Mesurer les coûts de la “non-coopération” européenne

en matière énergétique (Le cas de l'électricité)

Patrice GEOFFRON Morgan VILLETTE

CGEMP

(Centre de Géopolitique de l`Énergie et des Matières Premières)

Université Paris- Dauphine

17 décembre, 2010

- Introduction - Les enjeux énergétiques européens

« une stratégie européenne pour une énergie sûre, compétitive et

durable » (Commission des communautés européennes, mars 2006).

•  Objectif de soutenabilité •  Objectif de compétitivité •  Objectif de sécurité des approvisionnement

- Introduction - Les contradictions des politiques

européennes de l'électricité

•  Une politique européenne de l'électricité partielle •  L’environnement, les réseaux transeuropéens et l’énergie relèvent

des compétences partagées de l’Union avec les Etats membres (article 2C du Traité de Lisbonne)

•  Contradictions des différentes politiques européennes et nationales selon les sources d'énergie et les objectifs poursuivis

•  Principe de subsidiarité et souverainetés nationales indépassables

- Introduction - Les avantages de la coopération

L'exemple de la sécurité des approvisionnements

•  L'UE importe 27 % du charbon, 92 % du pétrole, 62 % du gaz

naturel et 97 % de l'uranium naturel consommés •  Les 10 pays qui disposent des principales réserves mondiales

prouvées représentent : 91 % du charbon 81 % du pétrole brut 77 % du gaz naturel 67 % de l'uranium naturel

•  Peu de démocraties et de pays membres de l'OTAN : -

Russie, Chine et Kazakhstan = 37 % du charbon - Arabie-Saoudite, Vénézuela et Iran = 43 % du pétrole - Russie, Iran et Qatar = 53 % du gaz naturel - Kazakhstan, Niger et Russie = 24 % de l'uranium

- Introduction - Les avantages de la coopération

L'exemple de la sécurité des approvisionnements

Importations par l'UE de ressources énergétiques russes

Houille 27% Royaume-Uni 9% 23%Pétrole brut 32% Allemagne 7% 37%Gaz naturel 39% Allemagne 7% 23%Uranium naturel 17% France 24% nd

Source : Eurostat et BP.

Poids de la Russie dans le

total des importations de

l'UE

Principal importateur européen de la Russie et poids des

importations de ce pays dans le total de la production de la Russie

Poids des importations de l'UE dans le total de la production

de la Russie

Hypothèse :

une politique européenne coopérative permet d'atteindre, à un coût global inférieur, un même niveau d'objectifs nationaux et européens

Des pays trop petits pour relever seuls les défis énergétiques

Une interdépendance croissante des économies et des systèmes

énergétiques

Problématique

Comment mesurer les coûts de la non-cooperation européenne en matière énergétique ?

(le cas de l'électricité)

Plan de la présentation

1- L'évaluation des coûts de non coopération : méthodologie et difficultés associées

2- Comparaison des performances de la production d'électricité des pays européens

3- Comparaison des performances de l'approvisionnement en électricité des pays européens

4- Exemple d'utilisation de l'Indice de Performance Energétique (IPE) pour mesurer les coûts de non-coopération

5- Conclusion

Que sont les coûts de la non-coopération ?

•  Avant tout, les coûts résultant d'un manque de coordination des priorités des politiques énergétiques nationales

•  mais aussi les effets d'opportunisme liés à l'interdépendance des réseaux électriques (importer plutôt que produire, rentes de congestion)

1- Difficultés et choix méthodologiques

Comment mesurer les coûts d'un problème multidimensionnel (compétitivité, soutenabilité et sécurité des approvisionnements) aux éléments interdépendants (interdépendance des objectifs et interdépendance des systèmes électriques nationaux) ? - Transformation en variables quantitatives, des phénomènes généralement appréciés qualitativement (ex : la sécurité des approvisionnements des systèmes électriques). - Evaluation monétaire des coûts de nature différente à partir d'une comparaison des coûts économiques des politiques adoptées (ex : les différents choix d’investissements possibles) au regard d’un même objectif chiffré (ex : une diminution de 20 % des émissions de CO2 d’ici 2020).

1- Difficultés et choix méthodologiques

1- Méthodologie : construction d'un Indice de Performance

Energétique (IPE)

Etapes de travail : 1- Evaluation pour chaque pays de la réalisation du triple objectif énergétique européen : compétitivité, soutenabilité et sécurité des approvisionnements 2- Conversion des résultats en indices centrés sur une moyenne de 500 (indice base 1000 = la meilleure performance) 3- Construction de l'IPE = indice composite qui correspond à une moyenne arithmétique des différents indices calculés 4- Calcul pour chaque pays de l'écart à la meilleure performance en point d'indices (maximum : 1000)

2- Comparaison de la compétitivité des productions intérieures brutes d'électricité

COMPETITIVITE

Il s'agit de la compétitivité-coût de la production d'électricité et de la compétitivité hors-coût (la fiabilité du réseau : non prise en compte dans cette présentation).

1- Choix de la variable : le coût moyen de la production intérieure brute d'électricité (€/Kwh) car il reflète les moyens relatifs des productions en base et en pointe

2- Calculs des coûts moyens et transformation des résultats en indices centrés sur une moyenne de 500 et de base 1000 (1000= le coût moyen le plus faible) : indice de compétitivité de la production d'électricité

2- Comparaison de la compétitivité des productions intérieures brutes d'électricité

COMPETITIVITE

Coût production ($/MWh) période 2004-2008

Hydraulique 61,5Eoliennes terrestres 124Photovoltaïque 407,5Nucléaire 32,1Houille 86,5Lignite 86,5Pétrole 166Gaz naturel 99,5Autres thermique classique 53,3Autres 53,3

D'après AIE, AIEA et OCDE (2005, 2010)

2- Comparaison de la Soutenabilité des productions intérieures brutes d'électricité

SOUTENABILITE

La soutenabilité de la production d'électricité est fonction de son impact sur le réchauffement climatique et l'utilisation des ressources non renouvelables.

1- Choix des variables : - émission de CO2 de la production intérieure brute d'électricité (g/KWh) - rapport entre la consommation intérieure brute d'électricité satisfaite et la production à base d'énergies renouvelables (%) - intensité en électricité des économies nationales (MWh/milliards d'€) = consommation intérieure brute d'électricité / PIB

2– Calculs et transformations en indices base 1000 (centrés sur 500)

3- Construction de l'Indice de Soutenabilité de la production intérieure brute d'électricité : moyenne arithmétique des 3 indices calculés

2- Comparaison de la Sécurité des approvisionnements des

productions intérieures brutes d'électricité

SECURITE DES APPROVISIONNEMENTS

La sécurité des approvisionnements correspond à la capacité de la production intérieure brute d'électricité à faire face à une rupture durable d'approvisionnement suite à un choc climatique ou géopolitique majeur.

1- Choix des variables : - HHI des sources d'énergie de la production d'électricité - Degré de dépendance aux importations de combustibles utilisés pour la production d'électricité = importations de la source d'énergie primaire / consommation finale de cette énergie primaire (%)

- HHI des principaux fournisseurs en combustibles non membre de l'UE dans le total des importations en combustibles

2 & 3– Calculs des indices et construction de l'Indice de Sécurité des approvisionnement de la production intérieure brute d'électricité : moyenne arithmétique des 3 indices calculés

2- Comparaison des Indice de Performance Energétique (IPE)

des productions intérieures brutes d'électricité

=> Construction des Indices de Performance Energétique des productions intérieures brutes d'électricité

Moyenne arithmétique des indices : Indice de compétitivité Indice de soutenabilité Indice de sécurité des approvisionnements

2- Indices des objectifs énergétiques des productions intérieures brutes

d'électricité (2007)

Energy competitiveness

index of the domestic electricity production

(difference to the best performance)

Energy sustainability index of the

domestic electricity production

(difference to the best performance)

Energy security of supply index of the

domestic electricity

production - Uranium

importations included

(difference to the best performance)

Energy security of supply index of the

domestic electricity

production - Uranium

importations excluded

(difference to the best performance)

France (0) Switzerland (0) Netherlands (0) Czech Republic (0)

Switzerland (92) France (187) Germany (47) Germany (29)Belgium (207) Luxembourg (256) Spain (187) Switzerland (53)Germany (450) Belgium (301) Switzerland (227) France (231)

UK (513) Italy (301) UK (230) Spain (252)Spain (554) Spain (332) Italy (382) UK (270)

Luxembourg (622) Germany (343) Belgium (514) Belgium (356)Italy (705) UK (348) France (587) Italy (593)

Luxembourg (1047) Luxembourg (1294)

2- Indices de Performance Energétique (IPE) des productions

intérieures brutes d'électricité (2007) R

ank

Energy performance index of the domestic electricity production - Uranium importations included

(difference to the best performance)

Ran

k

Energy performance index of the domestic electricity production - Uranium importations excluded

(difference to the best performance)1 Switzerland (0) 1 Switzerland (0)2 Sweden (71) 2 Sweden (60)3 France (151) 3 France (86)7 Germany (211) 8 Germany (246)

10 Belgium (253) 9 Belgium (246)15 Spain (298) 15 UK (352)16 UK (302) 16 Spain (356)24 Italy (416) 24 Italy (517)29 Luxembourg (592) 29 Luxembourg (702)

2- Evolution des IPE des productions intérieures brutes d'électricité

IPE base 1000 = meilleure performance

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

BelgiumGermanySpainFrance ItalyLuxembourgUKSwitzerland

3- Comparaison des performances de l'approvisionnement en

électricité

Comment prendre en compte les échanges transfrontaliers d'électricité et l'interdépendance des réseaux ?

•  Prise en compte de la zone synchrone ouest du réseau UCTE •  Estimation théorique du mix énergétique de l'approvisionnement en électricité des

consommateurs d'un pays = mix énergétique de sa production intérieure brute d'électricité + mix énergétique des importations d'électricité

•  Le mix énergétique de la production de l’électricité importée par un pays X est

estimée par le mix de la production de l’ensemble des exportateurs nets de la zone UCTE (exportations intra-zone) pondéré selon le poids que représente chaque pays dans le total des exportations nettes intra-zone UCTE.

3- Comparaison des performances de l'approvisionnement en

électricité

L'impact ambivalent des échanges d'électricité sur la sécurité des approvisionnements :

•  les interconnexions créent une solidarité de fait des réseaux en cas de

rupture d'approvisionnement •  difficultés pour un pays importateur net ou un pays de transit d'isoler son

réseau national en cas de force majeure

3- Comparaison des performances de l'approvisionnement en

électricité

Hypothèses : 1- La sécurité des approvisionnements des consommateurs d’un pays dépend du mix de la production intérieure d’électricité et du mix de l’ensemble de la production d’électricité connecté au réseau synchrone UCTE. 2- Les pays qui connaissent d'importants flux d’électricité transfrontaliers sur leur réseau national (importations nets et transits) sont davantage dépendants du mix de l’ensemble de la production d’électricité du réseau synchrone UCTE.

3- Comparaison des performances de l'approvisionnement en

électricité

Sources : Eurostat database, 2010

Opening degree of the grid = (total imports from the zone / gross domestic

production) x 100

Net imports (GWh) from UCTE west synchronous

zone

Belgium 17.8 6779.0Germany 6.9 -17419.0

Spain 2.9 -2010.0France 1.5 -49877.0Italy 15.6 46283.0Luxembourg 100.0 3960.0Switzerland 51.2 -2062.0

Evaluation de la réalisation du triple objectif européen : (IPE de l'approvisionnement en électricité)

•  Indice de compétitivité - Coûts moyens de la consommation intérieure d'électricité (€/KWh)

•  Indice de soutenabilité - émission de CO2 emission de la consommation intérieure d'électricité

(g/KWh) - Part de la consommation intérieure d'électricité produite et importée

à partir d'énergies renouvelables (%) - Intensité en électricité de l'économie nationale (Mwh/milliards de €) =

Consommation intérieure d'électricité / PIB

•  Indice de sécurité des approvisionnements - HHI des sources d'énergie à l'origine de l'électricité circulant sur le

réseau - taux de dépendance aux importations de combustibles utilisées pour produire l'électricité circulant sur le réseau (% de la consommation intérieure du combustible concerné) - HHI des pays non membres de l'UE fournisseurs en combustibles pour produire l'électricité qui circule sur le réseau

3- Comparaison des performances de l'approvisionnement en

électricité R

ank

Energy performance index of the domestic electricity production - Uranium importations included

(difference to the best performance)

Ran

k

Energy performance index of the electricity supply - Uranium

importations included (difference to the best performance)

1 Switzerland (0) 1 Switzerland (0)2 France (139) 2 France (178)4 Germany (283) 4 Luxembourg (266)7 Belgium (314) 7 Germany (297)

11 Spain (412) 8 Belgium (343)18 Italy (620) 13 Spain (449)20 Luxembourg (880) 18 Italy (645)

⇒ Conséquences du choix allemand pour la Pologne : Yamal 2 renforcerait la sécurité des approvisionements en gaz naturel en provenance de Russie ≠ Nord Stream fragilise la position de la Pologne vis-à-vis de la Russie

⇒

4- Exemple d'utilisation des IPE pour mesurer les coûts de non-coopération

Le cas des relations germano-polonaises : projet de gazoduc Yamal 2 versus Nord Stream

Priorité de la politique énergétique

Allemagne la soutenabilité

Pologne la sécurité des approvisionnements

4- Exemple d'utilisation des IPE pour mesurer les coûts de non-coopération

Sur la base des différents déclarations des autorités polonaises, nous faisons

l’hypothèse que : •  Si le projet Yamal 2 avait été retenu, l’objectif de soutenabilité aurait

primé sur l’objectif de sécurité des approvisionnements, en cohérence avec la politique allemande.

•  Face au lancement du projet Nord Stream, l’objectif principal du gouvernement polonais est de limiter les importations de gaz naturel : la sécurité des approvisionnements prime sur l’objectif de soutenabilité.

Quels sont les choix possibles d'investissements de la Pologne pour

réaliser ses objectifs en 2030 ?

Solution non coopérative( gazoduc Nord Stream)

418 789 113

496 885 113

607 750 113

IPE  de  la  C OMPE T IT IVITE

Indic e  d'émis s ion  de  C O2

Indic e  de  la  div ers ité  

g éog raphique  des  importations  de  c ombus tibles

S cénario  de  la  C ommis s ion  européenne  (production  électronucléaire  de  37994  GWh  en  2030)

S cénario  alternatif  1  :  production  électronucléaire  nulle,  production  supplémentaire  par  gaz  naturel  de  4300  GWh  et  par  charbon  de  33694  GWh  en  2030

S cénario  alternatif  2  :  production  électronucléaire  nulle,  production  supplémentaire  par  gaz  naturel  de  6294  GWh  et  par  éoliennes  de  31700  GWh  en  2030

Solution coopérative( gazoduc Yamal 2)

563 789 336

549 789 591

IPE  de  la  C OMPE T IT IVITE

Indic e  d'émis s ion  de  

C O2

Indic e  de  la  div ers ité  

g éog raphique  des  

importations  de  c ombus tibles

S cénario  alternatif  3  :  production  électronuc léaire  nulle,  production  supplémentaire  par  gaz  naturel  de  25856  GWh  et  par  éoliennes  de  12138  GWh  en  2030

S cénario  alternatif  4  :  production  électronuc léaire  nulle,  production  supplémentaire  par  gaz  naturel  de  49056  GWh  et  par  charbon  de  11062  GWh  en  2030

4- Exemple d'utilisation des IPE pour mesurer les coûts de non-coopération

Différences de coût total des investissements en capacités de production entre 2010 et 2030 par rapport au scénario de la Commission européenne (en millions d’euros*) :

* Note : taux de change au 10 avril 2010, 1$ = 0,7415 €

4- Exemple d'utilisation des IPE pour mesurer les coûts de non-coopération

Différences de coût total des investissements en capacités de production entre 2010 et 2030 par rapport au scénario de la Commission européenne (en millions d’euros*) :

Scénario coopératif le moins coûteux * Note : taux de change au 10 avril 2010, 1$ = 0,7415 €

4- Exemple d'utilisation des IPE pour mesurer les coûts de non-coopération

Estimation du coût de la non-coopération entre l’Allemagne et la Pologne pour l’Union européenne (milliards d’euros) :

7,8

4,9

Total : 12,7

Coût supplémentaire en capacités de production en Pologne :Coût supplémentaire du gazoduc Nord Stream par rapport à Yamal 2 :

Ecart de coûts des investissements entre le scénario non-coopératif le moins coûteux (scénario 1 = scénario de la Commission) et le scénario coopératif le moins coûteux (scénario 4) permettant d'obtenir le même niveau de performance en terme d'émissions de CO2

Conclusion

Notre démarche permet de mettre en évidence :

1- L'interdépendance des politiques nationales énergétiques.

Les réseaux communs d'approvisionnements et les interconnexions électriques créent des interdépendances : les choix politiques nationaux ont un impact sur les performances énergétiques des autres pays (externalités négatives ou positives)

2- Les coûts d'une non-coopération.

En fonction des priorités politiques nationales, la réaction des autres Etats augmente le rapport coût / efficacité des politiques nationales.

Conclusion

Les mesures concernées :

1- Les investissements dans les infrastructures de transport ou de stockage : gazoducs, lignes haute-tension, port méthanier...

2- Les investissements en capacité de production d'électricité : type de centrale, localisation...

3- L'harmonisation des politiques de tarification.

…

Le marché européen de l'électricité augmente les coûts de la non-coopération : l'UE disposera d'une énergie commune (l'électricité) mais de politiques nationales d'approvisionnements.

Conclusion

Conclusion Conclusion

Problèmes méthodologiques :

1- Pertinence de notre prise en compte des interdépendances des réseaux électriques (IPE de l'approvisionnement en électricité) ?

2- Choix des variables retenues pour construire l'IPE et de la pondération ?

3- Identification des priorités politiques nationales ?

...

Merci de votre attention ! morganvillette@hotmail.com