.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

19

65

19

67

19

69

19

71

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

20

01

20

03

20

05

20

07

20

09

20

11

Mto

e

Primary energy - non OECD

Natural gas Coal Nuclear Hydro Other renew.

25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012

L’hydraulique représente l’essentiel de la production d’électricité renouvelable

L’hydraulique représente encore l’essentiel de la production d’électricité renouvelable dans le monde mais les autres sources d’énergie renouvelable progressent rapidement. Dans certains pays, l’hydraulique assure plus de 50% de la production d’électricité. C’est la première source d’ElecR en France – 2eme parc installé en Europe (après Norvège)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Part de l'hydroélectricité (2010)

0

50

100

150

200

250

OCDE non OCDE OCDE non OCDE

1990 2010

Production d'électricité renouvelable - TWh

Hydro Autres REN


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Programmes nationaux en faveur des ENR - EU 27 (taux croissance annuel moyen)

2010-2015 [%/year] 2015-2020 [%/year]

Des anticipations de croissance limitées en Europe à l’horizon 2020

De faibles perspectives de croissance pour l’hydroélectricité en Europe comparées aux autres sources d’énergie renouvelable (Source : Plans nationaux d’action en faveur des énergies renouvelables)


0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Fossil fuels Nuclear Hydro Renewables

Production d'électricité - OCDE - Current Policies

1990

2009

2020

2035

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Fossil fuels Nuclear Hydro Renewable

Production d'électricité - nonOCDE - Current Policies

1990

2009

2020

2035

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000


Production d'électricité - OCDE - New Policies

1990

2010

2020

2035

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000


Production d'électricité - nonOCDE - New Policies

1990

2010

2020

2035

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000


Production d'électricité - OCDE - Scen 450

1990

2009

2020

2035

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000


Production d'électricité - nonOCDE - Scen 450

1990

2009

2020

2035

Quelles perspectives à 2035 ? (les scénarios AIE)

Source : AIE, World Energy Outlook, 2012 La mise en place d’une politique climatique ambitieuse aurait peu d’impact

sur le développement de la production hydroélectrique (très limité pour l’OCDE à faible pour les pays non OCDE).

OCDE

non-OCDE

Référence Politique modérée Politique ambitieuse


Développement de l’hydroélectricité et politiques climatiques (2050)

Selon les résultats des modèles de prospective énergétique (164 scénarios analysés par l’IPCC) la contribution attendue de l’hydroélectricité reste limitée par rapport aux autres sources d’électricité renouvelable et la variabilité est relativement faible ;

Source : IPPC Special Report

Horizon 2050


Pas de développement massif … et pourtant l’hydroélectricité dispose de nombreux

atouts

Approvisionnement énergétique Indépendance énergétique Source d’énergie compétitive Pas d’émission de gaz à effet de serre ou autres gaz polluants Ressources disponibles (selon régions)

Technologie Des technologies matures, fiables, … avec des marges de progression (rénovation ouvrages existants) Des technologies nouvelles (hydroliennes, marémotrice, vagues, STEP, …)

Système électrique Contribution à la demande de base et de pointe Equilibre offre / demande instantané Stockage d’électricité

Industrie Position forte industrie française Tradition ancienne, savoir-faire, connaissances, …


Atouts (1) : des potentiels en partie exploités mais des ressources encore disponibles

Le potentiel technique global est estimé à 15 000 TWh/yr (3 700 GW), soit à peu près 4 fois la capacité installée actuelle (IPCC, 2011). Les potentiels se situent en majeure partie dans les « pays du sud » (Asie principalement, Amérique Latine et Afrique dans une moindre mesure).

Source : IPCC, 2011 ; World Atlas 2011

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Amérique du Nord

Amérique Latine Europe Afrique Asie Pacifique

Production / Potentiel exploitable (TWh)

Production Potentiel économique Potentiel technique


Atouts (2) : une production d’électricité renouvelable à faible coût

Source : IPCC-Special report, 2012

Les coûts de la production hydroélectrique sont extrêmement variables (IRENA, 2012)

- Grande hydro : 20-190 $/MWh - Petite hydro : 20-270 $/MWh - Réhabilitation : 10-50 $/MWh

… mais ils se comparent très favorablement aux autres sources d’électricité renouvelable ou conventionnelles

Source : IRENA, 2012


Atouts (3) : un rôle clé pour l’intégration des renouvelables intermittentes ?

Source : BCG, 2010

Les sources d’énergie renouvelable intermittentes vont jouer un rôle croissant dans le mix électrique

Les principales options techniques pour préserver l’équilibre offre / demande :

- Interconnexion transport - Capacités prod. conv. - Gestion de la demande - Stockage


0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Solaire et Eolie (% conso finale 2020)

+ de 20%

Les incertitudes (1) : le développement technologique

Grande hydro

Micro- hydro

Hydroliennes Energie des

vagues

Energie des marées

Source : C Perez, 2005

Hydroélectricité : une technologie mature - fiabilité et rendements très élevés - mais des possibilités de progression par la réhabilitation des ouvrages existants et de nouvelles technologies qui émergent

Maturité

Incertitude


Les incertitudes (2): quels acteurs pour investir sur le long terme ?

Un contexte concurrentiel, avec une plus forte préférence pour le présent (taux d’actualisation élevé), avantage la production gaz

Les hypothèses : CAPEX Tag : 600 €/kW CAPEX Hydro : 4000 €/kW Gaz : 10 €/MBtU

Un desserrement des modalités de financement ? Retour de la Banque Mondiale et des banques régionales dans le financement de projets

Diffusion de nouvelles formes de financement : BOT et autres

Arrivée de nouveaux financeurs (Chine, …)

Généralisation du mécanisme de développement propre ?

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Gaz Hydro Gaz Hydro

Taux act. 4% Taux act. 8%

Coûts de production et taux d'actualisation (€/MWh)

Investment cost Fuel cost O&M cost CO² cost


Les incertitudes (3):quels impacts environnementaux et quelle

acceptabilité sociale ?

Une image positive : énergie renouvelable, pas d’émission de polluants, …

fait partie du paysage (en Europe) faible coût, …

Selon le type, la taille ou la localisation de l’ouvrage, de possibles impacts environnementaux et sociaux à ne pas négliger:

impact sur le milieu naturel (débits, sédiments, poissons, …) aménagements / constructions en zones préservées (montagnes) déplacement de populations (problèmes des très grands barrages, Chine, Brésil, …)

Quelles options ? mise en valeur de l’impact macro-écologique (climat) études d’impact, aménagements spécifiques, partage de l’eau, … reconsidérer le choix des grands barrages ?

concertation, concertation, concertation


Les incertitudes (4): hydraulique et changement climatique ?

Quel impact sur le changement climatique ? Des questions nouvelles concernant les émissions de GES des barrages (en débat) :

Des analyses en cycle de vie (prise en compte de l’énergie grise) qui restent très positives (longues durées de vie) Mais la prise en compte des variations dans l’usage des sols peut donner des impacts significatifs (jusqu’à 150 gCO2 eq/kWh ; extrème diversité des résultats)

Quel impact des changements climatiques ? Des incertitudes plus grandes sur la disponibilité de la ressource

Modifications des régimes pluviométriques, évènements extrèmes, évaporation, …

Modification des besoins en eau et concurrence entre usages (eau potable, irrigation, …)


Conclusion : Quelles perspectives pour l’hydroélectricité ?

1. Possibilité d’accroissement des ressources en améliorant la

performance des équipements existants (rénovation)

2. Exploitation de “nouvelles” ressources (micro hydraulique, ouvrages de basse chute, …)

3. Développement de nouvelles technologies (hydroliennes, énergie des vagues, énergie des marées)

4. Demande croissante pour des capacités de stockage d’électricité de grande taille dans un paysage énergétique intégrant une proportion croissante d’énergies intermittentes

5. A condition d’une attention croissante aux impacts environnementaux et sociaux (conflits d’usage) pour prévenir les problèmes d’acceptabilité


Download - Quelles perspectives pour l'énergie hydraulique€¦ · Primary energy -OECD Natural gas Coal Nuclear Hydro Other renew. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1965 1967 1969 1971 1973 1975

Top Related