L économie mondiale devant être

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2 CHAPITRE4 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat L économie mondiale devant être multipliée par quatre au milieu du siècle, les émissions anthropiques de dioxyde de carbone (CO 2 ) risquent logiquement de doubler, si rien n est fait. Les conséquences pourront se révéler catastrophiques à l échelle mondiale et entraîner un réchauffement climatique de plus de 5 C par rapport aux températures de la période préindustrielle. Mais cette perspective n est pas inexorable. Une action mondiale concertée, l instauration de politiques appropriées et l utilisation de technologies à faible émission de carbone peuvent permettre de s orienter vers un avenir plus sobre en carbone et limiter le réchauffement à 2 C. Les économies d énergie ainsi réalisées pourront également contribuer au développement économique Idée force Pour apporter une réponse au problème du changement climatique, il faudra que tous les pays prennent des mesures immédiates et que des transformations fondamentales soient apportées aux systèmes énergétiques pour permettre un accroissement important des rendements énergétiques, pour accorder une place considérablement accrue aux énergies renouvelables et, peut-être même à l énergie nucléaire, et encourager l utilisation généralisée des technologies de pointe pour piéger et stocker le carbone émis dans l atmosphère. Les pays développés devront prendre les devants et réduire leurs propres émissions à hauteur de 8 % à l horizon 25, commercialiser de nouvelles technologies et contribuer au financement des mesures nécessaires pour replacer les pays en développement sur des trajectoires fondées sur des énergies propres. Il est également dans l intérêt des pays en développement d agir sans tarder pour éviter que leurs économies ne se retrouvent prisonnières d infrastructures à forte intensité de carbone. Un grand nombre de changements, tels que l élimination de signaux par les prix sources de distorsions et l accroissement des rendements énergétiques, présentent des avantages aussi bien pour le développement que pour l environnement. et social, à l amélioration de la santé publique, au renforcement de la sécurité énergétique et à la création d emplois. Pour cela, tous les pays doivent agir immédiatement afin d augmenter leur efficacité énergétique et réduire de façon significative leurs émissions de carbone. Cette évolution nécessite une transformation radicale du mix énergétique et l abandon des combustibles fossiles au profit des énergies renouvelables, voire de l énergie nucléaire, ainsi que la généralisation du piégeage et du stockage du carbone (PSC ). Cela implique en retour de réduire les coûts de production, d assurer la diffusion des technologies d énergies renouvelables, de garantir le confinement des déchets nucléaires et de la prolifération des armes, mais aussi de réaliser des avancées technologiques, afin de remplacer les piles par des méthodes de piégeage et de stockage du carbone. Une évolution fondamentale des modèles de développement économique et des modes de vie est également fondamentale. Si une seule de ces conditions n est pas remplie, le réchauffement ne pourra être limité à 2 C par rapport aux températures de la période préindustrielle. Pour que le réchauffement climatique n excède pas 2 C, les émissions mondiales devront culminer au plus tard en 22, puis réduire de 5 à 8 % leurs niveaux actuels vers 25 et, enfin, diminuer jusqu en 21 et au-delà. Il sera impossible d atteindre cet objectif si les actions sont retardées, ne serait-ce que d une dizaine d années. La stagnation du stock de capital énergétique signifie que les investissements au cours de RapportMonde_LIVRE.indb 187 4/3/1 15:2

3 188 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE la prochaine décennie détermineront en grande partie l importance des émissions jusqu en 25 et au-delà. Tout retard emprisonnerait donc les économies dans des infrastructures à forte émission de carbone, ce qui nécessiterait ensuite une remise à niveau coûteuse et l utilisation prématurée des stocks existants. Les gouvernements ne devraient pas utiliser la crise financière actuelle comme excuse pour retarder les actions concernant le changement climatique, car la crise climatique à venir risque d être beaucoup plus lourde de conséquence pour l économie mondiale. Le ralentissement économique peut retarder l augmentation des émissions de quelques années, mais il est peu probable qu il modifie fondamentalement cette tendance sur le long terme. Au contraire, les États doivent profiter des opportunités qu offre le ralentissement économique pour stimuler les investissements directs en faveur de l efficacité énergétique et des énergies propres, afin de revitaliser à la fois la croissance économique et atténuer le changement climatique (voir encadré 4.1). ENCADRÉ 4.1 La crise financière offre l opportunité de favoriser une énergie efficace et propre La crise financière apporte à la fois de nouveaux défis et de nouvelles possibilités pour les énergies propres. La forte baisse du prix des combustibles fossiles n incite pas à la conservation de l énergie et rend les énergies renouvelables moins compétitives. La détérioration de l environnement macro-économique et le resserrement du crédit ont entraîné une baisse de la demande et un déclin de l investissement, qui ont durement affecté le secteur des énergies renouvelables en raison de sa nature capitalistique (il se caractérise par un coût d investissement initial élevé, mais un faible coût d exploitation). Au dernier trimestre 28, les investissements dans les énergies propres ont diminué de plus de la moitié par rapport à leur maximum atteint fin 27 a. Toutefois, la crise financière ne doit pas être une excuse pour retarder les actions concernant le changement climatique, car elle offre la possibilité d évoluer vers une économie à faible émission de carbone (voir chapitre 1). D une part, les investissements de stimulation en faveur de l efficacité énergétique, des énergies renouvelables et des transports en commun peuvent favoriser la création d emplois et bâtir la capacité productive d une économie b. D autre part, la baisse des prix de l énergie offre une occasion unique de supprimer les subventions accordées aux combustibles fossiles dans les économies émergentes et d adopter des taxes sur les carburants dans les économies développées d une manière qui soit politiquement et socialement acceptable. Source : Équipe RDM, avec pour base : a. le Forum économique mondial 29. b. Bowen et al., 29. Les gouvernements peuvent dès maintenant adopter des politiques intérieures intelligentes sur le plan climatique pour déployer les technologies à faible émission de carbone existantes, tandis qu un accord mondial sur le climat est négocié. L efficacité énergétique est le moyen le plus rapide et le moins coûteux de réduire les émissions et se justifie pleinement par les avantages qu elle présente, aussi bien en termes de développement que d économies d énergie. Le potentiel est énorme, tant du côté de l offre (combustion de charbon, de pétrole et de gaz ou production, transmission et distribution d électricité) que du côté de la demande (utilisation de l énergie dans les bâtiments, les transports et l industrie). Mais le fait qu un si grand potentiel soit encore inexploité indique à quel point l efficacité énergétique est difficile à atteindre. Pour réaliser des économies d énergie significatives, il est nécessaire d augmenter les prix des combustibles fossiles et de supprimer les subventions qui leur sont accordées, mais aussi de définir une stratégie concertée pour remédier aux défaillances du marché et aux obstacles, qu il s agisse de barrières commerciales ou non, à travers une réglementation efficace, des incitations financières, des réformes institutionnelles et des mécanismes de financement. L utilisation de combustibles à émission faible ou nulle pour la production d énergie (en particulier, l énergie renouvelable) représente la deuxième source potentielle de réduction des émissions. Nombre de ces technologies sont commercialement disponibles aujourd hui ; elles offrent des avantages pour le développement et pourraient être déployées à plus grande échelle dans les cadres réglementaires appropriés. Il est également nécessaire pour les développer de fixer un prix sur le carbone et d inciter financièrement l instauration de technologies à faible émission de carbone. Si elles sont déployées à grande échelle, leurs coûts seront réduits et elles deviendront plus compétitives. Toutefois, cette situation gagnant-gagnant pour le développement et le changement climatique ne peut suffire à elle seule à assurer un objectif de 2 C. Il faut de toute urgence que des technologies de pointe n ayant pas encore fait leur preuve, comme le piégeage et le stockage du dioxyde de carbone, soient également utilisées à grande échelle. Pour ce faire, il faudra réaliser un effort considérable de recherche, développement et démonstration (RD&D), mais également partager et transférer ces technologies. Il est primordial d instaurer un mécanisme économique axé sur les forces du marché, comme un programme de plafond et d échange d émissions de carbone ou une taxe carbone (voir chapitre 6) pour inciter le secteur privé à investir massivement, à favoriser l innovation et, ainsi, réduire de façon drastique les émissions à moindre coût. Des approches interministérielles coordonnées et intégrées sont indispensables pour orienter les économies vers les énergies à faible émission de carbone, tout en minimisant les risques de perturbations sociales et économiques. RapportMonde_LIVRE.indb 188 4/3/1 15:2

4 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 189 Les pays développés doivent prendre les devants en réduisant leurs émissions, en instaurant une taxe sur le carbone et en développant des technologies de pointe. C est le moyen le plus sûr de favoriser le développement des technologies nécessaires et d assurer leur disponibilité à un prix compétitif. Mais si les pays émergents ne commencent pas également à transformer leurs systèmes énergétiques à mesure qu ils grandissent, il sera impossible de limiter le réchauffement à 2 C par rapport aux températures de la période préindustrielle. Cette transformation nécessite que les pays développés apportent un soutien financier et technologique aux pays en développement pour les inciter à choisir des solutions énergétiques à faible émission de carbone. Les voies d atténuation, ainsi que l ensemble des stratégies politiques et des technologies nécessaires pour les atteindre diffèrent dans les pays à revenu élevé, intermédiaire ou faible, selon les structures économiques existantes, les ressources dont ils disposent et leurs capacités institutionnelles et techniques. Les deux tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre dans l atmosphère sont produits par une douzaine de pays à revenu élevé et intermédiaire. Une réduction des émissions de ces pays est donc essentielle pour limiter le réchauffement climatique. Ce chapitre analyse les voies d atténuation et les défis auxquels certains d entre eux sont confrontés. Il présente également un ensemble d instruments politiques et de technologies propres pouvant être utilisées pour suivre une trajectoire de 2 C. Concilier des objectifs concurrents Les politiques énergétiques doivent concilier quatre objectifs concurrents : soutenir la croissance économique, augmenter l accès des plus pauvres à l énergie, renforcer la sécurité énergétique et préserver l environnement une tâche de grande ampleur. La combustion fossile produit près de 7 % des émissions de gaz à effet de serre 1 et constitue la principale source de pollution atmosphérique au niveau local. Plusieurs options gagnant-gagnant peuvent permettre d atténuer le changement climatique et de réduire la pollution atmosphérique locale en limitant l utilisation de ce type de combustibles (voir encadré 4.2) ; d autres présentent des inconvénients qui doivent être pris en compte. Par exemple, les sulfates émis lors de la combustion du charbon sont nocifs pour la santé humaine et provoquent des pluies acides, mais ils ont également des effets de refroidissement au plan local qui minimisent le réchauffement. Les pays en développement ont besoin d énergies fiables et abordables pour se développer et fournir des services énergétiques au 1,6 milliard de personnes qui n ont pas accès à l électricité et aux 2,6 milliards de personnes qui recourent à la biomasse pour cuire leurs aliments. Une augmentation de l accès à l électricité et aux combustibles de cuisson propres dans de nombreux pays en développement à faible revenu, en particulier en Asie du Sud et en Afrique subsaharienne, limiterait la hausse des émissions mondiales de CO 2 à moins de 2 % 2. Le remplacement des combustibles issus de la biomasse pour la cuisson et le chauffage par l approvisionnement en énergies modernes permettrait de réduire les émissions de noir de carbone qui contribue de façon importante au réchauffement climatique à l échelle mondiale 3, d améliorer la santé des femmes et des enfants en réduisant la pollution de l air à l intérieur des bâtiments que la combustion de biomasse engendre et, enfin, de réduire la déforestation et la dégradation des terres (voir encadré 7.1) 4. L approvisionnement énergétique doit également relever certains défis d adaptation. La hausse des températures risque d augmenter la demande en systèmes de climatisation et de réduire celle en systèmes de chauffage 5. Une plus forte demande en systèmes de climatisation entraîne une augmentation des risques de surcharge des réseaux électriques, comme cela a été le cas lors de la canicule européenne de 27. Les conditions climatiques extrêmes ont représenté 13 % de la variation de la productivité énergétique dans les pays émergents en Le caractère imprévisible ou changeant des précipitations rend la production hydroélectrique peu fiable, tandis que les sécheresses et les vagues de chaleur qui affectent la disponibilité et la température de l eau entravent la production d énergie thermique et nucléaire 7, car ces usines nécessitent d importantes quantités d eau pour refroidir ce qui a entraîné une pénurie d énergie en France au cours de la vague de chaleur de 27. Le défi consiste donc à fournir des services énergétiques fiables et abordables pour soutenir la croissance économique et la prospérité sans compromettre le climat. Les pays à faible revenu ne représentent que 3 % de la demande mondiale d énergie et des émissions liées à l énergie. Bien que leur demande d énergie augmente parallèlement à la hausse de leurs revenus, leurs émissions ne devraient représenter qu une faible part des émissions mondiales en 25. En revanche, nombre de pays à revenu intermédiaire, qui possèdent une économie en pleine expansion et une industrie lourde importante, doivent faire face à des besoins énergétiques énormes. Quant aux pays développés, le maintien des modes de vie actuels de leur population nécessite d importantes quantités d énergie. Le choix d énergies à faible émission de carbone peut considérablement améliorer la sécurité énergétique en réduisant la volatilité des prix ou les risques d interruption de l approvisionnement 8. L efficacité énergétique peut réduire la demande énergétique et les énergies renouvelables permettre de diversifier le mix énergétique et réduire l exposition aux chocs pétroliers 9. Cependant, le charbon, dont la combustion est celle qui émet le plus de dioxyde de carbone, se trouve en abondance à proximité de nombreuses zones à forte croissance et fournit un approvisionnement énergétique sûr et peu coûteux. En raison des récentes fluctuations des prix du pétrole et RapportMonde_LIVRE.indb 189 4/3/1 15:2

5 19 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE ENCADRÉ 4.2 Une énergie propre et efficace peut favoriser le développement Le fait de valoriser tous les avantages de l efficacité énergétique et de l énergie propre pour le développement hausse des économies d énergie et de la sécurité énergétique, réduction de la pollution de l air, création d emplois dans l industrie locale, hausse de la productivité et de la compétitivité peut justifier une partie des coûts d atténuation et rendre les politiques vertes plus attractives. Les économies d énergie pourraient compenser une part importante des coûts d atténuation a. Les actions nécessaires pour limiter les concentrations d équivalents CO 2 à 45 parties par million (ppm) et la hausse des températures à 2 C pourraient réduire la pollution atmosphérique locale en 23 (dioxyde de soufre et oxydes d azote) de 2 à 35 % par rapport à ce qu ils seront si rien n est fait b. En 26, l industrie des énergies renouvelables a créé 2,3 millions d emplois dans le monde (directement ou indirectement) et l efficacité énergétique, 8 millions d emplois supplémentaires aux États-Unis c. Les programmes d innovation technologique et d efficacité énergétique menés en Californie au cours des trentecinq dernières années ont effectivement permis d augmenter le produit intérieur brut de cet État d. De nombreux pays, tant développés qu en développement, se fixent des objectifs et instaurent des politiques en faveur des technologies énergétiques propres (voir tableau suivant). Nombre de ces initiatives sont motivées par des considérations nationales de développement, mais elles peuvent également entraîner une réduction substantielle des émissions de CO 2. Ainsi, l objectif du gouvernement chinois de réduire de 2 % son intensité énergétique entre 25 et 21 permettrait de réduire ses émissions annuelles de CO 2 de 1,5 milliard de tonnes en 21, ce qui fait de ce programme l un des plus ambitieux au plan mondial, puisqu il représente cinq fois l engagement de l Union européenne dans le Protocole de Kyoto (une réduction de 3 millions de tonnes) et huit fois l objectif de l État de Californie (175 millions de tonnes) e. Sources : a. IEA, 28b ; McKinsey & Company, 29a. b. IEA, 28c. c. EESI, 28. d. Roland-Holst, 28. e. Lin, 27. De nombreux pays disposent de plans nationaux ou de propositions pour l énergie et le changement climatique Pays Changement climatique Énergies renouvelables Union européenne Réduction de 2 % des émissions de 199 à 22 (3 % si les autres pays s engagent à des réductions substantielles) ; réduction de 8 % de 199 à 25 États-Unis Réduction des émissions aux niveaux de 199 d ici à 22 ; réduction de 8 % de 199 à 25 Canada Réduction de 2 % de 26 à 22 Australie Réduction de 15 % de 2 à 22 Chine Programme national sur le changement climatique et livre blanc sur les politiques et actions contre le changement climatique, un groupe sur la conservation de l énergie et la réduction des émissions, présidé par le Premier ministre Inde Plan d action national indien sur le changement climatique : les émissions par habitant ne doivent pas dépasser celles des pays développés ; création d un conseil consultatif sur le changement climatique, présidé par le Premier ministre Afrique du Sud Mexique Scénario d atténuation à long terme : pic des émissions entre 22 et 225, stabilisation pendant une décennie, puis réduction en chiffres absolus Réduction de 5 % des émissions de 22 à 25 ; stratégie nationale sur le changement climatique : Commission interministérielle sur le changement climatique Brésil Plan national sur le changement climatique : réduction de la déforestation de 7 % en % d énergie primaire en % de l électricité d ici à % d énergie primaire en gigawatts de capacité d énergie renouvelable en % du mix énergétique en % du mix énergétique en % du mix énergétique en 23 Efficacité énergétique Économies d énergie de 2 % à partir du cas de référence en 22 Réduction de 2 % de l intensité énergétique de 25 à 21 1 gigawatts d économies d énergie en 212 Amélioration de l efficacité énergétique de 12 % d ici à 215 Normes d efficacité, cogénération Économies d énergie de 13 térawattheures en 23 Transports Les biocarburants représenteront 1 % du carburant destiné aux transports en 22 Augmentation du niveau d économie de carburant à 6,6 l/1 km d ici à 216 La norme de 6,6 l/1 km a déjà été atteinte ; plan pour devenir le leader mondial des véhicules électriques et construction intensive de métros souterrains en cours Politique de transports urbains : hausse des investissements dans les transports publics Plan pour devenir le leader mondial des véhicules électriques et accroître le service d autobus express Investissements accrus dans les transports publics Premier producteur mondial d éthanol Sources : Gouvernement de Chine, 28 ; gouvernement de l Inde, 28 ; gouvernement du Mexique, 28 ; Comité interministériel brésilien sur le changement climatique, 28 ; Centre Pew, 28a ; Centre Pew, 28b ; Project Catalyst, 29. Note : Certains des objectifs ci-dessus représentent des engagements formels, tandis que d autres sont encore en discussion. RapportMonde_LIVRE.indb 19 4/3/1 15:2

6 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 191 de l incertitude concernant l approvisionnement en gaz, de nombreux pays (développés et en développement) manifestent un intérêt croissant pour les nouvelles centrales thermiques au charbon. Mais le fait de réduire leur dépendance aux importations de pétrole et de gaz en se tournant vers la production de combustibles liquides et de gaz à partir du charbon aurait pour conséquence d augmenter significativement les émissions de CO 2. La consommation mondiale de charbon a augmenté plus rapidement que la consommation de tout autre combustible depuis 2, c est pourquoi le choix entre, d une part, une croissance économique assortie d une sécurité énergétique et, d autre part, une action face au changement climatique représente un dilemme cornélien. Face à ces défis et ces objectifs concurrents, le marché seul ne parviendra pas à fournir une énergie propre et efficace dans le temps et à l échelle voulue pour prévenir les dangers du changement climatique. Il faut donc fixer un prix à la pollution. Pour progresser vers l efficacité énergétique requise, il est nécessaire que des politiques d incitation par les prix, des réglementations et des réformes institutionnelles soient mises en place. Le soutien des États en faveur des solutions technologiques non éprouvées doit également être significatif, étant donné les risques et l ampleur des investissements à fournir. En finir avec les énergies à haute teneur en carbone Les émissions de carbone anthropiques sont déterminées par la combinaison de la consommation totale d énergie et son facteur d émission (défini comme la quantité d unités de CO 2 produites par unité d énergie consommée). La consommation d énergie augmente avec le revenu et la population, mais varie de manière importante en fonction de la structure économique (les secteurs industriel et minier sont plus énergivores que les secteurs agricole et tertiaire), du climat (qui influe sur les besoins de chauffage ou de climatisation) et des politiques (les pays avec des prix énergétiques plus élevés et des réglementations plus strictes sont plus économes en énergie). De même, le facteur d émission varie selon les ressources énergétiques nationales (si le pays possède d importantes ressources en charbon ou un fort potentiel hydroélectrique) et les politiques associées. Ainsi, les politiques en faveur d une économie décarbonée comprennent la réduction de l intensité énergétique (définie comme l énergie consommée par unité de produit intérieur brut ou PIB), grâce à l augmentation de l efficacité énergétique et l adoption de modes de consommation d énergie faible, mais aussi la réduction de l intensité de carbone, grâce à l utilisation de carburants à faible teneur en carbone produits par les énergies renouvelables. Le doublement de la consommation d énergie depuis les années 197, combiné avec un facteur d émission quasi constant, a entraîné un doublement des émissions (voir figure 4.1). L intensité énergétique s est améliorée, mais cela reste insuffisant pour compenser le triplement du revenu mondial. Le facteur d émission est, quant à lui, resté relativement constant, car les progrès permettant de produire une énergie plus propre ont été largement compensés par une hausse massive de l utilisation de combustibles fossiles, qui dominent l approvisionnement énergétique mondial et représentent plus de 8 % du mix énergétique primaire (voir figure 4.2) 1. Les pays développés sont responsables de près des deux tiers de l énergie cumulée de CO 2 dans l atmosphère 11 liées à l entreprise et consomment en moyenne cinq fois plus d énergie par habitant que les pays en développement. Mais ces derniers représentent déjà 52 % des émissions d énergie annuelles et leur consommation d énergie augmente rapidement on Figure 4.1 La raison du doublement des émissions : les améliorations en matière d énergie et du facteur d émission ne sont pas suffisantes pour compenser l augmentation de la demande énergétique stimulée par la hausse des revenus Source : IPCC 27. Note : Le PIB est évalué en utilisant la parité du pouvoir d achat (PPA) en dollars. Indice 197 = 1 3, 2,8 2,6 2,4 2,2 2, 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4 Intensité énergétique (énergie/pib, PPA) Revenu (PIB, PPA) Énergie (fourniture d énergie primaire) Émissions de CO 2 Facteur d émission (CO 2 /énergie) Années RapportMonde_LIVRE.indb 191 4/3/1 15:2

7 192 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE Figure 4.2 Le mix énergétique primaire de 185 à 26. De 185 à 195, la consommation d énergie, principalement du charbon, a augmenté de 1,5 % par an. De 195 à 26, elle a progressé de 2,7 % par an, principalement axée sur le pétrole et le gaz naturel Exajoules Nucléaire Hydroélectricité et autres énergies renouvelables Gaz Pétrole Charbon Biomasse Année estime que 9 % de la hausse de la consommation mondiale d énergie, de l utilisation du charbon et des émissions énergétiques de CO 2 au cours des vingt prochaines années se produira dans les pays émergents 12. Selon ces prévisions, étant donné qu une part importante de la population mondiale se trouve dans les pays en développement, ces derniers utiliseront au total 7 % d énergie de plus que les pays développés en 23, même si la consommation d énergie par habitant reste faible (voir figure 4.3). Globalement, le secteur électrique représente la principale source d émission de gaz à effet de serre (26 %), suivi par l industrie (19 %), les transports (13 %) et le bâtiment (8 %) 13, le reste étant produit par l affectation des terres, l agriculture et les déchets (voir figure 4.4). La situation varie cependant selon le revenu des pays. Si le secteur électrique et les transports constituent la principale source d émission dans les pays à revenu élevé, celle-ci provient en majorité de l affectation des terres et de l agriculture dans les pays à faible revenu, et du secteur électrique, de l industrie et de l affectation des terres dans les pays à revenu intermédiaire bien que les émissions dues à l affectation des terres se concentrent principalement dans quelques pays (le Brésil et l Indonésie comptent pour la moitié de ces émissions). Les émissions continueront probablement à provenir principalement du secteur électrique, mais elles devraient augmenter plus rapidement dans les transports et l industrie. En tant que grands centres de production et de concentration de population, les villes consomment aujourd hui plus des deux tiers de l énergie mondiale et produisent plus de 7 % des émissions de CO 2. Or, les vingt prochaines années verront une croissance urbaine sans précédent, de 3 à 5 milliards de personnes, principalement dans les pays en développement 14. D ici à 25, le nombre de bâtiments devrait doubler 15 et la plupart des constructions nouvelles être bâties dans les pays en développement. Si ce développement s accompagne d un étalement urbain plutôt que d une augmentation de la Source : Équipe RDM, basé sur les données de Grübler 28 (pour la période 185-2) et de l IEA 28c (pour les données de 26). Note : Pour assurer la cohérence des deux ensembles de données, une méthode d équivalence est utilisée pour convertir l énergie hydroélectrique en son équivalent d énergie primaire, en estimant à 38,6 % la quantité d énergie nécessaire à une centrale hydroélectrique pour produire autant d électricité qu une centrale thermique conventionnelle au rendement moyen. Figure 4.3 Malgré une consommation d énergie et des émissions faibles par habitant, la majeure partie de la consommation totale d énergie et des émissions de CO 2 proviendra des pays en développement dans le futur a. Consommation d énergie par habitant Tep/personne Année b. Consommation totale d énergie Tep (en millions) Année Pays de l OCDE Pays hors OCDE Source : Équipe RDM, basé sur des données provenant de l IEA 28c. Note : Tep = tonnes d équivalent pétrole. RapportMonde_LIVRE.indb 192 4/3/1 15:2

8 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 193 Figure 4.4 Les émissions de gaz à effet de serre par secteur au niveau mondial et dans les pays à revenu élevé, intermédiaire et faible Électricité 26 % a. Monde Déchets et eaux usées 3 % Changement d affectation des terres et foresterie 17 % Transports 13 % Agriculture 14 % Bâtiments résidentiels et commerciaux 8 % Industrie 19 % Électricité 36 % b. Pays à revenu élevé Autres 18 % Agriculture 8 % Industrie 15 % Transports 23 % Électricité 26 % c. Pays à revenu intermédiaire d. Pays à faible revenu Autres 14 % Changement d affectation des terres et foresterie 23 % Agriculture 14 % Électricité 5% Transports 4 % Industrie 7 % Autres 14 % Agriculture 2 % Changement d affectation des terres et foresterie 5 % Transports 7 % Industrie 16 % Source : Équipe RDM, basé sur les données de Barker et al., 27 (voir figure 4.4a) et WRI, 28 (voir figures 4.4b, c et d). Note : La part sectorielle des émissions mondiales à la figure 4.4a est pour 24. La part sectorielle des émissions dans les pays à revenu élevé, intermédiaire et faible des figures 4.4b, 4.4c et 4.4d est basée sur les émissions provenant des secteurs énergétiques et agricoles en 25, ainsi que du changement d affectation des terres et foresterie en 2. La taille de chaque graphique représente la contribution des pays à revenu élevé, intermédiaire et faible aux émissions de gaz à effet de serre, y compris les émissions provenant des changements d affectation des terres ; leur contribution respective est de 35, 58 et 7 %. En considérant seulement les émissions de CO 2 provenant de l énergie, elle s élève respectivement à 49, 49 et 2 %. À la figure 4.4a, les émissions provenant de la consommation d électricité dans les bâtiments sont intégrées à celles de la production d électricité. La figure 4.4b ne comprend pas les émissions provenant du changement d affectation des terres, car elles sont négligeables dans les pays à revenu élevé. densité urbaine, les transports publics auront des difficultés à répondre aux besoins de migration pendulaire. Le taux de propriété de véhicule par habitant augmente rapidement avec la hausse des revenus. Selon la tendance actuelle, le nombre de voitures augmentera de 2,3 milliards entre 25 et 25, et plus de 8 % des véhicules se trouveront dans les pays en développement 16. Mais si des politiques adéquates sont mises en œuvre, l augmentation du taux de propriété de véhicule ne se traduira pas obligatoirement par une hausse proportionnelle de leur utilisation (voir figure 4.5) 17. Puisque l utilisation de l automobile accroît la demande énergétique et les émissions dans le secteur des transports, la politique de taxation (tarification routière et prix du stationnement élevé), les infrastructures de transport public et le développement urbain peuvent avoir une influence considérable. Les pays en développement peuvent prendre exemple sur l Europe et les pays développés en Asie pour dissocier la possession d un véhicule de son utilisation. Les conducteurs européens et japonais parcourent de 3 à 6 % moins de kilomètres que leurs homologues américains, à revenus comparables et pour un taux de propriété de véhicule équivalent. Le parc automobile à Hong-Kong et en Chine est inférieur d un tiers à celui de New York, la ville américaine où la proportion de voitures par habitant est la plus faible 18, RapportMonde_LIVRE.indb 193 4/3/1 15:2

9 194 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE Figure 4.5 Le nombre de propriétaires de voiture augmente avec le revenu, mais les taxes, les transports publics, l urbanisme et la densité urbaine peuvent contenir l utilisation de la voiture a. Propriétaires de voiture et revenu, 2 Véhicules particuliers/1 personnes Allemagne France Royaume-Uni États-Unis Japon Danemark Sources : Schipper 27 ; Banque mondiale 29C. Note : À la figure 4.5b, les données proviennent de l Allemagne de l Ouest jusqu en 1992 et de toute l Allemagne unifiée à partir de Notez la similitude des taux de propriété de véhicule entre les États-Unis, le Japon, la France et l Allemagne (partie a), mais la grande différence de distance parcourue (partie b). 2 Fédération de Russie 1 Afrique Brésil Mexique Singapour du Sud Hong Kong, Éthiopie Inde Chine Chine 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 1,5 Log du PIB par habitant (PPA en dollar international pour l année 2) b. Utilisation de la voiture et revenu, Kilomètres parcourus/habitant (en milliers) États-Unis (voitures et camions légers particuliers) Allemagne France Japon PIB par habitant (en milliers de dollars au taux de l an 2) grâce à une forte densité urbaine, des taxes sur le carburant et une tarification routière élevée, ainsi que l existence d infrastructures de transport public bien établies. De même, l Europe possède quatre fois plus de lignes de transport public pour 1 personnes que les États-Unis 19. Mais dans de nombreux pays en développement, le transport public ne suit pas le rythme de la croissance urbaine, de sorte que le passage à la motorisation individuelle provoque des problèmes chroniques et croissants de congestion routière. Les infrastructures de transport influent également sur le type de développement urbain. L existence d un réseau routier très dense facilite un peuplement de faible densité et une forme de développement urbain qui limite l utilisation des transports en commun. Par conséquent, il est plus difficile d adopter un système de chauffage urbain efficace pour les bâtiments 2. Vers un avenir énergétique durable Pour parvenir à une croissance durable et équitable et la prospérité, les pays à revenu élevé doivent réduire de façon significative leurs émissions, notamment par habitant (flèches violettes à la figure 4.6). Les pays émergents doivent également s orienter vers une croissance décarbonée (flèche grise), au lieu de suivre une trajectoire de développement semblable à celle de pays développés comme l Australie ou les États-Unis, c est-à-dire fondée sur l utilisation intensive d énergies à forte émission de carbone. Il est donc nécessaire que les modes de vie des pays développés changent fondamentalement et que les pays émergents optent pour de nouveaux modèles de développement. Pour atteindre ces objectifs, il est nécessaire de concilier les solutions permettant de limiter le changement climatique et celles techniquement réalisables à des coûts acceptables. RapportMonde_LIVRE.indb 194 4/3/1 15:2

10 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 195 Figure 4.6 Vers un avenir énergétique durable : les émissions énergétiques de CO 2 par habitant Source : Adapté de NRC 28, basé sur les données de la Banque mondiale, 28e. Émissions de CO2 par habitant (tonnes métriques) Note : Les données des émissions et du PIB 25 par habitant sont de 198 à États-Unis Australie 15 1 Fédération de Russie Rép. de Corée Royaume-Uni Irlande Malaisie Japon 5 Chine Mexique Grèce France Inde Brésil PIB par habitant (PPA, dollar international constant en 25) Pour limiter le réchauffement climatique à 2 C au-dessus des températures de la période préindustrielle, les émissions mondiales devront cesser d augmenter au plus tard en 22, puis diminuer de 5 à 8 % par rapport aux niveaux actuels vers 25, voire devenir négatives vers Il s agit là d une entreprise ambitieuse : seuls la moitié des modèles climatiques envisagés parviennent à cet objectif (voir figure 4.7), et à condition que tous les pays commencent à agir immédiatement. Plus précisément, limiter le réchauffement à 2 C exige que les concentrations de gaz à effet de serre dans l atmosphère se stabilisent à un maximum de 45 parties par million (ppm) d équivalent-co 2 (CO 2 e) 22. Les concentrations actuelles de gaz à effet de serre sont déjà de 387 ppm de CO 2 e et augmentent d environ 2 ppm par an 23. La marge de progression des émissions est donc faible si le réchauffement climatique doit se stabiliser autour de 2 C. La plupart des modèles supposent que pour atteindre cet objectif de 45 ppm de CO 2 e, il faut envisager de dépasser cette limite de concentration pendant quelques décennies avant de revenir à 45 ppm de CO 2 e vers la fin du siècle (voir tableau 4.1). Des réductions plus rapides des émissions de gaz à effet de serre, dont les effets sont de courte durée, comme le méthane et le noir de carbone, pourraient permettre de limiter le dépassement des taux de concentration sans toutefois l empêcher 24. En outre, le bilan carbone négatif 25 des trajectoires de 45 ppm de CO 2 e dépend du piégeage et du stockage du carbone par la biomasse 26. Mais, étant donné la compétition autour de la terre et de l eau pour la production alimentaire et le stockage du carbone (voir chapitre 3), l approvisionnement en biomasse durable sera un problème 27. Limiter la hausse des températures à 2 C exigera par conséquent des changements fondamentaux dans le mix énergétique mondial (voir encadrés 4.3 et 4.4) 28. Les coûts d atténuation pour atteindre l objectif de 45 ppm de CO 2 e sont estimés entre,3 et,9 % du PIB mondial en 23, en admettant que toutes les actions d atténuation se produisent chaque fois et partout où elles sont les moins coûteuses (voir figure 4.8) 29. Cette estimation peut être comparée au total des dépenses dans le secteur de l énergie, soit 7,5 % du PIB mondial aujourd hui. En outre, les coûts de l inaction les dommages causés par un réchauffement plus important pourraient être largement supérieurs à ces coûts d atténuation (voir chapitre 1 pour l analyse coûts-bénéfices d une politique climatique). Pour atteindre l objectif de 45 ppm de CO 2 e, il faut adopter des technologies dont les coûts marginaux s élèveront de 35 dollars à 1 dollars par tonne de CO 2 en 23, RapportMonde_LIVRE.indb 195 4/3/1 15:2

11 196 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE Figure 4.7 Seule la moitié des modèles énergétiques estime possible de réduire suffisamment les émissions pour rester proche de 45 ppm de CO 2 e (2 C) Modifications des émissions de CO 2 en 25 par rapport à 2 (%) ppm CO 2 e (4-5 C) 55 ppm CO 2 e (3 C) 45 ppm CO 2 e (2 C) ETSAP-TIAM FUND GTEM IMAGE IMAGE-BECS MERGE Optimistic MERGE Pessimistic Émissions en 2 MESSAGE MESSAGE-NOBECS MiniCAM-Base MiniCAM-Lo Tech POLES Zéro émission SGM WITCH Total Retard Total Retard Total Retard À ne pas dépasser À ne pas dépasser À ne pas dépasser Source : Clarke et al., à paraître. Note : Chaque point représente la réduction des émissions qu un modèle particulier associe à un objectif de concentration 45, 55, 65 parties par million (ppm) d équivalent-co 2 (CO 2 e) en 25. Le nombre de points dans chaque colonne signale combien de modèles sur les 14 variantes existantes ont été en mesure de trouver une trajectoire qui mènerait à un résultat donné de concentration. La mention «Dépassement» indique une voie d atténuation dans laquelle les concentrations peuvent dépasser la limite fixée avant d atteindre leur objectif d ici à 21, tandis que «À ne pas dépasser» signifie que la concentration maximale ne doit pas être dépassée à aucun moment. «Total» se réfère à la participation pleine et entière de tous les pays, de sorte que les réductions d émissions sont effectuées quand et où elles sont le plus rentables. «Retard» indique que le fléchissement doit commencer à se produire en 212 pour les pays à revenu élevé, début 23 pour le Brésil, la Chine, l Inde et la Fédération de Russie, et en 25 pour le reste du monde. Tableau 4.1 Les actions à entreprendre pour une concentration de 45 ppm de CO 2 e nécessaire pour limiter le réchauffement climatique à 2 C un scénario illustratif. Participation immédiate À ne pas dépasser 1) Participation immédiate de tous les pays 2) Réduction drastique de 7 % des émissions d ici à 22 3) Transformation en profondeur du système énergétique d ici à 22, y compris la construction de 5 nouveaux réacteurs nucléaires, et piégeage de 2 milliards de tonnes de CO 2 4) Prix mondial du carbone à 1 $/t de CO 2 en 22 5) Début de la taxation sur les émissions liées à l utilisation des sols à partir de 22 Dépassement 1) Participation immédiate de tous les pays 2) Construction de 126 nouveaux réacteurs nucléaires et piégeage de près de 1 milliard de tonnes de CO 2 en 22 3) Émissions mondiales négatives d ici à la fin du siècle, ce qui nécessite un large déploiement des PSC par la biomasse 4) Les prix du carbone s élèvent à 775 $/t de CO 2 en 295 5) Possible sans une taxation des émissions liées à l utilisation des sols, mais compensé par un triplement des taxes carbone et une augmentation significative des coûts pour atteindre l objectif Participation tardive 1) Réduction drastique des émissions pour les pays en développement (non visés à l Annexe I) au moment de leur participation 2) Émissions négatives dans les pays à revenu élevé (Annexe I) en 25 et émissions mondiales négatives d ici à la fin du siècle, ce qui nécessite un large déploiement des PSC par la biomasse 3) Les prix du carbone passent de 5 $/t de CO 2 à 2 $/t de CO 2 4) Entraîne des fuites de carbone importantes, car la production agricole est sous-traitée à des pays non participants, ce qui provoque une augmentation significative des émissions dues au changement d affectation des terres dans ces régions Source : Clarke et al., à paraître. Note : Le maintien constant des émissions à 45 ppm de CO 2 e ou moins est presque impossible à réaliser. Si les concentrations sont autorisées à dépasser les 45 ppm de CO 2 e avant 21, limiter le réchauffement à 2 C pose encore d énormes défis, comme l indique le contenu de la colonne de droite. Les pays de l Annexe I sont les membres de l OCDE et les économies de transition qui se sont engagés à réduire leurs émissions au titre du Protocole de Kyoto. Les pays non visés à l Annexe I n ont pris aucun engagement concernant la réduction de leurs émissions. RapportMonde_LIVRE.indb 196 4/3/1 15:2

12 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 197 Figure 4.8 Estimations des coûts d atténuation et des prix mondiaux du dioxyde de carbone pour des concentrations de 45 et 55 ppm de CO 2 e (trajectoires de 2 C et 3 C) en 23 à partir de cinq modèles % PIB 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1,,18,33 MiniCAM,58,78 POLES a. Coûts d atténuation mondiaux,77 IMAGE Modèle climatique,56 MESSAGE,7,9 REMIND a Sources : WDR basé sur les données de Knopf et al., à paraître ; Rao et al., 28 ; Calvin et al., à paraître. Note : Ce graphique compare les coûts d atténuation et les prix du dioxyde de carbone de cinq modèles climatiques mondiaux : MiniCAM, IMAGE, MESSAGE, POLES et REMIND (voir la note 28 pour en savoir plus sur le contenu et la méthodologie de ces modèles). MiniCAM, POLES, IMAGE et MESSAGE estiment les coûts d abattement de la transformation des systèmes d énergie par rapport à la référence de base comme un pourcentage du PIB en 23, avec un PIB exogène. a. Les coûts d atténuation du modèle REMIND sont donnés comme des coûts macro-économiques exprimés en pertes de PIB en 23 par rapport au scénario de référence, avec un PIB endogène. $/t CO 2 12 b. Prix du carbone MiniCAM POLES IMAGE MESSAGE Modèle climatique 55 parties par million 45 parties par million REMIND a pour un investissement global d atténuation annuel de 425 milliards à 1 milliards de dollars en 23 (voir tableau 4.2) 3. Les économies d énergie futures finiront par compenser une part substantielle de l investissement préalable 31, mais il est nécessaire de réaliser une grande partie de cet investissement au cours des dix prochaines années, dans des pays en développement qui connaissent des difficultés financières. Éliminer les obstacles à la réforme et diriger les investissements financiers vers des solutions à faible émission de carbone, où et quand elles sont nécessaires, constituera un important défi. Il serait moins difficile de chercher à atteindre une concentration plus élevée 55 ppm de CO 2 e, par exemple. Avec une telle concentration, il y aurait 5 % de probabilité que le réchauffement climatique soit supérieur à 3 C, ce qui augmenterait le risque que le changement climatique ait un impact néfaste, mais il serait alors possible de repousser de quelques années le pic des émissions (23). Les émissions devraient ensuite revenir à leurs niveaux actuels en 25 et continuer de chuter considérablement par la suite. Les coûts d atténuation d une trajectoire de 55 ppm de CO 2 e sont légèrement inférieurs, de,2 à,7 % du PIB mondial en 23 (voir figure 4.8a), et exigent l adoption de technologies pour un coût marginal de 25 à 75 dollars par tonne de CO 2 en 23 (voir figure 4.8b), et un investissement supplémentaire moyen de 22 milliards de dollars par an au cours des vingt prochaines années 32. Mais la réalisation de cet objectif plus modeste nécessiterait toujours des réformes politiques de grande ampleur. Une action immédiate et mondiale Si les actions mondiales sont retardées de plus de dix ans, la stabilisation des émissions à 45 ppm de CO 2 e sera impossible 33. La période à laquelle les émissions doivent atteindre leur maximum est restreinte. Pour que les émissions globales atteignent 45 ppm de CO 2 e, le pic doit être de 28 à 32 gigatonnes en 22 (contre 26 gigatonnes en 25), puis passer de 12 à 15 gigatonnes vers Cette trajectoire nécessite une réduction annuelle des émissions de 2 à 3 % à partir de 22. Si ces dernières continuent d augmenter entre 22 et 23, elles devront ensuite baisser de 4 à 5 % par an. Comme le prouve la hausse des émissions de 3 % par an de 2 à 26, la plupart des pays continuent cependant de suivre une trajectoire à forte émission de carbone, les émissions RapportMonde_LIVRE.indb 197 4/3/1 15:2

13 198 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE Tableau 4.2 Les investissements nécessaires pour limiter le réchauffement à 2 C (45 ppm de CO 2 e) en 23. (en milliards de dollars constants de 25) Région IEA McKinsey MESSAGE REMIND Monde Pays en développement Amérique du Nord Union européenne Chine Inde Sources : IEA, 28b ; Knopf et al., données complémentaires à paraître fournies par B. Knopf ; Riahi, Grübler et Naki enovi, 27 ; IIASA, 29 et données complémentaires fournies par V. Krey ; McKinsey & Company, 29a et données complémentaires fournies par McKinsey (J. Dinkel). mondiales de CO 2 dépassant le pire des scénarios prévus par le groupe d experts intergouvernemental sur l évolution du climat (GIEC ) 35. La construction de nouvelles centrales électriques, de bâtiments, de routes et de chemins de fer au cours des dix prochaines années entérinera les choix technologiques et déterminera en grande partie ce que seront les émissions jusqu en 25, et au-delà. En effet, le stock de capital énergétique a une longue durée de vie l arrêt d une centrale électrique peut nécessiter des décennies et la modification d une infrastructure urbaine demander un siècle 36. Le retard de toute action aurait un impact considérable sur les coûts d atténuation futurs et emprisonnerait effectivement le monde dans une infrastructure à forte émission de carbone pour plusieurs dizaines d années. Même les technologies de production d énergie propre à bas coût qui existent déjà n occuperont pas une place importante dans le secteur énergétique avant plusieurs décennies. Et vu les délais importants nécessaires au développement de nouvelles technologies, des mesures énergiques doivent être prises dès maintenant pour que leur déploiement à grande échelle commence en 23. De plus, si les actions à entreprendre sont retardées, il faudra ensuite procéder à une restructuration coûteuse et à l abandon prématuré de l infrastructure énergétique existante. Qu il s agisse de la construction de centrales électriques ou d immeubles, il serait plus coûteux de suivre les normes actuelles et de les réajuster ensuite que de construire dès le départ des infrastructures nouvelles, efficaces et à faible émission de carbone. Il en va de même pour l abandon prématuré et forcé du stock de capital énergétique inefficace. Les économies d énergie justifient souvent un investissement initial plus élevé, mais elles sont moins susceptibles de remplacer rapidement le stock de capital existant. Même un prix élevé du CO 2 risque de ne pas suffire à modifier cette situation 37. L ampleur et le rythme de l urbanisation constituent une occasion sans équivalent d éviter ces verrous, en particulier pour les pays émergents, à condition de bâtir dès maintenant des villes à plus faible émission de carbone, grâce à des conceptions urbaines compactes, un déploiement de réseaux de transports publics denses et la construction de bâtiments efficaces et de véhicules propres. L inertie dans les infrastructures énergétiques présente un avantage : l introduction de technologies à faible émission de carbone dans une nouvelle infrastructure offre la possibilité de verrouiller le développement sur une trajectoire à faible émission de carbone. Or, les pays en développement vont installer au moins la moitié de leurs stocks de capital énergétique de longue durée d ici à Par exemple, la moitié du parc immobilier de la Chine aura été construit entre 2 et Les possibilités sont moindres dans les pays développés, où les bâtiments résidentiels ont tendance à durer plus longtemps 6 % des immeubles d habitation que l on trouvera en France en 25 sont a priori déjà ENCADRÉ 4.3 Une concentration de 45 ppm de CO 2 e (réchauffement de 2 C) dans le monde exige un changement fondamental du système énergétique mondial Pour ce rapport, l examen a porté sur cinq modèles climatiques mondiaux, qui diffèrent sur le plan de la méthodologie, des hypothèses sur le scénario de référence, du constat sur la technologie, du rythme d apparition des innovations, des coûts et de la prise en compte des gaz à effet de serre (en plus du CO 2 ). La possibilité d atteindre une trajectoire de 45 ppm de CO 2 e dépend des caractéristiques du scénario de référence. Certains modèles d évaluation intégrée ne peuvent parvenir à une trajectoire de 45 ppm de CO 2 e à partir d un scénario de référence basé sur l utilisation intensive de combustibles fossiles et une croissance fondée sur l utilisation d énergies à forte émission de carbone. Un certain nombre de modèles parviennent à atteindre 45 ppm de CO 2 e pour un coût modéré, mais chacun suit des voies et des stratégies d atténuation différentes a. Les différentes trajectoires représentent un compromis entre les réductions d émissions à court et moyen terme (de 25 à 25) et à long terme (de 25 à 21). Une réduction modeste des émissions avant 25 implique des réductions plus importantes sur le long terme, grâce à une utilisation généralisée du piégeage et du stockage du carbone par la biomasse b. Ces variations de méthodes et d hypothèses entre les différents modèles se traduisent également par une variation des investissements nécessaires à court terme (23), comme le montre le tableau 4.2. RapportMonde_LIVRE.indb 198 4/3/1 15:2

14 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 199 technologie devraient diminuer de manière significative. Selon génération. En effet, les énergies propres peuvent jouer un rôle ENCADRÉ 4.3 Une concentration de 45 ppm de CO 2 e (réchauffement de 2 C) dans le monde exige un changement fondamental du système énergétique mondial (suite) Les modèles varient aussi La plupart des modèles prévoient La réduction de moitié des émissions certains modèles de scénario de 45 ppm de CO 2 e, l Inde devrait important et améliorer considérablement sur l évolution du que la part des combustibles fossiles, anthropiques en 25 nécessite une décarbonisation profonde du secteur électrique s appuyer sur la biomasse pour produire 3 % de son énergie l accès à l énergie, mix énergétique d ici à 25 (voir figure qui représentent actuellement 8 % primaire en 25, ce qui pourrait excéder le potentiel de biomasse et la recherche de de l encadré), bien que la conclusion de l approvisionnement en énergie, durable dont elle dispose, car la production de biomasse entrerait en l efficacité énergétique Estimation du % reste la même : il sera nécessaire de devrait baisser à 5-6 % jusqu en 25. de carbone devant être concurrence avec l utilisation des terres et de l eau par l agriculture et représente une recourir à un ensemble d options L utilisation future des combustibles enlevé par secteur les forêts. solution rentable à technologiques différentes selon les fossiles (en particulier, le charbon et le gaz) d activité, de 25 à 25 D un point de vue économique, l Inde possède un nombre limité court terme pour pays et dans le temps les stratégies dans un monde sous contrainte carbone Secteur IEA MiniCAM de sites disponibles pour le stockage du carbone, puisque sa répondre aux pannes les moins coûteuses reposent toutes sur dépend de l utilisation généralisée de la capacité totale de stockage est inférieure à 5 gigatonnes de CO 2, de courant. Électricité un large portefeuille de technologies technologie du piégeage et du stockage ce qui permettrait de stocker seulement trois ans de dioxyde de Selon les scénarios énergétiques. du carbone (PSC), qui devra être installée Construction 41 5 carbone si 9 % des centrales à charbon étaient équipées d un de stabilisation à dans 8 à 9 % des centrales thermiques système de piégeage et de stockage du carbone en 25, comme le une concentration Transports 3 47 Le mix énergétique mondial à charbon d ici à 25, en supposant prévoient certains scénarios de stabilisation à 45 ppm de CO 2 e. Mais inférieure Industrie pour une trajectoire que cette technologie devienne l évaluation de sites supplémentaires et les avancées technologiques à 45 ppm de de 45 ppm de CO pourraient changer cette 2 e techniquement et économiquement Total 5 5 situation. Pour respecter le scénario CO 2 e des modèles La trajectoire de 45 ppm de CO d une concentration des émissions à 2 e utilisable à grande échelle dans les dix 45 ppm de CO 2 e, l Inde climatiques, il est Sources : WDR basé sur des données provenant de exige une révolution énergétique ou vingt prochaines années (voir tableau l IEA, 28b ; Calvin et al., à paraître. devrait effectuer un investissement annuel supplémentaire de 4 à nécessaire que la mondiale des réductions importantes ci-après) c. 75 milliards de dollars (de 1,2 à 2,2 % du PIB) jusqu en 23. plupart des pays de la demande totale d énergie et des La réduction significative de l utilisation L Afrique subsaharienne (hors Afrique du Sud) représente aujourd hui en développement changements majeurs dans le mix des combustibles fossiles devrait être 1,5 % des émissions annuelles globales liées au CO 2 et ce chiffre augmentent leur principalement à la biomasse moderne énergétique. Pour parvenir à ce résultat, compensée par les énergies renouvelables ne devrait croître que de 2 à 3 % jusqu en 25. Permettre aux production d énergie renouvelable. avec et sans piégeage L Afrique, l Amérique et stockage latine du les modèles climatiques mondiaux et l énergie nucléaire. L augmentation plus pauvres d accéder aux services énergétiques élémentaires et l Asie pourraient atteindre carbone, cet le objectif reste provenant grâce à l utilisation de l énergie de la appellent à des mesures d efficacité la plus importante devrait concerner devrait constituer la priorité absolue et ne devrait augmenter biomasse moderne. De solaire, plus, l Amérique éolienne, latine hydroélectrique et l Afrique et disposent énergétique drastiques qui fassent passer les énergies renouvelables, de 13 % que très légèrement les émissions mondiales de gaz à effet de d un potentiel hydroélectrique géothermique inexploité (voir considérable, figure). La part bien du que la la demande globale de 9 exajoules en aujourd hui (carburants agricoles serre. Pourtant, les pays à faible revenu ont également intérêt à fiabilité de l hydroélectricité nucléaire soit inférieure devrait également aux prévisions, augmenter, raison 25 (si l on continue dans la même voie) de première génération et énergie participer à la révolution mondiale énergétique et à en profiter du changement climatique. de 5 % Ces aujourd hui pays auraient à 8-15 également % du mix besoin à 65/7 exajoules soit une baisse de hydroélectrique principalement) à pour s équiper directement des technologies propres de prochaine d accorder une part plus énergétique importante en au 25 gaz d naturel.. 17 à 28 %. 3 ou 4 % environ en 25, grâce Sources L ampleur : Calvin de et l effort al., à paraître requis ; Chikkatur, est 28 ; Dahowski considérable et al., 29 : il représente ; de la Torre, l ajout Fajnzylber de et Nash, Le mix énergétique pour atteindre 45 ppm de CO 2 e peut varier, mais toutes les options doivent 2817 ; Dooley éoliennes et al., 26 (produisant ; Conseil consultatif 4 mégawatts allemand être utilisées sur le chacune), changement de 215 mondial, millions 28 de ; Commission mètres carrés de planification de panneaux du solaires gouvernement photovoltaïques, Mix Mix énergétique en 25 de l Inde, 26 ; énergétique Holloway de 8 et centrales al., 28 solaires ; IEA, 28b (produisant ; IEA, 28c ; IIASA, actuel 2925 ; Lin mégawatts et al., 26 ; chacune), McKinsey & et Company, de 32 29a ; Riahi, centrales Grübler et nucléaires Nakićenović, (produisant 27 ; Wang 1 et Watson, Mondial Mondial États-Unis Union Chine Inde 29 mégawatts ; Weber et al., chacune) 28 ; Banque par an mondiale, au cours 28c des européenne ; Zhang, quarante 28. prochaines années par rapport Type d énergie % du total au scénario de référence e. La production Charbon sans PSC d électricité devrait être pratiquement a. Ils sont fondés sur un marché intégré mondial du décarbonée, tout comme les secteurs Charbon avec PSC carbone et ne tiennent pas compte d un partage industriels et du bâtiment (voir tableau explicite des charges entre les pays, ce qui semble Pétrole ci-dessus). peu probable dans les faits. Le partage des charges Gaz sans PSC est abordé au chapitre 1 et l implication de la Gaz avec PSC participation Sources : retardée à ce programme par les pays non a. visés Knopf par et l Annexe al., à paraître I est étudiée ; Rao au et chapitre al., Nous Nucléaire avons b. Riahi, également Grübler examiné et Nakićenović, les modèles 27 des pays ; IIASA, en Biomasse sans PSC développement 29. (Chine et Inde), mais aucune donnée publique c. IEA, n est 28b disponible ; Calvin pour et al., les à scénarios paraître ; de Riahi, 45 ppm Biomasse avec PSC de CO2e. Grübler et Nakićenović, 27 ; IIASA, 29 ; Énergies renouvelables van Vuuren et al., à paraître ; Weyant et al., non issues de la 29. b. Lin d. et IEA, al., 28b 26. Les ; Calvin produits et al., destinés à paraître à l exportation biomasse ; Riahi, représentaient Grübler et environ Nakićenović, un tiers 27 des émissions ; IIASA, 29 de la ; Total (exajoules par an) Chine van en Vuuren 25 (Weber et al., et à paraître. al., 28). e. IEA, 28b. Sources : WDR basé sur les données de Riahi, Grübler et Nakićenović, 27 ; IIASA, 29 ; Calvin et al., à paraître ; IEA, 28b. c. Les usines surcritiques et ultra-surcritiques utilisent RapportMonde_LIVRE.indb 199 4/3/1 15:2

15 2 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE Une trajectoire de 45 ppm de CO 2 e implique une modification radicale du mix énergétique primaire mondial Exajoules Scénario de référence du modèle MESSAGE B Année Exajoules Année Exajoules REMIND Scénario de référence MiniCAM Scénario de référence Année Exajoules IMAGE Scénario de référence Année Nucléaire Biomasse Énergies renouvelables non issues de la biomasse Exajoules Année Exajoules Année Exajoules MiniCAM 45 ppm CO 2 e REMIND B2 45 ppm CO 2 e Année Exajoules MESSAGE B2 45 ppm CO 2 e IMAGE 45 ppm CO 2 e Année Gaz Pétrole Charbon avec piégeage et stockage du carbone RapportMonde_LIVRE.indb 2 4/3/1 15:2

16 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 21 ENCADRÉ 4.4 Mix énergétique régional de 45 ppm de CO 2 e (pour limiter le réchauffement à 2 C) Il est important que les décideurs nationaux comprennent les implications d une trajectoire de 45 ppm de CO 2 e pour leurs systèmes énergétiques. La plupart des modèles d évaluation intégrée suivent une approche du «moindre coût», dans laquelle les réductions d émissions se produisent où et quand elles sont moins les moins coûteuses, et ce dans tous les secteurs et tous les pays a. Mais le pays dans lequel les mesures d atténuation sont prises n est pas nécessairement celui qui en supporte les coûts (voir chapitre 6). Le but de ce chapitre n est pas de préconiser une approche particulière du partage des coûts ou d allouer des objectifs de réductions d émissions aux différents pays ; cette question relève de la négociation entre les États. Les États-Unis, l Union européenne et la Chine sont actuellement responsables de près de 6 % des émissions totales de la planète. L Inde, qui compte 18 % de la population mondiale, ne contribue qu à hauteur de 4 % aux émissions mondiales, mais sa part devrait s élever à 12 % en 25 en l absence de politique d atténuation. Par conséquent, les contributions de ces pays à la réduction globale des émissions seront essentielles à la stabilisation du climat. Les États-Unis et l Union européenne L efficacité énergétique pourrait réduire la demande totale d énergie dans les pays développés de 2 % en 25 par rapport à la situation actuelle. Cela nécessiterait une baisse annuelle de l intensité énergétique de 1,5 à 2 % au cours des quarante prochaines années, dans la continuité des deux dernières décennies. Pour atteindre 45 ppm de CO 2 e, les États-Unis et l Union européenne devraient réduire leur consommation de pétrole de manière significative d ici à 25, ce qui est un défi important, car ils consomment près de la moitié de la production mondiale de pétrole. Ils devraient également réduire considérablement leur utilisation de charbon une tâche ardue pour les États- Unis, deuxième plus grand producteur et consommateur de charbon et déployer le piégeage et le stockage du carbone à grande échelle. Les États-Unis et l Union européenne ont les moyens de mettre en œuvre ces mesures et de surmonter ces défis. Tous deux possèdent un potentiel d énergie renouvelable abondant. Certains modèles prévoient que la technologie de piégeage et de stockage du carbone soit utilisée dans 8 à 9 % des centrales à charbon et à gaz, et dans 4 % des usines à biomasse aux États-Unis en 25 (voir tableau au bas de l encadré 4.3), ce qui est potentiellement réalisable compte tenu de leur capacité estimée de stockage de CO 2. Mais doubler la part du gaz naturel dans le mix énergétique primaire européen, de 24 % aujourd hui à 5 % en 25, comme le supposent certains scénarios de 45 ppm de CO 2 e, pourrait poser des risques de sécurité énergétique, en particulier si l on tient compte de la récente rupture de l approvisionnement du gaz en Europe. Le scénario de 45 ppm de CO 2 e exige un investissement annuel supplémentaire de 11 à 175 milliards de dollars pour les États-Unis (de,8 à 1 % du PIB) et de 9 à 13 milliards de dollars pour l Union européenne (de,6 à,9 % du PIB) en 23 (voir tableau 4.2). La Chine Une réduction sensible des émissions en dessous des niveaux actuels est un formidable défi pour la Chine, le plus grand producteur et consommateur mondial de charbon. 7 % des besoins commerciaux en énergie du pays reposent sur le charbon (contre 24 % aux États- Unis et 16 % en Europe). Afin d atteindre 45 ppm de CO 2 e, la demande totale d énergie primaire chinoise devrait être inférieure de 2 à 3 % par rapport au niveau prévu en 25. L intensité énergétique devrait baisser de 3,1 % par an au cours des quarante prochaines années. Le PIB chinois a quadruplé entre 198 et 2, tandis que sa consommation d énergie a seulement doublé. Depuis 2, cependant, la tendance s est inversée, même si l intensité énergétique continue de diminuer dans les soussecteurs industriels, principalement en raison de la hausse importante de la part de l industrie lourde liée à la forte demande domestique et à l exportation de la production b. La Chine assure 35 % de la production mondiale d acier, 5 % du ciment et 28 % de l aluminium. À ce stade de développement, lorsque les industries énergivores dominent l économie, la dissociation des émissions et de la croissance représente un grand défi. La Chine a accru l efficacité moyenne de ses centrales thermiques au charbon de 15 à 34 % au cours de la dernière décennie. Sur les deux dernières années, la politique de fermeture des petites centrales à charbon et leur remplacement par des centrales plus efficaces et importantes a permis de réduire les émissions annuelles de CO 2 de 6 millions de tonnes, car la majorité des nouvelles centrales au charbon sont équipées de technologies surcritiques et ultra-surcritiques de pointe c. Malgré ces progrès, la Chine devrait encore réduire la part du charbon dans son mix énergétique primaire de façon spectaculaire pour atteindre 45 ppm de CO 2 e (voir tableau au bas de l encadré 4.3). Les énergies renouvelables devraient satisfaire jusqu à 4 % de la demande énergétique totale en 25. Plusieurs scénarios envisagent des programmes nucléaires extrêmement ambitieux, dans lesquels la Chine pourrait construire des centrales nucléaires trois fois plus vite que la France, afin de disposer en 25 d une capacité nucléaire sept fois supérieure à la capacité actuelle de l Hexagone. Mais l augmentation du pourcentage de gaz dans le mix énergétique primaire chinois (de 2,5 % aujourd hui à 4 % en 25), comme le supposent certains modèles, pose problème compte tenu des réserves limitées de gaz de la Chine. Étant donné les importantes réserves domestiques dont la Chine dispose, le charbon restera probablement une source d énergie importante pour encore plusieurs décennies. Le piégeage et le stockage du carbone est donc indispensable pour la croissance économique chinoise dans un monde sous contrainte carbone. Certains scénarios de 45 ppm de CO 2 e prévoient que le piégeage et le stockage du carbone soient mis en place dans 85 à 95 % des centrales à charbon chinoises en 25, ce qui est supérieur à la capacité économiquement viable de stockage du CO 2 (3 gigatonnes par an dans les 1 kilomètres autour de la source d émission) définie par les prévisions actuelles. Mais cette situation RapportMonde_LIVRE.indb 21 4/3/1 15:2

17 22 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE ENCADRÉ 4.4 (suite) Mix énergétique régional de 45 ppm de CO 2 e (pour limiter le réchauffement à 2 C) pourrait évoluer avec l évaluation de nouveaux sites, les progrès technologiques et l évolution du prix du carbone. Pour se conformer au scénario de 45 ppm de CO 2 e, la Chine doit effectuer un investissement annuel supplémentaire de 3 à 26 milliards de dollars (de,5 à 2,6 % du PIB) jusqu en 23. L Inde et les autres pays en développement Pour l Inde, modifier de manière substantielle la trajectoire de ses émissions représente un défi énorme, étant donné son potentiel limité en ressources énergétiques alternatives et en sites de stockage du carbone. Comme la Chine, l Inde se repose en grande partie sur le charbon (qui représente 53 % de sa demande d énergie à usage commercial). Atteindre 45 ppm de CO 2 e exigerait donc une véritable révolution énergétique en Inde. Jusqu en 25, la demande totale d énergie primaire devrait diminuer par rapport à la situation actuelle de 15 à 2 % environ et l intensité énergétique de 2,5 % par an, soit une réduction deux fois supérieure à celle des dix dernières années. Cependant, l efficacité énergétique peut être grandement améliorée, en ramenant le pourcentage de pertes lors de la transmission et la distribution de l énergie, qui s élève à 29 % en Inde, à un niveau plus proche de la moyenne mondiale de 9 %. De plus, presque toutes les centrales thermiques au charbon d Inde sont sous-critiques ; et si leur rendement s est amélioré ces dernières années, il est encore faible, en moyenne (29 %). Comme en Chine, la part du charbon dans le mix énergétique primaire de l Inde devrait être réduite de façon spectaculaire pour atteindre 45 ppm de CO 2 e. Le potentiel de l énergie hydroélectrique (15 gigawatts) et de l énergie éolienne terrestre (65 gigawatts) est important dans l absolu, mais reste faible par rapport aux besoins futurs du pays (12 % du mix énergétique en 25 dans le scénario de 45 ppm de CO 2 e). Il existe d importantes possibilités encore inexploitées d importer du gaz naturel et de l hydroélectricité depuis les pays voisins, mais la mise en place d accords commerciaux énergétiques transfrontaliers soulève de nombreuses difficultés. Pour que l énergie solaire joue un rôle important, les coûts de cette technologie devraient diminuer de manière significative. Selon certains modèles de scénario de 45 ppm de CO 2 e, l Inde devrait s appuyer sur la biomasse pour produire 3 % de son énergie primaire en 25, ce qui pourrait excéder le potentiel de biomasse durable dont elle dispose, car la production de biomasse entrerait en concurrence avec l utilisation des terres et de l eau par l agriculture et les forêts. D un point de vue économique, l Inde possède un nombre limité de sites disponibles pour le stockage du carbone, puisque sa capacité totale de stockage est inférieure à 5 gigatonnes de CO 2, ce qui permettrait de stocker seulement trois ans de dioxyde de carbone si 9 % des centrales à charbon étaient équipées d un système de piégeage et de stockage du carbone en 25, comme le prévoient certains scénarios de stabilisation à 45 ppm de CO 2 e. Mais l évaluation de sites supplémentaires et les avancées technologiques pourraient changer cette situation. Pour respecter le scénario d une concentration des émissions à 45 ppm de CO 2 e, l Inde devrait effectuer un investissement annuel supplémentaire de 4 à 75 milliards de dollars (de 1,2 à 2,2 % du PIB) jusqu en 23. L Afrique subsaharienne (hors Afrique du Sud) représente aujourd hui 1,5 % des émissions annuelles globales liées au CO 2 et ce chiffre ne devrait croître que de 2 à 3 % jusqu en 25. Permettre aux plus pauvres d accéder aux services énergétiques élémentaires devrait constituer la priorité absolue et ne devrait augmenter que très légèrement les émissions mondiales de gaz à effet de serre. Pourtant, les pays à faible revenu ont également intérêt à participer à la révolution mondiale énergétique et à en profiter pour s équiper directement des technologies propres de prochaine génération. En effet, les énergies propres peuvent jouer un rôle important et améliorer l accès à l énergie, et la recherche de l efficacité énergétique représente une solution rentable à court terme pour répondre aux pannes de courant. Selon les scénarios de stabilisation à une concentration inférieure à 45 ppm de CO 2 e des modèles climatiques, il est nécessaire que la plupart des pays en développement augmentent leur production d énergie renouvelable. L Afrique, l Amérique latine et l Asie pourraient atteindre cet objectif grâce à l utilisation de la biomasse moderne. De plus, l Amérique latine et l Afrique disposent d un potentiel hydroélectrique inexploité considérable, bien que la fiabilité de l hydroélectricité soit inférieure aux prévisions, en raison du changement climatique. Ces pays auraient également besoin d accorder une part plus importante au gaz naturel. Sources : Calvin et al., à paraître ; Chikkatur, 28 ; Dahowski et al., 29 ; de la Torre, Fajnzylber et Nash, 28 ; Dooley et al., 26 ; Conseil consultatif allemand sur le changement mondial, 28 ; Commission de planification du gouvernement de l Inde, 26 ; Holloway et al., 28 ; IEA, 28b ; IEA, 28c ; IIASA, 29 ; Lin et al., 26 ; McKinsey & Company, 29a ; Riahi, Grübler et Nakićenović, 27 ; Wang et Watson, 29 ; Weber et al., 28 ; Banque mondiale, 28c ; Zhang, 28. a. Ils sont fondés sur un marché intégré mondial du carbone et ne tiennent pas compte d un partage explicite des charges entre les pays, ce qui semble peu probable dans les faits. Le partage des charges est abordé au chapitre 1 et l implication de la participation retardée à ce programme par les pays non visés par l Annexe I est étudiée au chapitre 6. Nous avons également examiné les modèles des pays en développement (Chine et Inde), mais aucune donnée publique n est disponible pour les scénarios de 45 ppm de CO 2 e. b. Lin et al., 26. Les produits destinés à l exportation représentaient environ un tiers des émissions de la Chine en 25 (Weber et al., 28). c. Les usines surcritiques et ultrasurcritiques utilisent des températures et des pressions de vapeur plus élevées pour améliorer respectivement leur rendement de 38 à 4 % et de 4 à 42 %, par rapport aux grandes centrales électriques souscritiques, dont le rendement moyen est de 35 à 38 %. RapportMonde_LIVRE.indb 22 4/3/1 15:2

18 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 23 Figure 4.9 Des actions mondiales sont essentielles pour limiter le réchauffement à 2 C (45 ppm) ou 3 C (55 ppm). Seuls, les pays développés ne peuvent pas y parvenir, même s ils réduisent leurs émissions à zéro en 25 Les émissions annuelles de CO2 d ici à 25 (Gt/an) OCDE Non-OCDE Scénario de référence Monde Monde Scénario Scénario d une politique d une politique de 55 ppm de 45 ppm Sources : Adapté de l IEA 28b ; Calvin et al., à paraître. Note : Si les émissions liées à l énergie des pays développés (en gris foncé) étaient réduites à zéro, les émissions des pays en développement (en gris pâle), si ces derniers ne modifiaient rien, dépasseraient toujours le niveau des émissions mondiales requises pour atteindre les objectifs de 55 ppm de CO 2 e et 45 ppm de CO 2 e (en mauve) en 25. bâtis. Cela limite les réductions possibles des besoins en chauffage et en climatisation, et oblige à la restructuration et au remplacement des enveloppes des constructions. Mais il existe, aussi bien dans les pays développés que dans les pays en développement, de nombreuses opportunités de construire des centrales électriques utilisant de nouvelles technologies propres au cours de la prochaine décennie, ce qui éviterait qu ils soient encore plus piégés par l utilisation de combustibles à forte intensité de carbone. Pour les raisons exposées dans le Plan d action de Bali, qui définit les négociations en cours en vertu de la Conventioncadre des Nations Unies sur les changements climatiques, les pays développés doivent prendre l initiative de réduire leurs émissions (voir chapitre 5). Mais, même dans l éventualité où ils seraient capables de supprimer totalement leurs émissions, ils ne pourraient, à eux seuls, orienter le monde sur une trajectoire de 2 C (voir figure 4.9). En 25, 8 des 9 milliards d habitants de la planète vivront dans les pays aujourd hui en développement, et produiront 7 % des émissions mondiales prévues 4. Les pays développés peuvent toutefois fournir une aide financière et une assistance technologique aux pays en développement, tout en poursuivant leurs recherches sur des technologies de pointe à faible émission de carbone et en démontrant qu une croissance sobre en carbone est possible (voir tableau 4.3). Agir sur tous les plans, techniques et politiques Quels changements fondamentaux doit-on apporter au système énergétique pour réduire l écart entre la trajectoire mondiale actuelle et celle à adopter? La réponse se trouve Tableau 4.3 Une situation différente selon les pays, qui exige des approches adaptées. Pays Technologies et politiques à faible émission de carbone Pays à faible revenu Élargir l accès à l énergie grâce à des options en réseau et hors réseau Recourir à l efficacité énergétique et aux énergies renouvelables chaque fois qu elles sont les moins coûteuses Supprimer les subventions aux combustibles fossiles Adopter une tarification de recouvrement des coûts Opter pour la production distribuée, là où les infrastructures de distribution par réseau n existent pas Pays à revenu intermédiaire Intensifier l efficacité énergétique et l utilisation des énergies renouvelables Intégrer les approches urbaines et de transport à une utilisation d énergies de faible intensité de carbone Supprimer les subventions aux combustibles fossiles Adopter une tarification de recouvrement des coûts intégrant les externalités locales Effectuer des recherches, du développement et expérimenter les nouvelles technologies RD&D Pays à revenu élevé Procéder à des réductions d émissions de profondeur au niveau national Mettre un prix sur le carbone : mécanisme de plafonnement et d échange, ou taxe sur le carbone Supprimer les subventions aux combustibles fossiles Intensifier la recherche, le développement et expérimenter les nouvelles technologies RD&D Changer les modes de vie énergivores Financer et fournir aux pays émergents les technologies à faible émission de carbone Source : Équipe RDM. RapportMonde_LIVRE.indb 23 4/3/1 15:2

19 24 RAPPORT 21 SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE dans un portefeuille de technologies énergétiques propres et efficaces permettant de réduire l intensité énergétique et d adopter des combustibles à faible émission de carbone. Selon les tendances actuelles, les émissions mondiales de CO 2 relatives à l énergie, qui représentaient 26 gigatonnes en 25, augmenteront jusqu à une fourchette de 43 à 62 gigatonnes vers Mais une trajectoire de 45 ppm de CO 2 e exige que les émissions d énergie soient réduites de 12 à 15 gigatonnes, soit un écart d atténuation de 28 à 48 gigatonnes vers 25 (voir figure 4.1). Les modèles climatiques s appuient sur quatre technologies pour combler cet écart : l efficacité énergétique (la plus importante), suivie par les énergies renouvelables, le piégeage et le stockage du carbone et, enfin, le nucléaire 42. La combinaison de ces technologies est nécessaire pour réduire de façon significative les émissions requises par la trajectoire de 45 ppm de CO 2 e à moindre coût, car chacune d elles implique des contraintes physiques et économiques, qui varient selon les pays. L efficacité énergétique est également confrontée aux défaillances du marché et aux barrières commerciales. Les énergies éolienne, hydroélectrique et géothermique sont limitées par la disponibilité de sites appropriés, et l utilisation de la biomasse par la nécessité de conserver des ressources terrestres et hydriques pour l agriculture Figure 4.1 L écart entre la trajectoire actuelle et la trajectoire à adopter est énorme, mais un ensemble de technologies énergétiques propres peut aider le monde à limiter la concentration des émissions à 45 ppm de CO 2 e (2 C) a. Émissions de CO 2 provenant du secteur énergétique : analyse partielle du scénario IEA Blue (45 ppm CO 2 e) Émissions annuelles (Gt CO 2 ) Nous nous dirigeons vers un réchauffement de 6 C : émissions annuelles de référence = 62 Gt Nous voulons limiter le réchauffement à 2 C, soit 45 ppm = émissions de 14 Gt Année Technologies existantes et politiques domestiques agressives Efficacité énergétique du côté de la demande (38 %) Remplacement du combustible (7 %) Nucléaire (6 %) Biomasse non renouvelable (15 %) Biomasse (8 %) PSC géologique (19 %) Véhicules électriques et à pile à combustible (8 %) Innovations et technologies de pointe suivant les politiques internationales sur le climat et la R&D Sources : WDR basé sur les données de Riahi, Grübler et Nakićenović, 27 ; IIASA, 29 ; IEA, 28b. Note : Le changement de combustible désigne le passage du charbon au gaz. La biomasse non renouvelable comprend l énergie solaire, éolienne, hydroélectrique et géothermique. Les énergies fossiles PSC sont les combustibles fossiles avec piégeage et stockage du carbone. Bien que le potentiel d atténuation exact de chacune puisse différer selon les différents modèles en fonction de la référence choisie, les conclusions générales restent les mêmes. b. Émissions de CO 2 provenant du secteur énergétique : analyse partielle du modèle MESSAGE B2 (45 ppm CO 2 e) Émissions annuelles (Gt CO 2 ) Efficacité énergétique du côté de la demande (26 %) Remplacement du combustible (7 %) Nucléaire (12 %) Biomasse non renouvelable (6 %) Biomasse (18 %) PSC géologique (33 %) Année RapportMonde_LIVRE.indb 24 4/3/1 15:2

20 Mettre l énergie au service du développement sans compromettre le climat 25 et les forêts (voir chapitre 3) ; l énergie solaire est encore onéreuse (voir encadré 4.5). L énergie nucléaire soulève, quant à elle, des inquiétudes en termes de prolifération des armes, de gestion des déchets et de sécurité des réacteurs. Les technologies de piégeage et de stockage du carbone des centrales thermiques ne sont pas encore commercialement éprouvées ; elles ont un coût élevé et peuvent être limitées par la disponibilité des sites de stockage dans certains pays. L analyse de sensibilité intégrant ces contraintes technologiques indique que l objectif de 45 ppm de CO 2 e n est pas réalisable sans efficacité énergétique à grande échelle, utilisation des énergies renouvelables, ni piégeage et stockage du carbone 43. Elle montre également que la réduction du rôle du nucléaire exigerait une hausse significative de l utilisation du piégeage et du stockage du carbone par les fossiles et des énergies renouvelables 44. À ces incertitudes critiques s ajoutent la disponibilité du piégeage et du stockage du carbone et le développement des biocarburants de deuxième génération. Avec les technologies d aujourd hui, le panel de solutions technologiques reste limité. Toutefois, tout au long de l histoire, l innovation et les avancées technologiques ont permis une limitation des dépenses nécessaires au progrès technique à condition que des actions politiques soient engagées en temps utile et c est là un enjeu majeur pour le monde d aujourd hui. Les pluies acides et l appauvrissement de la couche d ozone sont deux des nombreux exemples qui montrent que l on a considérablement exagéré les estimations des coûts de protection de l environnement fondées sur la technologie existante avant la mise en œuvre d une réglementation 45. Les politiques de développement intelligentes sur le plan climatique doivent être adaptées à la maturité de chaque technologie et au contexte national, et peuvent accélérer le développement et le déploiement de ces technologies (voir figure 4.11 et tableau 4.4). L efficacité énergétique. À court terme, le moyen le plus important et le moins coûteux pour réduire les émissions consiste à accroître l efficacité énergétique, tant du côté de l offre que de la demande dans le secteur électrique, Figure 4.11 L objectif est de favoriser les technologies à faible émission de carbone, afin que ces concepts non prouvés se généralisent et entraînent des réductions d émissions plus élevées Réduction potentielle des émissions de CO 2 (Gt/an) Efficacité énergétique dans le bâtiment Efficacité énergétique dans les transports Production d énergie PSC Industrie PSC 2 e génération de biocarburants Véhicules à pile à combustible Énergie solaire concentrée Véhicules hybrides Carburant charbon et électriques passage au gaz Solaire photovoltaïque Gazéification intégrée à cycle combiné Nucléaire Efficacité énergétique dans l industrie Vent Géothermie Hydroélectricité Concept scientifique non prouvé Techniquement viable Disponible dans le commerce Étape du développement Financièrement viable Diffusion généralisée Source : Équipe RDM, basé sur les données de la Banque mondiale, 28a et l IEA, 28a (potentiel d atténuation du scénario Blue de l IEA en 25). Note : Voir tableau 4.4 pour les définitions détaillées des étapes du développement technologique. Un groupe de technologies donné peut progresser à des stades différents en même temps, mais dans des contextes nationaux différents et à différentes échelles. Le coût de l énergie éolienne, par exemple, est déjà concurrentiel avec les centrales thermiques au gaz dans la majeure partie des États-Unis (Wiser et Bolinger, 28). En Chine et en Inde, elle peut être économiquement viable, mais pas financièrement viable par rapport aux centrales thermiques au charbon. Donc, pour que les technologies propres soient adoptées à plus grande échelle et dans davantage de pays, elles doivent se déplacer du haut vers le bas au tableau 4.4. RapportMonde_LIVRE.indb 25 4/3/1 15:2