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1 Les énergies renouvelables et le changement climatique: Francis Meunier Professeur Cnam Auteur de Domestiquer l Effet de Serre, Dunod, 2005 (2008) Adieu Pétrole, Vive les Energies Renouvelables Dunod 2006 Les Energies renouvelables (Le Cavalier Bleu 2008)

2 Une contexte de crise qui fait oublier le passé de l été 2008 L envolée des cours des matières premières Causée par une hyper-consommation Provenant, en partie, d un surendettement produit par des crédits non garantis

3 Prise de conscience récente Les ressources de notre planète sont limitées Nécessité d utiliser les ressources naturelles plus efficacement et à meilleur escient S orienter vers le développement durable Les énergies renouvelables incontournables

4 Profiter de la crise Pour réorienter la société vers: La sobriété énergétique L efficacité énergétique Les technologies propres

5 Des changements de comportement encourageants Baisse de la consommation mondiale de pétrole (et des émissions associées) Regain d intérêt pour les économies d énergie dans l habitat Consommation différente: Éco-gestes: commerce équitable, moins de gâchis Chute de la vente de voitures et achat de plus petits modèles Incidences sur les transports en commun

6 Trois Effets Concomitants L augmentation de la population mondiale et sa conséquence sur la consommation d énergie Les ressources en pétrole sont limitées Le dérèglement climatique dû à l effet de serre

7 Des besoins croissants en Energie (CEA) Gtep Milliards Population mondiale Haut Moyen Bas

8 L Effet de Serre Bénéfique à l état naturel: +15 C au lieu de 18 C Excès dû à l activité humaine est maléfique: Dérèglement climatique Inquiétude sur augmentation des émissions 2007 malgré le Protocole de Kyoto (1997; 2005)

9 Des effets alarmants dûs au dérèglement climatique Réchauffement: entre 2 et 6 C d ici 2100 Elévation du niveau des mers:+ 50cm en 2100 Fortes précipitations et sécheresses Tempêtes et cyclones Fonte des glaces de l Arctique

10 Fonte des glaces de l Arctique

11 D autres conséquences encore mal connues Altération de la biodiversité Craintes sur la propagation de maladies limitées aux régions tropicales Augmentation des catastrophes naturelles Déplacements de populations: un milliard Problèmes de santé publique

12 Une seule et même cause au dérèglement climatique Un excès d énergie non maîtrisé à la surface de la terre provenant Des augmentations des concentrations de GES dues à l activité humaine: CO2: +30% Méthane (CH4): +150%

13 Le paradoxe Une demande d énergie croissante, une raréfaction du pétrole mais un excès d énergie à la surface de la terre N est-il pas possible de valoriser cet excès d énergie? Oui. La solution: l utilisation des Energies renouvelables. Ce qui revient à prélever une fraction de cet excès d énergie

14 Domestiquer l effet de serre Pour l alimentation, nous sommes passés d une société de cueillette et de chasse à la société agraire De même, pour l énergie, il faut passer d une société de «cueillette» de l énergie à une société de développement durable où l utilisation de l énergie n affecte ni les ressources naturelles ni l environnement

15 La solution Canaliser l excès d énergie créé par l effet de serre Comment? En mobilisant les ENR Résultat: reprise en main de notre climat

16 Des solutions connues existent Solutions techniques: Les économies d énergie Les énergies alternatives Les puits de gaz à effet de serre Modification du bilan énergétique de la terre: La capture à la source de l énergie solaire modifie le bilan énergétique

17 L objectif européen de 3x20 du Conseil européen des 8 et 9 mars 2007 La Commission européenne a proposé le 10 janvier 2007 une «politique énergétique pour l Europe» qui comporte à l horizon 2020 trois axes majeurs : - L acceptation d un objectif contraignant de 20% des énergies renouvelables dans la consommation globale (23% pour la France) contre 10% actuellement -L amélioration de l efficacité énergétique de 20% -La réduction volontaire des émissions de CO2 de 20% pour les pays de l Union Européenne En 2008, Directive Européenne déclare ces objectifs contraignants avec pénalités

18 Comment atteindre ces objectifs ambitieux Les quatre leviers: La sobriété énergétique L efficacité énergétique Les technologies propres Les changements de comportement

19 En France: Recommandations du Grenelle de l Environnement Bâtiments: Bâtiments neufs à Basse Consommation et rénovation énergétique. Réduction d 1/3 la conso d ici 2020 Transports: Développement du fret; Ecopastille (bonus-malus); transports collectifs Production d énergie: ENR 20% et si possible 25% en 2020 (23%)

20 Vers l habitat à Energie Positive (CSTB) kwh/(m2.an) 500 Aa aaa photovolt ECS solaire élec domestique ECS ventilation toit murs baies maison ancienne enveloppe 2005 chauffage ancien enveloppe 2005 chauffage neuf 2050

21 Programme «Moderniser le bâtiment et la ville» (CSTB) Vers des solutions à énergie positive Tous bâtiments et équipements publics devront être construits à horizon 2010 en basse consommation (50 KWh/m 2 ) ou à énergie passive ou positive. Construction logements privés : passage anticipé à la THPE (1/3 en basse consommation ou à énergie passive ou positive) : généralisation de la basse consommation (50 KWh/m 2 ) : généralisation de l énergie passive ou positive

22 Economies d énergie dans les transports Réduire la consommation des véhicules Développer les transports en commun ou l autopartage En France, problème des transports de courte et moyenne distance Petits transports collectifs Développer les modes alternatifs Faciliter le couplage entre différents modes de transport

23 Les énergies alternatives au niveau mondial Les ENR (1515Mtep, soit 13%)-AIE- Hydraulique (261) Biomasse+déchets (1186) Eolienne Solaire Autres (géothermie, vagues) L énergie nucléaire (728Mtep soit 6,5%) AIE- La fission (actuelle) La fusion (ITER)

24 L énergie nucléaire: avantages et inconvénients Ne contribue pas à l effet de serre Mais: Présente de faibles rendements, d où forte consommation de combustible fissile Fort coût d investissement Ne répond pas aux pointes de consommation Problèmes des déchets et de prolifération Ne constitue pas, dans sa version actuelle, la réponse pour résoudre l effet de serre (réserves insuffisantes)

25 La biomasse: 1ère solution La filière Bois: un fort potentiel en France Les biocarburants pour les transports: Éthanol (moteurs à essence): exemple, le Brésil Huiles végétales, biodiésels Le biogaz àpartir des déchets urbains ou agricoles permet de réduire les émissions de méthane (valorisation des lisiers)

26 Agrocarburants/environnement/ emplois: la polémique Surfaces agricoles disponibles (jachères) Activité créatrice d emplois dans les zones rurales Les biocarburants permettent de pallier la raréfaction du pétrole Respecter l équilibre entre alimentaire et énergie S assurer de la cohérence environnementale Eviter les transports par camion Utiliser la biomasse (pas le charbon) pour distiller

27 Bilan Carbone des Biocarburants L éthanol intensif en CO2 (filière maïs USA) n est pas bonne pour l environnement La filière canne à sucre du Brésil est très bonne pour l environnement (non déforestation) Les biocarburants de seconde génération seront excellents pour l environnement

28 De l agroalimentaire à l agroalimentaire + agro-énergie Surfaces agricoles disponibles (jachères) Activité créatrice d emplois dans les zones rurales Relance depuis 2006 des filières de biocarburant en France à intensifier

29 L Energie éolienne: 2ème solution incontournable Progression supérieure à 20%/an à 120GW (monde) en 2008 (~environ 40 centrales nucléaires) Une énergie fortement sous-utilisée en France (3400MW contre en Allemagne et en Espagne). Fort potentiel pour l éolien off-shore en France (Manche, Atlantique et Méditerranée)

30 Le potentiel éolien en Europe (SER) La France bénéficie du 2ème potentiel européen derrière le Royaume-Uni. La ressource est disponible dans la majorité des régions. La région Centre, la Bretagne et le Languedoc-Roussillon concentrent aujourd hui 1/3 de la puissance éolienne installée.

31 L objectif français de 21% d électricité verte (et 23% ENR) en 2020 passe par l éolien Actuellement ~12% électricité verte +6% (à 15GW) d éolienne (Allemagne à 24GW). Grenelle de l environnement 20GW en % de bio-énergie (bois) et photovoltaïque

32 L électricité éolienne rentable L électricité éolienne très rentable en HP et compétitive aux heures creuses pour la puissance annuelle installée en 2008, les Etats Unis sont en tête -+9GW- (devant la Chine: +6,3GW) En 2008: éolien, première source d énergie électrique installée en Europe

33 L énergie solaire: 3éme solution Thermique (chauffage, chauffe-eau et clim) Thermodynamique: électricité Photovoltaïque (PV): Encore marginal mais forte croissance (+55%/an). Possibilité d intégration dans l habitat. La forte croissance permet d envisager une contribution importante dès 2030

34 Potentiel Solaire en France Rayonnement solaire global moyen en kwh/m2/jour pendant l'année (moyenne )

35 PV: un marché en forte expansion 14,7GW dans le monde fin ,5GW installés en 2008 contre 2,4 en M et emplois en 2004 (mondial) à M en 2010 (~ emplois) 87 MWc en France contre 3200 en Espagne et 5300 MWc en Allemagne!!! Objectif France: + de 800MWc en 2010 (nouveau tarif d achat favorable)

36 Evolution de la puissance installée en PV

37 Puissance installée en France par grande région

38 Solaire photovoltaïque (SER)

39 D autres ENR pour un mix très large Hydraulique Géothermie Energies de la mer (marée, vagues, algues) Les pompes à chaleur éligibles aux ENR

40 Centrales électriques virtuelles Mix énergétique basé sur: Éolienne Hydraulique PV Cogénération au bois Centrale d appoint au gaz naturel

41 Face à la crise: Une opportunité pour relancer l économie Des créations de richesses réparties grâce à des créations d emploi distribuées grâce : Economies d énergies Energies renouvelables Le double dividende: Réduction de la facture hydrocarbures Création de richesses notamment en zones rurales Financement grâce aux taxes sur le carbone

42 Les énergies renouvelables en chiffres Les emplois (SER) Energie Situation en 2006 En milliers d emplois (équivalent temps plein) Objectifs 2020 selon le SER En milliers d emplois (équivalent temps plein) Croissance Bois-énergie % Solaire thermique et PAC % Hydraulique % Eolien % Photovoltaïque raccordé au réseau % Biocarburants % Nombre total d emplois dans les énergies renouvelables en 2006 : Nombre total d emplois dans les énergies renouvelables en 2020 :

43 Perspectives mondiales 20 millions d emplois dans les ENR en 2030 (contre 2,3 actuellement) 2 à 3,5 millions d emplois pourraient être créés aux Etats Unis et en Europe dans l efficacité énergétique dans le bâtiment Pénurie de main d œuvre compétente: formation nécessaire (le Cnam actif)

44 Perspectives des énergies alternatives Renouvelables: partent de bas mais en très forte progression dans les pays industrialisés (l AIE prévoit 14% en 2030). Nucléaire: renouvellement des parcs et perspectives de croissance aléatoires, longs délais et investissements lourds (l AIE prévoit 5% en 2030)

45 Un fort potentiel des Pays de Loire Bâtiments à basse consommation et à énergie positive Le vent: développer l éolien sur terre et en mer Bon gisement solaire: chauffe-eau, PV Biomasse: valoriser les lisiers, déchets urbains, le bois, les algues et les cultures énergétiques Energie de la mer Pac géothermales

46 Un choix de société sous contrainte de l effet de serre Economies d énergie Production et gestion décentralisées d énergie Redistribution de la rente énergétique au bénéfice de nombreux producteurs répartis sur toute la planète Stratégie en faveur du développement en zones rurales (biomasse, éolienne, solaire)

47 Citoyen Producteur d énergie Avec l énergie solaire PV, le micro-éolien, la cogénération, etc., et le Bâtiment à Energie positive, le particulier peut devenir producteur d énergie Révolution dans l énergie comparable à la révolution des moyens communication avec les microordinateurs et internet

48 Enquête auprès de trois générations 1. Les plus anciens : entre inquiétude et stupéfaction 2. Les quadras et quinquas: malaise, la culpabilité et la crainte qu il ne soit trop tard 3. Les jeunes (moins de 30 ans) refusent le fatalisme. Ils ont besoin d agir et exigent des mesures radicales pour maîtriser le climat.

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