All scenarios point out a large growth of renewables

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1 Jusqu où peut-on pousser les limites des renouvelables? Cédric Philibert Division des Energies Renouvelables Agence Internationale de l Energie Workshop ANR ClimaConf, 10 avril 2012

2 Des parts croissantes dans tous les secteurs, pour tous les scénarios 50.00% 45.00% +284% 40.00% 35.00% +196% 30.00% 25.00% +135% 20.00% 15.00% +73% +112% +153% +758% 10.00% 5.00% +262% +353% 0.00% 2008 CPS scenario 2035 NPS scenario scenario 2035 Electricity Heat Transport All scenarios point out a large growth of renewables

3 Low-carbon power technologies come of age Incremental global renewables-based electricity generation relative to 2009 in the New Policies Scenario Wind gains ground but hydro remains very important OECD/IEA 2011

4 More renewables in the 450 Scenario Renewables second only to energy efficiency in furthering GHG emission reductions OECD/IEA 2011

5 The rôle essentiel des renouvelables dans les scénarios BLEU ENERGY TECHNOLOGY PERSPECTIVES Scenarios & Strategies to 2050 Les renouvelables fournissent entre la moitié et les trois quarts de l électricité mondiale en 2050 OECD/IEA

6 Perspectives des énergies solaires Publication décembre 2011 Avec le soutien de la France et des Etats- Unis OECD/IEA, 2011

7 A la recherche des synergies Entre les diverses énergies solaires Avec les autres technologies d efficacité et de renouvelables Source: SunEarth Inc. Source: Solimpeks Solar Energy Des analyses conduites par l étude des besoins OECD/IEA, 2011

8 Les marchés: l électricité PV prend toute lumiére CSP prend lumière directe PV presque partout CSP en zones semi-arides Surtout chez les usagers Surtout pour les grandes Cies Variable Ferme, dispatchable }{ appoint Pointe & demi-pointe Pointe ou base stockage Parité réseau en 2020 Competitive en pointe en 2020 Réseaux intelligents Lignes HVDC de transport Capacités CSP fermes et flexibles pour intégrer plus de PV OECD/IEA, 2011

9 Les marchés: les bâtiments Une approche intégrée accroît les synergies et réduit les coûts OECD/IEA, 2011

10 OECD/IEA, 2012 Chaleur et froid solaires Au-delà de l eau chaude Le stockage est clé Thermo-chimique compact? Stockage de district Pompes à chaleur géothermiques Source: ESTIF, 2007 Source: Henning & Miara/Fraunhofer ISES Electricité solaire (et éolienne) + PAC la meilleure option pour le chauffage? Froid: procédés thermiques ou électricité?

11 L industrie et les services Demande de chaleur industrielle par niveaux de température en Europe, 2003 PJ Source: Werner, Des besoins de chaleur, divers niveaux de temp. Chaleur solaire basse temp. disponible partout, demande toute l année Chaleur solaire haute T. climats chauds & secs Electricité solaire et biomassse indispensables OECD/IEA, 2011

12 Source: Solar Impulse/Reuters Transports Source: Kia Motors Electricité solaire et biocarburants Vehicules électriques et hybrides branchés, transports de masse Electrification des camions sur autoroute Faibles contributions solaires directes OECD/IEA, 2011

13 Source:: Wolfgang Scheffler Chaleur solaire OECD/IEA, 2011 A great variety of technologies, concentrating or not (flat-plate, evacuated tubes) Source:: Apricus Solar Source: Weiss 2011 Source: Apricus Solar

14 Photovoltaique Croissance rapide, coûts décroissants Rôle hors réseau Source: Breyer and Gerlach, 2010 Marchés competitifs en réseau apparaissent: îles ensoleillées, pays avec prix de l électricité élevés, utilisant produits Croissance tirée par les subventions et concentrée dans trop petit nombre de pays (européens), va se répandre en Chine, au Japon, aux Etats-Unis OECD/IEA, 2011

15 La baisse des coûts va continuer Utility-scale PV system price forecast Note: Module price derives from experience curve + margin; system price in markets with cost-based, rather than value-based pricing (such as Germany). Source: Bloomberg New Energy Finance. PV: où en sommes-nous?

16 Solaire thermodynamique Source: Torresol Energy La valeur du CSP réside dans sa capacité à suivre les variations de la demande grâce au stockage thermique Efficace et moins cher que le stockage électrique La concentration nécessite ensoleillement direct De nombreux designs et beaucoup d options

17 Rôles possible du stockage Le stockage thermique peut être utilisée pour déplacer la production, l étendre ou la concentrer sur les heures de pointe OECD/IEA, 2011 OECD/IEA, 2012

18 Le coût des politiques Le coût total des politiques de soutien va continuer à croître, malgré les réductions de coûts unitaires C est le prix à payer pour atteindre la compétitivité Il est difficile de trouver les bons niveaux de rémunération Source: BNEF 2011.

19 Repousser les limites (2060) Une vision du possible, sous sévères contraintes climatiques, si les autres options ne délivrent pas Quelles sont les limites techniques? Convergence vers 2030 des coûts de production de l électricité vers 100 USD/MWh (avec CO 2 ) [Roadmaps, ETP] Limites possibles : Emprise au sol, variabilité, commodité Options abordable, mais pas forcément du moindre coût: CSP dans les zones chaudes et sèches PV et hydraulique dans les zones chaudes et humides Eolien, PV et hydraulique, avec pompage hydraulique et centrales à gaz, dans les régions tempérées Avec efficacité énergétique et électrification L énergie solaire (surtout l électricité) peut devenir prépondérante dans le mix énergétique mondial Des combustibles fossiles toujours nécessaires en 2060!

20 km 2 d hypothétiques centrales solaires au sol

21 Intégration des renouvelables variables Depend de: La nature des renouvelables (techno-spread, time correlations; geo-spread) La flexibilité de l ensemble du système Quatre sources de flexibilité: Génération flexible Stockage Réponse de la demande Interconnexions IEA Flexibility ASsessment Tool [Source: IEA 2011 Harnessing Variable REnewable power] OECD/IEA

22 Besoins de stockage pour fortes pénétrations de PV et d éolien Stockage quotidien pour le PV et l éolien Pour de rares périodes sans soleil ni vent, mieux vaut utiliser des centrales classiques Quel besoins de stockage intersaisonnier?

23 Stockage pour fortes pénétrations Petites ou grosses, les batteries sont chères G2V pour éviter de jeter. V2G en pointe? Les STEP sont la référence 140 GW en service, beaucoup plus sont nécessaires Stockage quotidien = petites surfaces Possible sur la côte ou off-shore Moins efficace que le stockage thermique mais abordable OECD/IEA, Source: Inage, 2009.

24 Eprouver les limites: Electricité 2060 OECD/IEA, 2012

25 Les capacités requises pour la pointe après le coucher du soleil avec des vents faibles dans les zones non-csp OECD/IEA, 2012

26 Eprouver les limites: Energie finale par sources, 2060 OECD/IEA, 2012

27 Ce scénario parmi d autres Hypothèse de croissance de la demande finale d énergie au plan mondial malgré efficacité Greenpeace, Negawatt (?) Produit brut mondial x 4 et + L essentiel de la croissance de la demande d energie se situe dans les pays ensoleillés Accès aux services énergétiques modernes pouvant changer la vie de 1,4 milliards de gens Hypothèse de forte électrification scénarios principalement anti-nucléaires Usage énergétique raisonné de la biomasse Jacobson & Delucchi scenarios WWF OECD/IEA, 2011

28 GW PV: Où en sommes-nous? Capacités ajoutées en 2011: 27,5 GW Cumul: 67,5 GW RoW China US Spain Japan Italy Germany 6 marchés >1 GW % des capacités ajoutées en Europe OECD/IEA 2012

29 Croissance du PV en 2035 dans les scénarios du WEO Scénario Nouvelles politiques CCS retardé Capacités GW 901 GW 1030 GW Marché annuel 22.1 GW 38.5 GW 43.7 GW OECD/IEA 2011

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31 Cost reductions will continue Cost targets for the residential sector Typical turnkey system price (2010 USD/kW) kwh/kw Typical electricity generation costs (2010 USD/MWH)* 1500 kwh/kw kwh/kw Cost targets for the commercial sector Typical turnkey system price (2010 USD/kW) kwh/kw Typical electricity generation costs (2010 USD/MWH)* 1500 kwh/kw kwh/kw Cost targets for the utility sector Typical turnkey system price (2010 USD/kW) kwh/kw Typical electricity generation costs (2010 USD/MWH)* 1500 kwh/kw kwh/kw Notes: Based on the following assumptions: interest rate 10%, technical lifetime 25 years (2008), 30 years (2020), 35 years (2030) and 40 years (2050). Numbers in italics are considered more speculative. Sources: IEA 2010d, Bloomberg New Energy Finance, and IEA data and analysis.

32 Marchés avec incitations en 2012: L Europe freine, les autres accélèrent Italie: engagements financiers plafonnés De >9 GW à <2 GW sur FiT Allemagne: plafond mobile révisé chaque mois De>7 GW à environ 3 GW sur FiT France, Belgique, R-U? Exceptions à l Est: Ukraine, Bulgarie, Roumanie Chine: de 2,2 GW en augmentation à 3-8 GW? USA: de 1,9 GW en augmentation à 2-4 GW? Japon: de 1,3 GW en augmentation à 2 GW? Inde, Asie Sud-Est, MENA reste du monde: x >100 MW? OECD/IEA 2012

33 Emergence de la compétitivité Parité réseau en Allemagne, Italie, Mexique Nouveaux systèmes en Allemagne: au plus 80 à 90% de l électricité bénéficie du FiT Net metering: Italie, Espagne, Brésil, Danemark Compétitivité avec l électricité ex pétrole Iles, Proche-Orient mais aussi Japon, Italie Favorable si pointes de demande à midi en été OECD/IEA 2012

34 Pour conclure 2012 marque le début d une double transition: Des marchés européens vers les marchés mondiaux Des subventions vers la compétitivité De quoi compenser à terme, et bien au-delà, les freins aux subventions en Europe Capacité mondiale de production dépasse 50 GW/an Mais: installations en 2012 difficiles à prévoir RETOUR OECD/IEA 2012