Le scénario négawatt 2011 Une transition énergétique vers un paysage «100% renouvelable»

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1 sobriété, efficacité, renouvelables Le scénario négawatt 2011 Une transition énergétique vers un paysage «100% renouvelable» Vincent LEGRAND, Caen, 1er décembre 2011

2 négawatt: une association, un institut Créée en 2001 Dirigée par 24 experts (compagnie des négawatts) 650 membres environ Animation du réseau Réflexion stratégique Scénario négawatt Lobbying Représentation médiatique Créé en 2009 Filiale de l association Études Recherches Formation Diffusion (ressources) => Outil opérationnel de l association

3 sobriété, efficacité, renouvelables Crises et constat d urgence

4 Urgence climatique 650 ppm de CO2 dans l atmosphère : le taux de l inaction?

5 Vers la fin des fossiles faciles Depuis 1985 les découvertes de pétrole sont inférieures aux consommations (document ASPO)

6 Fin des fossiles et changements climatiques La pénurie des ressources fossiles n est pas la solution aux changements climatiques! (source: PIK, Nature, avril 2009) Emissions maximales pour espérer rester sous t < 2 C (1000 GteqCO2) Emissions (300GteqCO2) Emissions de la totalité des réserves fossiles prouvées restantes (2800GteqCO2)

7 Risques et impasses du nucléaire Le nucléaire n est pas compatible avec un authentique développement soutenable

8 La précarité énergétique Epaves thermiques Chauffage inadapté (chauffage électrique: plus de 30% dans l ancien, plus de 70% dans la neuf) Hausse des tarifs de l électricité, du fioul et du gaz Urbanisme inadapté (contraintes de transport) Plus de 3,5 millions de familles en situation de précarité énergétique en France En cas de hausse de 20% des prix de l énergie, plus de 2 millions de familles supplémentaires concernées Etat de précarité énergétique si plus de 10% des revenus sont consacrés aux dépenses d énergie Source: GDF/Le Monde

9 Développement des EnR :France/Allemagne

10 La démarche négawatt

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12 La démarche négawatt D abord, prioriser les besoins et les services énergétiques essentiels Demande d énergie Production Privilégier les chaînes énergétiques efficaces de la ressource à l usage Produire et substituer par des énergies de flux et non de stocks

13 sobriété, efficacité, renouvelables Le scénario négawatt 2011

14 Les fondamentaux du scénario Un scénario de transition énergétique réaliste et soutenable Penser la trajectoire S appuyer sur des solutions matures, sans ruptures technologiques «Léguer des rentes et des bienfaits aux générations futures plutôt que des dettes et des fardeaux» Scénario «laisser faire» Scénario «technologique» Scénario type Facteur Scénario type post Grenelle Objectif de cohérence

15 sobriété, efficacité, renouvelables Principaux résultats du scénario

16 Bilan énergie primaire TWh TWh

17 Bilan CO2 Par rapport en 2010, des émissions de CO2 réduites d un facteur 2 en 2030 et d un facteur 16 en Millions de tonnes de CO2

18 Bilan cumulé CO Des émissions de CO2 cumulées sur en phase avec la part que la France doit équitablement prendre, selon son poids démographique, pour espérer limiter la hausse moyenne de la température sur Terre de 2 C en 2100 Millions Millions de de tonnes tonnes de de CO2 CO Cumul CO2 tendanciel Cumul C02 négawatt Cumul maximal compatible + 2 C

19 Bilan énergies fossiles Une anticipation de la fin des «fossiles faciles» par limitation de leur utilisation à la pétrochimie et aux matières premières industrielles, ainsi qu à quelques usages très spécifiques (industrie, aviation). TWh (primaire)

20 Fermeture du parc nucléaire en 22 ans MW / an MW / an MW / an

21 Impact sur l emploi en 2020 (CIRED 2006) emplois induits par les économies nettes Emplois (équivalents temps plein) emplois créés par les dépenses d'efficacité énergétique emplois créés nets emplois créés par les filières renouvelables emplois détruits filière automobile emplois détruits filières énergétiques

22 TWh (final) Bilan Chaleur

23 TWh (final) Bilan Mobilité

24 TWh (final) Bilan Electricité spécifique

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27 sobriété, efficacité, renouvelables Scénario négawatt 2011 Bâtiment : résidentiel et tertiaire

28 Résidentiel et tertiaire : enjeux Augmentation de la population à 72 millions en 2050 (+ 15 %) Bâtiment: 45% de la consommation d énergie finale (chauffage, électricité) Grande inertie du parc de logements Bâtiments d avant 1975: plus de 80% de la consommation de chauffage Forte décohabitation: 2,25 personnes par logement en ,01 personnes par logement dans tendanciel 2,20 personnes par logement en 2050 dans nw Prééminence de la Maison Individuelle

29 Résidentiel et tertiaire : consommation Réduire les consommations de chauffage et d Eau Chaude Sanitaire (ECS) : Maîtrise des surfaces chauffées (env. 40m²/p.) Maîtrise du niveau de chauffage (19 C) Isolation des bâtiments En neuf: bâtiments à énergie positive Grand programme de rénovations très performantes, point clé du scénario Réduire les consommations d'électricité spécifique : Arrêt des appareils non utilisés (électroménager, bureautique, pompes et ventilateurs, etc ) et des veilles Utilisation d'appareils performants, adaptés aux usages Prendre en compte l'énergie grise et encourager les constructions à faible contenu énergétique

30 Grand programme Rénov Logements d avant 1975 : plus de 80% des consommations de chauffage des logements Immeubles de plus de 9 logements 19,5% 150 kwhep/m²/an Surtout des petits bâtiments => artisans principalement concernés Maisons individuelles 64,2% 250 kwhep/m²/an Immeubles de 2 à 9 logements 16,3% 180 kwhep/m²/an Niveaux de performances à atteindre élevés (50kWhep/m².an), nombre de rénovations important ( /an) Proposition de «solutions techniques de référence», bouquets de travaux simplifiés pour réduire les coûts (<250 HT/m²)

31 Développement des renouvelables (chaleur) 94 % de chaleur renouvelable dans le bâtiment en 2050 Contribution prépondérante de la biomasse : 58 % sous forme solide, liquide et gazeuse 67 millions de m² de capteurs solaires thermiques : 20 Mm² pour chauffe eau en maison individuelle, 28 Mm² pour chauffage solaire sur maisons individuelles rénovées, 10 Mm² pour chauffe eau en logement collectif, 9 Mm² en tertiaire 8 % des surfaces de toitures disponibles, soit environ 0,9 m²/habitant 6 % des consommations finales de chaleur de ce secteur

32 sobriété, efficacité, renouvelables La mobilité des personnes Les transports de marchandises

33 Evolution de la mobilité : enjeux Une croissance continue des consommations des transports, principal émetteur de CO 2 Des outils de déplacement inadaptés (1,5t pour transporter 70kg) Un urbanisme qui contraint au véhicule individuel De moins en moins de personnes par véhicule Des tarifs de transport aérien dérisoire Des transports de marchandises fondés sur le poids lourd

34 Evolution de la mobilité : sobriété Mobilité régulière et locale : Stabilisation des km/habitants/an (valeurs de 2008) Mobilité > 80 km trajets personnels : Trajets < 800 km : stabilisation des km/habitants/an secteur aérien réduit au strict nécessaire Trajets > 800 km : diminution de 42% (valeurs de 1994) très forte diminution de l'aérien (65%) Mobilité > 80 km trajets professionnels : Stabilisation des km/habitants/an Forte réduction de l'aérien Marchandise: légère baisse des t.km transportées ( 3,5%) Réduction de la vitesse sur route et autoroute

35 Evolution de la mobilité : efficacité Report modal de la voiture vers les transports en commun et les modes individuels (vélo, 2 roues): La part modale de la voiture individuelle passe de 63 à 42%. Augmentation du taux de remplissage des voitures individuelles (1,82 à 2,30) et des transports en commun (33 à 50% pour les bus/cars) Amélioration de l'efficacité énergétique des moteurs En milieu urbain : plus aucun moteur thermique en 2050 Changement de combustible : un parc de voitures à moteur thermique alimenté à 95% en gaz en 2050

36 Energie et mobilité des personnes Évolution des consommations d'énergie (TWh) Total Gaz carburant Essence/diesel Electricité

37 Energie et transport des marchandises Évolution des consommations d'énergie 250 (TWh) Total Gaz carburant Essence/diesel Electricité

38 Scénario négawatt 2011 Secteur de l industrie

39 La démarche négawatt dans l industrie PRODUCTION INTENSITE ENERGETIQUE ENERGIE Mt x MWh/t = TWh SOBRIETE Niveau de consommation Usages Recyclage EFFICACITE Cogénération Moteurs Récupération CMV, PAC Fours à induction Process RENOUVELABLE Biomasse Solaire thermique Electricité ER

40 Partir des besoins Besoins de produits finis : Terre Biomas Chimie Plastique Chimie 2010 Prod Conso Bois se sable Alimentation Acier NF Ciment Const Verre M s O Fonderie Augmentation Production Bâtiment 19,25 1,66 23, ,68 9,01 7,60 8,71 2,42 Conso 18,80 3,24 26, ,60 9,72 6,50 8, Alimentation 79 89,7 79 Ouvrages d art et industriels 21 Construction ,2 26,8 Bâtiment 96,0 96,0 Voirie 7,52 0,71 84,5 1,65 1,58 Travaux publics 35,5 35,5 5,05 30,4 Voirie 16,1 16,1 Engrais 16, Plastiques 7,60 6,49 0,78 Parachimie et détergents 1,23 5,59 23 Engrais 3,57 7,23 3,57 Détergeants 4,88 4,60 1,46 Construction mécanique 1,76 1,66 28 Parachimie 3,27 3,06 0,44 1,52 1,31 32 Transports terre 3,66 3,40 Appareillages 2,54 0,26 électriques 0,17 0,69 33 Transports NAA 0,48 0,27 0,19 0,23 0,06 30 Mécanique 2,89 3,48 Transports 2,33 0,50 terrestres 0,06 31 Electricité 2,27 3,20 0,42 1,15 0,06 0,19 0,45 34 Textile 0,79 1,54 0,30 Bateau et Avion 0,32 0,17 35 Papiers cartons 10,67 10,67 10,48 0,19 38 Divers 3,92 7,25 3,12 Papiers et cartons 0,80 Emballages 7,40 7,40 0,75 0,39 3,66 2,60 Sidérurgie Divers 1,26 Emballages

41 2010 En déduire les quantités nécessaires démarche Négawatt Prod Conso Bois Terre Biomas se sable Acier NF Ciment Const Verre Chimie M Plastique s Chimie O Fonderie Augmentation Production 19,25 1,66 23, ,68 9,01 7,60 8,71 2,42 Conso 18,80 3,24 26, ,60 9,72 6,50 8, Alimentation 79 89, Construction ,2 26,8 Bâtiment 96,0 96,0 7,52 0,71 84,5 1,65 1,58 Travaux publics 35,5 35,5 5,05 30,4 Voirie 16,1 16,1 16, Besoins de matériaux : 37 Plastiques 7,60 6,49 0,78 1,23 5,59 23 Engrais Biomasse, 3,57 7,23 bois 3,57 Détergeants 4,88 4,60 1,46 1,76 1,66 28 Parachimie Verre 3,27 3,06 0,44 1,52 1,31 32 Transports terre 3,66 3,40 2,54 0,26 0,17 0,69 33 Transports NAA Acier, 0,48 0,27 métaux 0,19 non 0,23ferreux, 0,06 30 Mécanique 2,89 3,48 2,33 0,50 0,06 31 Electricité Ciment, 2,27 3,20 terre, 0,42 pierre 1,15 et sable 0,06 0,19 0,45 34 Textile 0,79 1,54 0,30 0,32 0,17 35 Papiers cartons Plastiques, 10,67 10,67 10,48 chimie minérale et 0,19 organique 38 Divers 3,92 7,25 3,12 0,80 Emballages Papiers 7,40 7,40 et cartons 0,75 0,39 3,66 2,60 Sidérurgie 1,26

42 Vers une production soutenable des biens Aujourd hui Externalisation des émissions de CO2 (Chine, ) Pas de différence entre un bien indispensable et un bien superflu Efficacité très limitée des process de production Utilisation prépondérante de matériaux non renouvelables «Société du rebus», du déchet Production à partir d énergies fossile et fissile Scénario négawatt Sobriété sur la consommation (hiérarchie des usages) Amélioration du taux de recyclage, développement de la consigne Amélioration de l efficacité énergétique des process Substitution des matériaux Substitution des énergies fossiles Relocalisation de la production

43 TWh Les résultats sur l industrie

44 sobriété, efficacité, renouvelables Biomasse

45 La biomasse dans le scénario négawatt Biomasse disponible, TWh PCi Agrocarburants Biogaz Bois et biomasse solide

46 La biomasse: LA source d énergie renouvelable Mobilisation raisonnable de la forêt, des produits dérivés du bois et bois hors forêt (haies, ) Méthanisation (déjections d élevage, 1/4 des résidus de cultures, cultures intermédiaires, 1/5 des prairies, biodéchets) Très peu de biocarburants Vecteur biogaz pour les transports

47 Approche globale de l utilisation des terres Milliers d ha Surfaces artificialisées Autres surfaces Forêt à 8 millions d hectares en discussion Terres arables Terres arables à réaffecter Prairies permanentes à réaffecter Prairies permanentes

48 sobriété, efficacité, renouvelables Renouvelables électriques

49 Les renouvelables dans le scénario 2011 TWh Association négawatt - TITRE PRESENTATION

50 Trois catégories L éolien dans le scénario 2011 Terrestre : montée en puissance rapide à terme machines, 62% de la puissance, 50% de la production Off shore «planté» : décollage avant 2020, plafond vers 2035, à terme machines, 11% de la puissance, 13% de la production Off shore «ancré» : démarrage tardif (>2025), à terme 3 000, 27% de la puissance, 36 % de la production

51 Le photovoltaïque dans le scénario Deux types d application 2011 Sur bâti, intégré ou «surimposé» : démarrage rapide à terme 65% de la puissance installée, 55% de la production Parcs au sol sur terrains sans enjeux agricoles ni environnementaux à terme 35% de la puissance, 45% de la production

52 Assurer l équilibre électrique Le modèle assure heure par heure, année par année, l équilibre productionconsommation d électricité en faisant appel à de la flexibilité par ordre de mérite négawatt Pertes d efficacité

53 Stockage sous forme de méthane Stocker l électricité sous forme de méthane de synthèse par électrolyse puis méthanation et injection dans le réseau de gaz pour profiter de ses capacités de stockage 100 TWh en de stockage souterrain de gaz en France / 20% de la consommation annuelle 2010 Des technologies matures (électrolyse, méthanation) qui seront optimisées dans les 5 à 10 prochaines années Des installations de quelques kw à plusieurs dizaines de MW L interconnexion des réseaux électricité et gaz permet de gérer plus efficacement les énergies renouvelables qui s y raccordent Pertes 20 40%

54 Scénario négawatt Rendre possible ce qui est souhaitable