scénario négawatt 2011...‐ demande : quasi‐stabilisaon post crise économique et post grenelle...

sobriété, efficacité, renouvelables

Scénario négaWatt 2011

Forma&on & Citoyenneté

Paris, 26 novembre 2011 251111b

Du service énergé4que à la ressource

Ressource 100

Centrale thermique 85

Electricité produite 28

Electricité livrée 25

Lumière émise 2

Lumière utile 0,4

Lumière utilisée < 0,1 ?

Traitement 15

Pertes en chaleur 57

Pertes de réseau 3

Pertes en chaleur 23

Pertes de lumière 1,6

Pertes / utilisation 0,3

Rendements Pertes Etapes

Energie primaire

Energie finale

Service énergétique

Energie utile

Transformation

Conversion

Transport

Conversion

Appareillage

Conditions d’usage

Exemple de chaîne énergétique : l’éclairage

La démarche négaWa< D’abord, prioriser les besoins et les services énergé4ques essen4els Privilégier les chaînes énergé4ques efficaces de la ressource à l’usage Produire et subs4tuer par des énergies de flux et non de stocks

Demande d’énergie

Production


Scénario négaWa< 2011 Méthodologie du scénario

  Un scénario de transi'on énergé'que réaliste et soutenable   1. Hiérarchie des solu'ons

•  Ac4on sur la demande par la sobriété et l’efficacité •  Priorité aux énergies de flux sur les énergies de stock

pas de nouveau nucléaire ni de capture‐séquestra4on du carbone (CSC)

  2. Réalisme technologique •  Des solu4ons « matures » industriellement •  Une trajectoire ouverte aux ruptures mais robuste sans elles

  3. Développement soutenable •  Réduire l’ensemble des impacts et des risques liés aux énergies

analyse mul4critères et pas « carbocentrée » •  « Léguer des rentes et des bienfaits aux généra&ons futures

plutôt que des deEes et des fardeaux »

Les fondamentaux du scénario

  Traduire les contraintes du long terme dans les décisions de court terme   Une vision directrice et une trajectoire cohérente pour l’a<eindre

Une recherche de trajectoire cohérente

Scénario type “Facteur 4”‐ 2005

Scénario type “post‐Grenelle”

Objec'f de cohérence

  Un ou4l pour se projeter et quan4fier : priorités, niveau d’ambi4on, rythme des poli4ques et mesures

  Une cohérence vis‐à‐vis des contraintes et réalités physiques : un modèle en énergie pour interroger l’économie… et non l’inverse !

Démarche de modélisa4on

Ressources primaires

Charbon

Pétrole

Gaz naturel

Uranium

Elec. renouv.1

Biomasse2

Autres ENR3

Vecteurs primaires

Combu

s4bles

Carburants

Gaz réseau

Electricité

Fluide

therm.

Autres

Combus4bles

Vecteu

rs se

cond

aires

Carburants

Gaz réseau

Electricité

Fluide therm.

Autres

Secteurs ac'vité

Résid

en4e

l

Ter4aire

Transports

Indu

strie

Agriculture

Chaleur

Usages

Mobilité

Elec. spé.

Energie primaire

Energie finale

Vecteurs (conversions, transforma'ons)

Services énergé'ques

1 Electricité primaire d’origine renouvelable : hydraulique, éolien, photovoltaïque, énergies marines… 2 Biomasse solide, biomasse liquide et biogaz. 3 Autres énergies renouvelables : solaire thermique, géothermie, déchets ménagers…

Equilibre Poten'el des ENR

Fermeture nucléaire

(ajustement fossiles)

Efficacité Sobriété

Deman

de

prim

aire

Deman

de

finale

  Année de base (stats) : 2010 Horizon du scénario : 2050

  Priorités aux contraintes physiques, et non économiques

  Hypothèses démographiques :

Eléments de cadrage

5 années de moins pour agir alors que l’urgence croît

Projec'on INSEE 2005

2050

Millions d’habitan

ts Projec'on INSEE 2010

65 72 7 millions d’habitants

de plus à l’horizon 2050

  Périmètre géographique : •  France métropolitaine (Corse incluse, hors DOM‐TOM) •  Recherche d’autosuffisance / équilibre ou solde posi4f des échanges

  Le scénario négaWa< ou… quoi ? Nécessité de comparer le scénario à une autre trajectoire

  Révision du scénario « tendanciel » : ‐ demande : quasi‐stabilisa4on post crise économique et post Grenelle ‐ produc4on : stabilité nucléaire, développement lent renouvelables

Scénario tendanciel

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Tendanciel réf. 2006

Tendanciel nW2006

Tendanciel nW2011

Demande en énergie finale (TWh)


Scénario négaWa< 2011 Prospec4ve sur la consomma4on Bâ4ments / chaleur Bâ4ments / électricité spécifique Transports / mobilité des personnes Transports / marchandises Industrie Agriculture

Chaleur dans les bâ4ments

  Un poste prioritaire : résiden4el + ter4aire > 40 % énergie consommée (chaleur et électricité)

  Sobriété : Stabilisa4on des surfaces par personne dans le logement Frein au développement des surfaces ter4aires

  Efficacité : Applica4on des meilleures concep4ons et technologies dans le neuf Programme progressif mais majeur de rénova4on thermique soit 1 million d’équivalent logements a<eint en « croisière » vers 2025

  Subs'tu'on par les renouvelables : Changement des systèmes de chauffage et d’eau chaude chaque fois que possible Les renouvelables a<eignent 94 % des besoins en 2050 contre 16 % en 2010

Résiden4el et ter4aire : enjeux et objec4fs   Consomma4ons‐types pour une maison individuelle,

en kWh d'énergie primaire par m² de surface habitable

‐200

‐150

‐100

‐50

0

50

100

150

200

250

300

350

400(kWhEP/m².an)

Evolution des consommations

Energie grise

Electricité spécifique

Eau chaude

Chauffage

Production renouvelable

Développement des renouvelables (chaleur)

  8 % de l’énergie finale mais base du confort moderne

  20 usages résiden4els (réfrigérateurs, éclairage, TV…) 10 usages ter4aires (éclairage public, ordinateurs…)

  Sobriété et efficacité :   Pour chaque usage, généralisa4on

de la combinaison ‐ des bonnes pra4ques ‐ des meilleures technologies aujourd’hui observées

  Evolu4on technologique « forfait » + 15 % de nouveaux usages

  division par plus de 2 par ménage

Maîtrise de la demande d’électricité

173139

223

792

336336

403

343

127148

Consommation moyenne d'un ménage en 2010 3021 kWh

Lave lingeSèche lingeLave‐vaisselleFroidEclairageAudio‐visuelInformatique/telécomCirculateur & communsVentilationNettoyage & bricolage

75 64143

294

8119178

185

237

194

Consommation moyenne d'un ménage en 2050 1470 kWh

Lave lingeSèche lingeLave‐vaisselleFroidEclairageAudio‐visuelInformatique/telécomCirculateur & communsVentilationNettoyage & bricolage

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2010 2050

(TWh) Résidentiel

Gestion & hygiène

Electronique de loisir

Eclairage

Froid

Lavage0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2010 2050

(TWh) TertiaireAutres dont process

Informatique

Autres usages

Eclairage

Eclairage public

Communs d'immeuble

Maîtrise de la demande d'électricité

  Consomma'on finale d'électricité

Electricité spécifique (i.e. hors chauffage) : Un facteur 2 sur les consomma4ons totales dans le résiden4el comme dans le ter4aire

Une évolu4on soutenable des transports

  30 % de la consomma4on d’énergie, dépendance totale au pétrole (90 %) Analyse à différencier selon les mo4fs de déplacement et les zones

  Sobriété : Personnes : réduc4on des distances parcourues, pas des services u4les Réduc4on du nombre de véhicules (co‐voiturage, auto‐partage…) Marchandises : maîtrise des tonnes.km (évolu4on de la consomma4on)

  Efficacité : Transfert modal : la voiture passe de 63 % à 42 % des passager.km, la part du transport rou4er recule de 38 % pour les marchandises Efficacité accrue des véhicules (taille et motorisa4on plus adaptée)

  Subs'tu'on par les renouvelables : Pour l’automobile, trois types de véhicules : ‐ urbain : tout électrique (plus de moteur thermique en ville) ‐ interurbain : priorité au véhicule hybride à carburant gaz (GNV ‐> GRV) ‐ rural ou résiduel : véhicule carburant liquide (pétrole puis biocarburant)

Les déplacements des personnes en France Mobilité

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

Totalmobilité2010

Totalmobilité2050

Mobilitérégulièreet locale2010

Mobilitérégulièreet locale2050

Mobilité >80 km2010

Mobilité >80 km2050

Autremobilité2010

Autremobilité2050

Millions de km.voyageurs

f ‐ Autresd ‐ Avionc ‐ Voitureb ‐ Transport en communa ‐ Individuel

‐14 % par personne

Mobilité des personnes

  Évolu4on des consomma4ons d'énergie

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

2000 2010 2020 2030 2040 2050

(TWh)

Total

Gaz carburant

Essence/diesel

Electricité

Transports de marchandises

  Évolu4on des consomma4ons d'énergie

0

50

100

150

200

250

2000 2010 2020 2030 2040 2050

(TWh)

Total

Gaz carburant

Essence/diesel

Electricité

Une muta4on de l’industrie

  Analyse sur les besoins d’équipements (donc de ma4ères) par secteur   Adapta4on de la produc4on aux besoins et relocalisa4on   Sobriété : niveau d’équipement, améliora4on de l’usage, réparabilité…   Efficacité : améliora4on des rendements des moteurs, des process,

développement de la cogénéra4on   Subs'tu'on par les renouvelables chaque fois que possible   Développement volontariste d’une économie du recyclage

Taux de collecte 2010

Taux de recyclage 2010

Taux de recyclage prévu en 2050

Acier 74% 52% 90% Aluminium 44% 37% 86% Verre 35% 35% 90% Plas4ques 15% 4,5% 30% Papier carton 70% 60% 80%

26/11/11 21

Adapta4on de la produc4on à la consomma4on

Production 4,5 tCO2/habitant

Consommation 6,7 tCO2/habitant

Consomma4on d’énergie dans l’industrie

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2010 2020 2030 2040 2050

Tendanciel

Reloc+sobrieté

Recyclage

Efficacité

TWh

Subs4tu4on d’énergie dans l’industrie

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2010 2020 2030 2040 2050

Electricité

Comb subs4tuable DIB

Biomasse

GPL

Fioul

Gaz

Charbon

Vapeur

TWh

Un scénario soutenable pour l’agriculture

Céréales, 316 Sucre, 93

Fruits et légumes, 524

Huiles, 64

Légumineuses et fruits à

coque, 12

Boissons alcooliques,

208

Viandes et abats, 266

Lait, 616

Pomme de terre, 174

Œufs, 34

Poissons et crustacés, 85

Autres, 29

Céréales, 377

Sucre, 71

Fruits et légumes, 600

Huiles, 74 Légumineuses et fruits à

coque, 45

Boissons alcooliques,

146

Viandes et abats, 116

Lait, 310

Pomme de terre, 154

Œufs, 28

Poissons et crustacés, 8

Autres, 15

En grammes par jour

2010 2050

  Peu d’enjeu en consomma4on directe (2 %) mais : ‐ un enjeu clima4que (méthane et N2O) ‐ un enjeu sur la disponibilité de biomasse pour l’énergie

  Un couplage avec le scénario Aberres 2050 sur l’agriculture (Solagro)   Une approche soutenable des usages de la biomasse (sobriété, efficacité)   Une agriculture soutenable (50 % intégrée, 50 % biologique en 2050)   Un changement de l’assie<e alimentaire conforme à l’équilibre sanitaire

0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

Surfaces artificialisées

Autres surfaces

Forêt

Terres arables

Terres arables à réaffecter

Prairies permanentes à réaffecter

Prairies permanentes

Approche globale sur l’usage des sols

5 à 8 millions d’hectares

en discussion


Scénario négaWa< 2011 Prospec4ve sur la produc4on Renouvelables / biomasse Renouvelables / produc4on électrique Renouvelables / autres Nucléaire Energies fossiles

Energie de la biomasse

Associa4on négaWa< ‐ TITRE PRESENTATION

TWh

Solide

Total en 2050 : 519 TWh dont : ‐ 296 TWh bois énergie ‐ 153 TWh biogaz ‐ 44 TWh biocarburants

Gazeux

Liquide

Renouvelables électriques


TWh

Eolien

PV

Total en 2050 : 347 TWh dont : ‐ 194 TWh éolien (½ terre, ½ offshore) ‐ 90 TWh photovoltaïque ‐ 70 TWh hydraulique

Autres renouvelables


TWh

Solaire thermique

Géothermie

Total en 2050 : 115 TWh dont : ‐ 43 TWh solaire therm. ‐ 66 TWh géothermie ‐ 6 TWh déchets

  Le modèle assure heure par heure, année par année, l’équilibre produc4on‐consomma4on d’électricité en faisant appel à de la flexibilité par ordre de mérite négaWa<

Assurer l’équilibre électrique

0% • Flexibilité de l’offre renouvelable : hydraulique • Flexibilité de la demande : effacement, smart‐grids…

10% •  Interconnexion des réseaux : foisonnement offre‐demande

20% • Stockage dans les Sta4ons de Transfert d’Energie par Pompage

30% • Stockage sous forme d’hydrogène puis de méthane de synthèse

100% • Appel à la produc4on non renouvelable flexible en cas de déficit • Déconnexion de la produc4on renouvelable en cas d’excédent

Pertes d’efficacité

  Stocker l’électricité sous forme de méthane de synthèse par électrolyse puis méthana4on et injec4on dans le réseau de gaz pour profiter de ses capacités de stockage

•  100 TWh en de stockage souterrain de gaz en France / 20% de la consomma4on annuelle 2010

•  Des technologies matures (électrolyse, méthana4on) en cours d’op4misa4on

•  Des installa4ons de quelques kW à plusieurs dizaines de MW

  L’interconnexion des réseaux électricité et gaz permet de gérer plus efficacement les énergies renouvelables qui s’y raccordent

Stockage sous forme de méthane

  Le nucléaire dans le bilan énergé4que français < 16 % de la consomma4on finale d’énergie > 75 % de la produc4on d’électricité

+ un risque de subs4tu4on par du carbone

  Une énergie aux risques spécifiques ‐ accident majeur ‐ accumula4on de déchets à long terme ‐ proliféra4on et sécurité

+ un problème qui se pose avec le vieillissement

  58 réacteurs et un complexe industriel ‐ usines amont et aval du combus4ble ‐ support en R&D publique ‐ cadre d’évalua4on et de contrôle

Contraintes mul4ples sur le nucléaire

Contrainte énergé'que

Contrainte sur la sûreté

Contrainte industrielle

  Sobriété et efficacité sur la demande d’électricité   Développement de la produc4on d’électricité d’origine renouvelable   Complément nucléaire, ajustement par le gaz

Contrainte énergé4que

0

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Produc4on renouvelables

Besoin de produc4on hors renouvelables

Demande électrique

TWh TWh

  Flexibilité sur la durée de vie réacteur par réacteur   Pas de dépassement de 40 ans de durée de vie industrielle

Contrainte sûreté

0

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Fermeture 40 ans

Fermeture 30 ans

TWh TWh

  Priorité à la contrainte énergie puis > 2025 à la contraire sûreté

Croisement des contraintes

TWh TWh

0

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Fermeture 40 ans

Fermeture 30 ans

Besoin de produc'on hors renouvelables

Demande électrique

  Priorité à la contrainte énergie puis > 2025 à la contraire sûreté


TWh TWh

0

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Production nucléaire

Fermeture du parc dans le scénario nW Fermeture 40 ans

Fermeture 30 ans

Besoin de production hors renouvelables Demande électrique

  Priorité à la contrainte énergie puis > 2025 à la contraire sûreté   « Transi4on gaz » régulière et contenue


TWh TWh

0

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Production thermique fossile



Fermeture 30 ans


  Priorité à la contrainte énergie puis > 2025 à la contraire sûreté   « Transi4on gaz » régulière et contenue   Ges4on de la fin du parc sous la contrainte industrielle


TWh TWh

0

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Production thermique fossile



Fermeture 30 ans


Fermeture du parc en 22 ans

3 500 MW / an

2 500 MW / an

4 500 MW / an


Quels bilans au terme du scénario ?

Bilan en énergie primaire

Economie des deux 'ers / tendanciel Rendement primaire / final : de 65 % à 87 % Approvisionnement renouvelables : 93 % en 2050

Bilan CO2

  Par rapport en 2010, des émissions de CO2 réduites d’un facteur 2 en 2030 et d’un facteur 16 en 2050.

Millions de tonnes de CO2

Bilan énergies fossiles

TWh (primaire)

  Une an4cipa4on de la fin des « fossiles faciles » par limita4on de leur u4lisa4on à la pétrochimie et aux ma4ères premières industrielles, ainsi qu’à quelques usages très spécifiques (industrie, avia4on).


Le coût de la transi4on énergé4que

Quelques éléments de réflexions …

Photovoltaïque : bientôt compé44f !

Parité avec les prix de détail

Parité avec les prix de gros

Nucléaire : courbe d’appren4ssage néga4ve

En France, chaque nouveau kW nucléaire installé a coûté en moyenne plus cher que le précédent :

x 2,6 de 1977 à 1998

L'EPR poursuit la tendance :

x 1,7 de N4 à EPR

(en FF 1998)

Source : A. Grubler, IIASA, 2009

Facture énergé4que (fossiles importés)

2010 / 2011 60 milliards € par an

2040 / 2050 tend vers zéro

Evalua4on emplois sur 15 ans (CIRED)

0

100 000

200 000

300 000

400 000

500 000

600 000

700 000

800 000

900 000

1 000 000

Em

ploi

s (é

quiv

alen

ts te

mps

ple

in)

emplois créés par les dépenses d'efficacité

énergétique564 000

emplois créés par les filières renouvelables

316 000emplois détruits filières énergétiques 138 000

emplois détruits filière automobile 107 000

emplois créés nets

684 000

emplois induits par les économies nettes

48 000

  Le « coût » de la sor4e (ou de la transi4on énergé4que) est une ques4on sans réponse : c’est la comparaison avec la poursuite de la stratégie actuelle (ou autre) qui fait sens (et celle‐ci exige aussi des inves4ssements lourds)

  Les coûts de produc4on des renouvelables sont en baisse, … et l’incer4tude porte sur une baisse supplémentaire Les coûts du nucléaire et des fossiles sont en hausse, … et l’incer4tude porte sur une hausse supplémentaire

  Il ne faut pas parler de coût mais aussi de bénéfice (et les comparer aussi)   Il faut regarder la chronologie des inves4ssements et des retours sur

inves4ssements (et qui paie et qui 4re les bénéfices)   Le coût du kWh ne veut rien dire

s’il n’est pas croisé avec la quan4té de kWh consommés   La transi4on énergé4que, au‐delà du coût/bénéfice brut,

entraîne des effets économiques posi4fs : emplois nombreux non délocalisables, lu<e contre la précarité énergé4que…

Éléments d’une comparaison économique

Scénario négaWatt 2011-2050

Rendre possible ce qui est souhaitable …

www.negawatt.org

scénario négawatt 2011...‐ demande : quasi‐stabilisaon post crise économique et post grenelle...

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