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1 Stephan Kohler Le «tournant énergétique» en Allemagne : Centrales à cycle combiné adaptables et efficaces dans le contexte d une production d électricité fluctuante issue des énergies renouvelables. Perspectives de l agence allemande de l énergie, Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena). 5 octobre 2012, Berlin 1

2 Les associés de la Deutsche Energie-Agentur. dena République fédérale d Allemagne 50 % Groupe bancaire KfW 26 % Représentée par le ministère fédéral de l Économie et de la Technologie en accord avec : le ministère fédéral de l Alimentation de l Agriculture et de la Protection des consommateurs le ministère fédéral de l Environnement, de la Protection de la nature et de la Sûreté nucléaire le ministère fédéral des Transports, de la Construction et du Développement urbain Allianz SE Deutsche Bank AG DZ BANK AG 8 % 8 % 8 % Direction Stephan Kohler Président Andreas Jung 2

3 Les champs de compétence et d action de dena. 3

4 Conditions cadres de la politique énergétique. 4

5 Objectifs de la politique énergétique et climatique de l Union européenne. Libéralisation complète des marchés européens de l électricité. Mise en place systémique d un marché unique européen de l électricité («level playing field»). Objectifs de la politique énergétique et climatique de l UE d ici 2020 : Réduction des émissions de gaz à effet de serre d au moins 20% par rapport au niveau de 1990 (30% si d autres pays industrialisés s engagent à atteindre des réductions comparables). Augmentation de la part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d énergie pour atteindre 20% (Allemagne : 18%). Réduction la consommation d énergie de 20% en optimisant l efficacité énergétique. Toutefois, les États membres disposent aujourd hui d instruments différents pour promouvoir le développement des énergies renouvelables. 5

6 Objectifs de la politique énergétique et climatique en Allemagne : «concept énergétique» 2010 du gouvernement fédéral. Avec son «concept énergétique», le gouvernement fédéral a fixé les lignes directrices d une stratégie globale jusqu à l horizon 2050, qui décrit la voie à suivre à l ère des énergies renouvelables. Objectifs premiers et mesures principales : Réduction des émissions de gaz à effet de serre de 40% d ici 2020 et de 80% d ici 2050 (par rapport à 1990). Réduction de la consommation d énergie primaire de 20% d ici 2020 et de 50% d ici 2050 (par rapport à 2008), et exploitation des potentiels d efficacité énergétique dans les ménages et dans les espaces publics. Réduction de la consommation d électricité de 10% d ici 2020 et de 25% d ici 2050 (par rapport à 2008). Augmentation de la productivité énergétique de 2,1% en moyenne. Réduction de la demande en chaleur de 20% d ici 2020 et de 80% d ici Doublement du taux de rénovations énergétiques pour atteindre 2% et un parc 6 immobilier quasi neutre pour le climat d ici 2050.

7 Objectifs de la politique énergétique et climatique en Allemagne : «concept énergétique» 2010 & «paquet énergétique» Véhicules électriques en Allemagne : 1 million d ici 2020, 5 millions d ici Augmentation de la part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d énergie pour atteindre 18% d ici 2020 et 60% d ici Part de l électricité générée issue d énergies renouvelables dans la consommation brute d électricité : 35% d ici 2020 et 80% d ici Environ 30% de la consommation d électricité est importée. Accélération du développement des capacités éoliennes en mer à 25 GW d ici 2030 et expansion de l infrastructure de réseau (tracés nord-sud). «Paquet énergétique» 2011 (extrait) : Arrêt de toutes les centrales nucléaires en Allemagne d ici Accélération de l expansion du réseau : examen et approbation centralisés et fédérés d un plan pour toutes les lignes à haute tension du pays à travers l Agence fédérale des réseaux (BNetzA). Mesures visant à améliorer l intégration des énergies renouvelables sur les marchés et dans les systèmes. 7

8 Défis du «tournant énergétique» - Intégration des énergies renouvelables dans les systèmes. 8

9 Consommation d électricité en Allemagne (2011). L industrie et les commerces sont les plus gros consommateurs d électricité. ~ 26% ~ 23% ~ 47% Source : BDEW 2012, Office fédéral de la statistique. Image : Martin Stötzer, Université Otto von Guericke, Magdebourg Part du transport ~ 3%, de l agriculture ~ 2%. Les chiffres étant arrondis, le total n est pas nécessairement égal à

10 Production brute d électricité en Allemagne par source d énergie au 1 e semestre Sources d énergie conventionnelles : 59 % Éolien : 8,8% ER : Biomasse : 5,4% Hydraulique : 3,8 % Photovoltaïque : 1% Déchets municipaux (50%) : 0,9% Centrales nucléaires : 7% Production brute d électricité totale au 1 e semestre 2012 : 281,5 Mrd kwh* Part des énergies renouvelables en 2011 : 20,1% *Données provisoires, en partie estimées, ne tenant pas compte de la production des centrales électriques industrielles pour leur consommation propre. Sources : BDEW ; AG Energiebilanzen, version du 19 juillet

11 Développement attendu des énergies renouvelables pour l approvisionnement en électricité en Allemagne. Triplement de la capacité installée d ici 2032 par rapport à l année de référence L éolien et le PV sont les piliers de l approvisionnement électrique. Source : Cadre de scénarios de l Agence fédérale des réseaux (2011) Scénario B. 11

12 L injection volatile des énergies renouvelables engendre des coûts économiques additionnels Exemple : l éolien. Alimentation volatile des énergies renouvelables génère économique supplémentaire - comme Outre l'énergie la nécessité éolienne. du maintien de capacités de secours et la Alimentation volatile des énergies renouvelables génère dévaluation du capital déjà investi (les centrales électriques économique supplémentaire - comme l'énergie éolienne. conventionnelles tournent moins d heures à pleine charge et les charges d investissement ne sont pas prévisibles), pendant les périodes de vent fort et de demande faible en électricité, l injection de l électricité coûte de l argent. Première semaine de janvier 2012 Prix sur le marché spot en /MWh Injection de vent en Allemagne en MW Charge réseau en Allemagne en MW Injection forte de vent avec demande faible = prix négatifs Source : RWE Innogy GmbH 12

13 Capacité installée en MW Production d électricité TWh Hypothèses de dena quant à l évolution de la cogénération en Allemagne Mini und et micro Mikro centrales KWK < de 50 KW cogénération <50 KW Biomasse Mittlere Petites et und moyennes Kleine KWK >50KW centrales <20 >50 MW KW <20 MW Große Grandes KWK centrales >20 MW >20 MW Importance persistante des grandes centrales de cogénération (>20 MW). Dans le contexte actuel de stratégies d introduction sur le marché et d expansion du marché, il n est pas possible aujourd hui d émettre des hypothèses au-delà de 2020 pour les mini et micro centrales. 13

14 Capacité installée, puissance et charge garanties (2022), conformément au scénario B du plan 2012 de développement des réseaux électriques pour l année Autres renouvelables Puissance non utilisable Révisions Pannes Réserves pour services systèmes Hydraulique Autres Gaz naturel Houille Lignite Puissance garantie 88,1 GW Puissance restante 5,1 GW 219,0 GW 88,1 GW Sources : Scénario B du cadre de scénarios pour le plan 2012 de développement des réseaux ; étude de réseau dena I ; calculs propres 14

15 Puissance garantie [MW] Évolution de la puissance garantie disponible dans le scénario «Baisse de la demande en électricité» MW Noch Puissance benötigte garantie gesicherte encore Leistung nécessaire Gesicherte Puissance Leistung garantie durch par zusätzliche l expansion erwarteten attendue des KWK- Ausbau centrales de cogénération Gesicherte Puissance Leistung garantie durch par les regenerative énergies renouvelables Energien (inkl. (avec Biomasse-KWK, cogénération à biomasse, ohne Wasserkraft) sans centrales hydrauliques) Gesicherte Puissance Leistung garantie durch par les geplante centrales Kraftwerke de catégorie Kategorie B B (inkl. prévues KWK) (avec cogénération) Gesicherte Puissance Leistung garantie durch par les Kraftwerke centrales de Kategorie catégorie A (inkl. A KWK) (avec cogénération) Gesicherte Puissance Leistung garantie bestehende thermischer provenant des Kraftwerke centrales ( >20 MW, thermiques inkl. Wasserkraft (>20 MW, und avec Pumpspeicher hydraulique, pompagestockage et und inkl. KWK) cogénération) Sources : dena, analyse de la conception des centrales en Allemagne jusqu en 2020, actualisée en 2009 Scénario «Baisse de la demande en électricité» : ewi / scénarios énergétiques prévisionnels pour le Sommet 2007 de l énergie et étude 2007 du ministère de l Environnement (à partir de 2020) ; 15

16 Évolution du solde exportation-importation en Allemagne (TWh/a)*. Pour satisfaire la demande à l avenir, l Allemagne dépend de l étranger. Pour cela, les pays étrangers doivent disposer d une infrastructure de génération et de transfert suffisante. * L importation directe des ER est interprétée comme une production étrangère. Source : Étude dena «Intégration des énergies renouvelables sur le marché germano-européen de l électricité» (2012). 16

17 Solde des échanges d électricité en Allemagne par pays partenaires de 2009 à Exportation/Importation en Mrd kwh Excédents d importations Excédents d exportations France Luxemb. Pays-Bas Autriche Suisse Danemark Tchéquie Suède Pologne Total 17 Source : AG Energiebilanzen.

18 État de développement du réseau : aperçu des tracés EnLAG*. Situation en août 2012 : réalisation de 214 km (ca. 12%) sur km des 24 lignes prévues par la loi EnLAG. 2 tracés déjà achevés et en service, 4 partiellement achevés. Constructions estimées pour 2012 : 35 km 16 projets à différents stades dans les procédures d autorisation. 2 projets actuellement seulement en phase d étude de faisabilité. Les GRT comptent sur l achèvement de la première partie des projets de lignes pour 2016 (963 km sur km). 15 projets sur 24 connaissent un retard, entre 1 et 5 ans! *EnLAG : loi allemande sur les réseaux d énergie. Source : Agence fédérale des réseaux, situation en août

19 Production côtière : 32 GW Ébauche du plan 2012 de développement des réseaux (NEP) Scénario (principal) B pour Optimisation des tracés existants km Expansion du réseau avec de nouveaux tracés km Investissements estimés : 20 Mrd jusqu en 2022 Source : GRT, situation au 20 mai Mrd jusqu en

20 Réseaux d électricité : indication de la capacité d interconnexion nécessaire en 2020 en Europe. Données en mégawatts Sources : KEMA, Imperial College London 20

21 Le défi : l optimisation des systèmes. Demande Production Stockage d énergie Réseaux d énergie Utilisation des potentiels d efficacité énergétique Services énergétiques Introduction des compteurs intelligents (Smart Metering) Progression des énergies renouvelables Expansion et flexibilisation de la cogénération Flexibilisation de la production conventionnelle efficace Évolution des méthodes de stockage d énergie dans le système Évaluation des nouvelles possibilités de stockage Expansion du réseau électrique Développement de systèmes de transport et de distribution efficaces énergétiquement Développement de réseaux intelligents (Smart Grids) Amélioration de l efficacité énergétique au fil de la chaîne d approvisionnement Utilisation de technologies intelligentes et de stratégies innovantes Développement des marchés 21

22 Stockage dans le système d approvisionnement énergétique. Fonction de compensation dans la production électrique Intégration de la production non disponible (ER fluctuantes) Stockage de l énergie aux heures creuses Utilisation de l énergie stockée pendant les heures de pointe (pics de consommation) Prestations de services dans les systèmes Énergie de réglage et de réserve Fourniture de puissance réactive Possibilité de redistribution en cas de congestion du réseau Différentiation entre stockage d électricité et d énergie Attention à la qualité (système) de l énergie stockée utilisable Stockage et utilisation intersectoriels de la production issue des énergies renouvelables (transformation de l électricité en d autres agents énergétiques / par ex. stockage thermique, transformation de l électricité en gaz) La comparaison des méthodes de stockage n est pertinente que sur le même type d application et en considérant les qualités respectives des systèmes. 22

23 Classification des méthodes de stockage d énergie selon les applications et leurs performances. Durée de décharge de la puissance nominale Heures Production du système Pile redox Batteries sodium-soufre et autres Pompage-stockage Accu. pneumatique Stockage de l électricité Applications à l hydrogène Minutes Stockage par volant d inertie Secondes Supercondensateurs Puissance nominale Source : dena Aujourd hui, seules les technologies de stockage suivantes ont un grand potentiel de performance : pompage-stockage, accumulateur pneumatique et application à l hydrogène. De nouvelles technologies et capacités de stockage de l énergie sont nécessaires. 23

24 Conclusion. 24

25 L efficacité énergétique doit devenir la base du «tournant énergétique».. Efficacité à tous les stades de la création de valeur ajoutée. Élaboration efficace de technologies de génération par les énergies renouvelables et pour cela, harmonisation nécessaire des plans d expansion des Länder. Synchronisation de l expansion de la génération par les énergies renouvelables avec renforcement des infrastructures et des systèmes de stockage d énergie. Réforme fondamentale de l EEG (loi sur les énergies renouvelables). Rénovation des bâtiments efficace énergétiquement. Renouvellement du parc des centrales à combustibles fossiles. Coordination de la politique énergétique avec les voisins européens. Nous partageons tous la responsabilité de la réussite de ce «tournant 25 énergétique».

26 C est l efficacité qui décide. Merci pour votre attention. b2b.dena.de 26

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