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Scénarios ANCRE 2013 1

Prospective énergétique et politiques climatiques:

contraintes globales,

trajectoires nationales de transition

et enjeux scientifiques de l’évaluation

P. Criqui, CNRS, PACTE-EDDEN et ANCRE

Séminaire ANCRE-Scénarios, MESR, 29 avril 2014



1/ rapport 5 du GIEC et contraintes globales

2/ trajectoires nationales de transition

énergétique

3/ enjeux scientifiques pour l’aide à la décision


Les enseignements du 5ème rapport du GIEC

•La prospective énergétique fait clairement apparaitre l’écart entre les scénarios "sans politique" et les scénarios soutenables, c.a.d. entre le probable et le souhaitable

•Le problème climatique ne sera pas résolu par la rareté des énergies carbonées, mais par des actions combinées de maitrise de la demande et de décarbonisation de l’offre

•Le 5ème rapport du GIEC permet de progresser dans une caractérisation des contraintes globales rendant compte des incertitudes


Prospective globale: l’écart entre le probable et le souhaitable

Source SHELL: Mountains and Oceans scenarios


AR5 WG1: budget carbone 2010-2100 = 1000-1500 GtCO2


AR5 WG3: analyse probabilisée des scénarios 2°C


WG3: quatre familles de scénarios et montée des "énergies bas carbone"





énergétique



Les trajectoires nationales de décarbonisation

•En France, le processus du DNTE a constitué une exercice de "démocratie délibérative" au cours duquel différents scénarios Facteur 4 ont été classés et analysés

•L’effort de construction des 4 "trajectoires" a permis aux parties-prenantes de débattre sur des futurs bien caractérisés, contrastés mais cohérents

•Au plan international le projet Deep Decarbonization Pathways du SDSN s’inscrit dans une logique comparable et vise à faire produire par les 13 pays représentant 80% des émissions leurs propres scénarios de décarbonisation (transition)


Diversité des scénarios, mais quatre grandes trajectoires

• Les hypothèses et résultats de

16 scénarios ont été rassemblés et

analysés (ex. de la conso. d’élec.)

• Dans la diversité des images du futur, 4

trajectoires peuvent être dégagées, en

fonction du niveau de la consommation

et du mix énergétique:– DEC pour demande forte et décarbonation

par l’électricité

– DIV pour demande moyenne et diversité des

vecteurs

– EFF pour efficacité énergétique et diversité

des vecteurs

– SOB pour sobriété énergétique et sortie du

nucléaire

0

100

200

300

400

500

600

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900

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049

TWh

Consommation d'électricité total (TWh)Greenpeace

ADEME

DGEC AME

Negawatt

GRDF

Global Chance

Negatep

RTE Median

RTE Nouveau Mix

CIRED Acceptable renforce

CIRED Acceptable nucl haut

CIRED Acceptable nucl bas

CIRED Acceptable reference

ANCRE SOB

ANCRE ELE

ANCRE DIV

DEC DIV EFF SOB


Logique des trajectoires identifiées dans le Débat National sur la Transition Energétique (2013):

SOB EFF DIV DEC

Tendanciel

Priorité nucléaire

Diversifi-cation

Diversifi-cation

Priorité renouvelables

Réduction demande: forte

(50% en 2050)

ContinuitéTransition

Réduction demande: modérée

(20% en 2050)

négaWatt ADEME ANCREdiv NégatepGreenpeace GRDF RTEnouvmix RTEmedWWF ANCREsob DGECams-o ANCREeleGlobal Chance ENCILOCARBrenf UFE

Les trajectoires

sont explorées par les scénarios suivants:


Trajectoires du DNTE: une réduction de la demande finale d’énergie de 20 à 50% d’ici 2050

Mais cette évolution est très différente selon les secteurs, notamment: • Industrie + 15% à - 30%• Transports - 40% à - 70%


Trajectoires du DNTE: Structure du mix électrique

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

%

% nucléaire dans production électricité

Trajectoire DEC

Trajectoire DIV

Trajectoire EFF

Trajectoire SOB

Objectif 50%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

%

% ENR dans production d'électricité

Trajectoire DEC

Trajectoire DIV

Trajectoire EFF

Trajectoire SOB





énergétique



Enjeux scientifiques de l’évaluation des trajectoires

• Le DNTE a produit un agenda ambitieux en matière d’évaluation multicritères des trajectoires, agenda développé parallèlement par l’ANCRE pour la recherche

• En effet les choix de trajectoire ne peuvent faire l’économie d’une démarche d’évaluation intégrée, celle-ci suppose à son tour des avancées scientifiques:

1. Identification des technologies du futur et de leurs coûts

2. Conception des futurs systèmes énergétiques complexes/intelligents

3. Impacts sur les prix et les dépenses énergétiques ménages/entreprises

4. Evaluation physique et économique des impacts environnementaux

5. Analyse de stratégies intégrées aux plans énergétique, industriel, macroéconomique

6. Analyse des processus collectifs d’innovation et des changements de comportement dans la transition


Une grille de lecture croisée du DNTE: trajectoires et critères

TrajectoireCritère

Electrification et décarbonation

Demande stable et diversification

Efficacité et diversification

Sobriété et sortie du nucléaire

DEC DIV EFF SOB

Exemple Négatep ANCRE div. ADEME négaWatt

1Coûts et prix de l'énergie

2 Investissement

3 Emploi, filières

4Sécurité d'approvisionnement

5Ressources / environnement

6 Santé / accidents

7 Changement climatique

8 Engagements

9 Résilience / flexibilité

10Cohésion /justice sociale

11 Autonomie territoriale

12Faisabilité macro-économique et technol.


Evaluation 1: les couts des technologies

0

50

100

150

200

250

2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050 2012 2025 2050

Nuclear Coal Coal + CCS Gas Gas + CCS Wind on shore Wind off shore PV Marine turbines Biomass Biomass (CHP)

Production Costs TECHPOLdb(€/MWh, CO2 50 €/t in 2025, 200 €/t in 2050)

Carbon tax

Energy

O&M

Capital

NUC COAL +CCS GAS +CCS WON WOFF SPV MAR BIOM +COGEN

Source: TECHPOL EDDEN


Evaluation 2: les "couts de système" Backup-Supergrids-Smartgrids-Stockage

• La nécessité de l’ajustement offre-demande dans des systèmes électriques à forte proportion de renouvelables intermittentes imposera un développement massif du backup, du stockage et/ou des smartgrids et/ou d’un supergrid européen

Plateforme TechnologiqueSmartgrids


Evaluation 3: quelle prise en compte des "couts externes" ? (projets EU ExternE-NEEDS)

?1.

2. 4.

3.


Evaluation 4: une stratégie intégrée énergétique, macroéconomique et industrielle (Pantelis Capros, AMPERE 2014)


2. Décarbonisationpar l’électricité

3. Vecteurs diversifiés

1. Sobriété renforcée

Référence DGEC

Pour une gestion dynamique de la transition

• Les trajectoires possibles pour la transition énergétique sont multiples

• Si le cap est fixé (F4) le chemin devra être redéfini régulièrement en fonction des évaluations

• Le dispositif mis en œuvre dans le GP9 de l’ANCRE rend compte de cette double exigence

• La mise en œuvre de la SNR sera aussi une dimension-clé de la transition énergétique

scénarios ancre 2013 1 prospective énergétique et politiques climatiques: contraintes globales,...

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