La demande gazière en France à l horizon Le scénario de l AFG

Transcription

1 La demande gazière en France à l horizon 2030 Le scénario de l AFG Décembre 2016

2 Contexte Le gaz a toute sa place dans la transition énergétique. En effet, son emploi contribue efficacement à la baisse des émissions de carbone et à l amélioration de la qualité de l air : - toute utilisation de gaz en substitution à du charbon ou du pétrole réduit dès maintenant les émissions de carbone (avec un coût de la tonne de CO 2 évitée très compétitif) ainsi que, de surcroît, les émissions de polluants atmosphériques tels que les oxydes de soufre et d azote et les rejets de poussières ; - l utilisation du gaz permet l obtention de rendements énergétiques élevés, comme l illustrent la chaudière à condensation ou la cogénération ; - le gaz aura une composante renouvelable progressivement croissante, sous forme de biogaz ou de gaz de synthèse. Tous les scénarios présentés par l Agence Internationale de l Energie dans l édition 2016 du World Energie Outlook confirment la place croissante du gaz dans le mix énergétique mondial, y compris le scénario «450» cohérent avec une limitation à 2 C du réchauffement climatique : la consommation mondiale de gaz y passe de Mtep en 2014 à Mtep en 2040 et sa part dans le mix augmente de 21 % à 22% (pour mémoire, elle est de 14 % en France). Quelles perspectives de demande de gaz en France dans ce contexte? Pour la première fois l Association Française du Gaz produit un scenario de demande gazière. Il couvre les trois segments qui permettent de satisfaire tous les besoins des consommateurs sur l ensemble du territoire : - le gaz naturel distribué par canalisation, - le gaz naturel livré sous forme de GNL, - les GPL (butane et propane). Les canalisations de gaz naturel desservent communes représentant environ 75 % de la population française. Le GNL et les GPL peuvent alimenter tout le territoire (voir annexes). Le scénario analyse la demande selon un découpage sectoriel classique : résidentiel, tertiaire, industrie, production d électricité, mobilité. 2

3 Le scénario de l AFG illustre le potentiel de l industrie gazière en France à l horizon 2030, en cohérence avec les grandes orientations de la loi sur la transition énergétique : - Différenciation des énergies selon leur contenu en carbone Le scénario envisage ainsi la substitution de gaz au charbon dans la production d électricité (et au fioul dans les réseaux isolés), la poursuite de la substitution de gaz au fioul dans les secteurs résidentiel et tertiaire et le développement du gaz pour la mobilité. Il envisage également le décollage de l utilisation du GNL dans le transport maritime. - Progrès ambitieux en efficacité énergétique La conséquence en est que, malgré une augmentation du nombre de logements et des surfaces tertiaires chauffés au gaz (résultat des substitutions évoquées précédemment et du maintien du gaz en construction neuve), la consommation de gaz dans les secteurs résidentiel décroit d environ 1 % par an. - Limitation à 50 % de la part du nucléaire dans la production totale d électricité en 2025 Les hypothèses les plus fortes de développement de la production d électricité renouvelable ne permettent pas de compenser la baisse du nucléaire, ce qui laisse une place pour le gaz. Une variante montre cependant que l application unilatérale en France d un prix du carbone pour la production d électricité à partir de gaz entraînerait un transfert au profit de l électricité importée, pouvant être produite à partir de charbon ou de lignite. - Développement des énergies renouvelables Le scénario s inscrit complètement dans l objectif ambitieux que 10 % du gaz consommé en 2030 soit d origine renouvelable. Ce scénario est un scénario de demande. En ce qui concerne l offre, l hypothèse est que la part du gaz renouvelable augmente progressivement pour atteindre 10 % du gaz consommé en Cela correspond à un point de passage situé entre 6 et 8 TWH en 2023 (comme inscrit dans la récente PPE). Pour le reste, l abondance et la localisation géographique des réserves ainsi que les infrastructures existantes, tant en France qu à l étranger pour l acheminement du gaz vers la France, sont telles que le gaz sera disponible et la sécurité d approvisionnement assurée. Le GNL non injecté dans les réseaux représente 10% de la capacité d importation française. Le maintien ou la levée de l interdiction de l exploitation du gaz de schiste en France et dans d autres pays d Europe n aurait aucun impact significatif sur la consommation. 3

4 1. L évolution de la demande de gaz distribuée en France en 2030 sur les réseaux Gaz naturel et bio-méthane sont injectés dans les réseaux de transport et de distribution à hauteur de 10% en 2030 comme l indique la loi sur la transition énergétique et croissance verte. La demande globale en 2030 selon le scénario AFG se situera autour de 560 TWh. Le segment sur lequel la progression est la plus importante est la production d électricité à partir de gaz même si cette évolution reste conditionnée aux évolutions du prix du carbone et à ses modalités d application. Le gaz dans le résidentiel Sous la double dynamique de la meilleure maîtrise de l énergie dans le bâtiment et de la conversion vers des énergies moins carbonées, la demande de gaz pour le secteur résidentiel baisse de 1,1%/ an jusqu en

5 Les hypothèses retenues sont les suivantes : La construction de logements neufs est stable soit équivalente à celle constatée aujourd hui autour de logements supplémentaires par an. Les consommations unitaires de chauffage sont en baisse dans le neuf (conséquence directe des nouvelles réglementations) comme dans l existant logements par an seront chauffés au gaz dans le cadre de rénovation à partir de Le gaz dans le tertiaire baisse de 0,7% par an Cette baisse est principalement le fruit de deux facteurs : - Le flux des surfaces tertiaires neuves recule pour revenir à 5,5 millions de m²/an. - Les consommations unitaires de chauffages des sites tertiaires sont également en baisse dans le neuf et dans l existant sous le double effet des règlementations thermiques et des incitations à la rénovation thermique. L hypothèse retenue dans le scénario de l AFG se fonde sur un volume de m² chauffées au gaz rénovés par an. La part du gaz dans le secteur industriel Dans l industrie, le gaz est utilisé par le secteur chimique comme matière première pour la production d hydrogène, la production d engrais, et la production de nombreuses molécules de la chimie de base. Il est également utilisé pour les processus de production de chaleur et thermique où il est en concurrence avec d autres énergies comme l électricité, le charbon, le pétrole et la biomasse). 5

6 Les évolutions de marché sur ce secteur dépendent de la compétitivité des énergies, des performances environnementales attendues et du contexte réglementaire. Le scénario de l AFG prévoit une hausse de 0,15% par an de la demande gazière dans le secteur de l industrie. Cette hausse est obtenue sur la base de plusieurs hypothèses. La consommation énergétique totale du secteur industriel se maintient dans la mesure où ce secteur a déjà fait des efforts importants pour améliorer ses performances énergétiques. L industrie se maintient en France. L effet de dynamique structurelle est stable comptabilisée à + 0,1% par an jusqu en Cette dynamique peut varier en fonction du secteur industriel concerné. L effet efficacité énergétique est de l ordre de 0,6% par an. Un effet de substitution est également envisagé qui se traduit par une hausse de la consommation de gaz au détriment d autres énergies (charbon et fioul) dans l industrie. Cet effet de substitution est de l ordre de +0, 7% par an. La production d électricité à partir de gaz : production centralisée et cogénération La production d électricité centralisée constitue un fort relais de croissance pour la demande gazière surtout à partir de 2022 en soutien à la baisse de la part de nucléaire (sur la base des objectifs fixés par la loi TECV) et en soutien au développement des énergies renouvelables, pour atteindre près de 90 TWh en Les centrales au gaz permettent de gérer la variabilité de la 6

7 production électrique à partir d énergies renouvelables (éolien et solaire). Les hypothèses formulées dans le scénario AFG tiennent compte de la baisse de la part du nucléaire dans la production d électricité à 50% à l horizon 2025%. Les hypothèses retenues pour déterminer la part de la demande gazière dédiée à la production d électricité sont cohérentes avec les perspectives affichées par RTE à l horizon La puissance installée sera donc sur cette période de 13 cycles combinés qui représentent 5,7 GW, 3 sites de turbines à combustion Gennevilliers, Montereau et Vitry-sur-Seine) pour une puissance cumulée de 0,8 GW. La mise en service de la centrale de Bouchain en 2016 est intégrée au scénario AFG par contre celle de la future centrale de Landivisiau est prévue en Au-delà de 2020, les hypothèses retenues pour le scénario AFG sont cohérentes avec le scénario Nouveau Mix du Bilan Prévisionnel de RTE 2015 qui indique que le système électrique à l horizon sera de 7 GW à la pointe (à la fois de la production électrique ou de l effacement) et de 4 GW pour la semibase (produite par les CCCG). A noter : Une variante a été étudiée pour voir quel serait l impact sur la production d électricité à partir de gaz si une taxe carbone unilatérale est mise en place en France. La production d électricité centralisée au gaz serait pénalisée, alors qu elle permet de sécuriser le système électrique notamment pour couvrir les demandes de pointe. 7

8 Pour les cogénérations, après la phase d incertitude liée à l échéance du renouvellement de la plupart des contrats d obligation d achat d électricité entre 2008 et 2013, l hypothèse retenue est que d aujourd hui à 2023, la consommation des cogénérations pourrait rester stable, proche de son niveau de 2013 autour de 30 TWh. La perspective AFG à l horizon 2030 fixe la demande gazière pour la cogénération à 75 TWH. La croissance attendue sur ce segment provient de la valorisation du potentiel lié aux excellents rendements énergétiques permis par la cogénération. A noter : Ces hypothèses trouvent une résonnance dans les perspectives de production électriques pour l hiver La récente indisponibilité du parc nucléaire porte à des niveaux record de sollicitation la production d électricité au gaz comme le montre le récent Winter Oulook de GRTgaz et TIGF. Un pic de production a été enregistré le 7 novembre dernier avec 514 GWh de consommation électrique approvisionnée par les centrales au gaz. La mobilité terrestre (GNC) Le développement de la mobilité au gaz est également un fort relai de croissance pour la demande de gaz. Cette mobilité sera alimentée par du gaz naturel comprimée (GNC) distribué par le biais des réseaux (et de stations raccordées au réseau) et par du gaz naturel liquéfié (GNL) distribué depuis les 8

9 quatre terminaux méthaniers situés sur la façade maritime de la France. La composante GNL sera traitée dans un chapitre dédié. Aujourd hui le GNV concerne environ véhicules en France soit moins de 1 TWh alors même que ces véhicules répondent aux objectifs environnementaux, notamment en matière de lutte contre la pollution de l air. Environ 63 stations ouvertes au public permettent l avitaillement des véhicules. Concentré autour des flottes captives (bus, bennes à ordures, flottes de collectivités, poids-lourds), le développement du gaz naturel véhicule (GNV) vit un certain dynamisme sur le segment du transport routier de marchandises pour répondre aux contraintes d accès aux centres-ville urbains qui se renforcent en France afin de lutter contre la pollution de l air et la pollution sonore. L utilisation du biométhane comme carburant est une excellente valorisation incitée au travers de la PPE qui prévoir que 20% du GNV utilisée en France en 2023 sera du BioGNV. La majorité de la demande sera tirée par le secteur du transport routier de marchandises, et à moyen terme par le secteur du transport de voyageurs, les usages diffus (messagerie, colisage, flottes d entreprises, artisans) et les flottes des collectivités. Le scénario AFG établit la demande en GNC pour la mobilité terrestre à 16 TWh en 2030 (sur la base du scénario AFGNV). 1 Cela se traduit en termes de véhicules de la façon suivante : 9 TWh GNC PL, véhicules lourds 7 TWh GNC VL, véhicules légers 1 A cette demande en GNC, il faudra ajouter la demande en GNL carburant terrestre décrite plus bas qui s élève à 9,5 TWh en 2030 soit un total de 25 TWh pour la mobilité terrestre au gaz. 9

10 2. La consommation de GNL hors réseau Certains usages vont être directement alimentés en GNL en dehors de la distribution par réseaux. Ces usages sont la mobilité au GNL à la fois pour le transport terrestre et le transport maritime et fluvial, et le GNL porté livré directement à des sites industriels. Le transport routier de marchandises au GNL Comme décrit plus haut une partie de la mobilité terrestre utilisera du GNL qui offre des avantages en termes d autonomie (au-delà de 1000 km). Le GNL se développera uniquement pour le transport routier. Les volumes de GNL consacrés au transport routier de marchandises seront de 9,5 TWh en Cette dynamique est/sera favorisée par la mise en place d infrastructures en plein essor et par les avantages que procure le GNL par rapport au diesel. Le transport maritime et fluvial Sous l égide de l Organisation Maritime Internationale (OMI), la réglementation sur les émissions atmosphériques devient de plus en plus exigeante. L Union européenne (UE) est très engagée sur le sujet, et a en particulier adopté la Directive 2014/94/UE qui vise à faciliter le déploiement d une infrastructure pour carburants alternatifs. Le marché du soutage de GNL en France est encore au tout début de son histoire. Le premier avitaillement en GNL vient d avoir lieu début mai 2016, au Havre. Les volumes concernés sont encore très modestes, mais l événement est significatif et préfigure les 10

11 prochaines étapes. Il témoigne de l intérêt pour les qualités environnementales du GNL, qui est le plus propre des carburants marins ou fluviaux existants. En effet, il permet : - d éliminer la quasi-totalité des SOx et des particules fines - de réduire de 85 à 90% les NOx - de réduire jusqu à -25% les émissions de CO 2. L AFG identifie un déploiement progressif du GNL carburant dans les ports français, sur les trois façades maritimes ainsi que sur les cinq couloirs fluviaux. Ils font apparaitre des besoins en GNL carburant dans tous les ports du réseau central RTE-T, dès 2020 pour les ports maritimes, et dès 2025 pour les ports intérieurs. La mobilité maritime et fluviale au GNL représentera un volume de 10,5 TWh en 2030 en lien avec la conversion du trafic mondial. A noter : La progression rapide du GNL maritime sera tirée par la demande des navires étrangers qui viendront se ravitailler dans les ports français si les infrastructures de soutage sont disponibles. Le GNL porté pour le secteur industriel Le GNL porté se développe pour des sites situés loin du réseau qui utilisent des combustibles plus carbonés ou moins compétitifs. Les besoins en GNL porté sont estimés dans le scénario AFG à 14 TWh en Les raisons du développement du GNL porté sont les suivantes : Il s agit d un segment nouveau, dynamique qui nécessite peu d infrastructures nouvelles (en dehors de celles installées sur les sites industriels) camions ont été soutés dans les terminaux d Elengy en Le scénario AFG table sur une croissance rapide de ce segment dans les 5 prochaines années car le GNL sera abondant et bon marché. La croissance sera moindre après 2025, avec le raccordement de consommateurs aux réseaux. 11

12 3. Le GPL La demande de GPL (butane et propane) progresse en 2030 principalement du fait d une meilleure pénétration du propane dans la production d électricité dans les zones insulaires où l alimentation en électricité peut s avérer de plus en plus fragile. Elle pourra ainsi atteindre 33 TWh en Le marché du GPL est essentiellement fondé sur le secteur résidentiel, dans la mesure où le GPL constitue souvent la seule alternative gaz en zone rurale au fioul ou à l électricité. Les évolutions attendues dans le secteur résidentiel-tertiaire Sur le résidentiel tertiaire la demande en GPL devrait stagner à l horizon Pour le résidentiel, une baisse de 24% des consommations sera enregistrée (soit 4 TWh) mais celle ci sera compensée par une substitution au fioul (+ 6 TWh). Pour le tertiaire, les consommations se stabilisent (+ 0,5%/an) autour d usages captifs dans l hôtellerie et la restauration. Les hypothèses retenues pour le résidentiel : - La dynamique du secteur du bâti est la même que pour le gaz naturel soit nouveaux logements neufs par an et rénovations par an toutes énergies confondues. 12

13 - La maîtrise de la demande énergétique a été initiée très tôt par le secteur des GPL (soit 5% / an depuis 10 ans) du fait d une forte sensibilité aux prix des consommateurs. Les efforts seront poursuivis dans le futur avec la généralisation des chaudières haute performance et des innovations technologiques. - Les GPL sont progressivement privilégiés en 2030 du fait de leur polyvalence, de leur usage flexible et leur empreinte environnementale favorable. - A l horizon 2030 le GPL substitue 15% du fioul en rénovation. Pour le tertiaire : - Les surfaces et les besoins suivent l activité économique et le PIB. - Les technologies performantes de chauffage et de climatisation se déploient et des solutions innovantes émergent (comme l hybridation). Les consommations de GPL dans l industrie La consommation devrait baisser d ici 2030 de 0,6%/an pour atteindre 8 TWh. Cette légère baisse est le fait de l optimisation énergétique des sites (qui compte pour 0,3%/an) et de l amélioration de la performance des procédés industriels. L accroissement attendu du prix du carbone favorise l utilisation des combustibles gazeux dont les GPL pour des besoins thermiques. Cela se traduit par une légère hausse de 0,2%/an. Pour les PMI non raccordées au réseau, les GPL sont privilégiés en substitution du fioul. Par contre, comme évoqué plus haut le GNL porté se développe auprès de l industrie lourde au détriment du GPL. Les systèmes de production d électricité insulaires (centrales électriques et cogénération) Bien que les actions d amélioration de l efficacité énergétique et le développement des ENR permettent de réduire les consommations énergétiques unitaires des foyers en zone insulaire, le développement de l activité économique, la démographie ainsi que l augmentation du taux d équipements des ménages amplifient l augmentation de la demande électrique. Dans le cadre de l amélioration de la qualité de l air, les restrictions progressives des contraintes environnementales imposées aux grandes installations de combustion (GIC) favorisent le développement de systèmes de production d électricité centralisés plus vertueux ainsi que le stockage d énergie. La disponibilité des GPL, leur flexibilité et leur facilité d approvisionnement leurs confèrent une grande marge de progression dans la production d électricité en zone insulaire. Les centrales fonctionnant au charbon ou au fioul lourd seront ainsi progressivement converties au gaz propane. Le taux de pénétration du propane dans la production d électricité en zone insulaire s élève ainsi à 15% en

14 La mobilité Le GPL carburant est considéré comme un des carburants alternatifs dès à présent disponibles sur le territoire français. Actuellement, le GPL est majoritairement distribué par les stations-service des réseaux pétroliers ou des Grandes et Moyennes surfaces. Environ 1 station-service sur 7 distribue du GPL sur l ensemble du territoire national soit environ 1760 stations-service. Il permet largement de couvrir les besoins du parc GPL qui est composé de véhicules en La consommation de GPL représente 4% de la consommation totale de carburant routier. Le scénario de l AFG prévoit une hausse de 60% de la consommation de GPL carburant en 2030 par rapport à 2012 soit 2,6 TWh. Cette hausse se fonde sur les hypothèses suivantes : - une baisse significative des consommations unitaires totales des véhicules neufs - un quasi-doublement du nombre de véhicules GPL entre 2012 et 2030, soit environ véhicules GPL du fait d une conversion progressive du parc en bicarburation et de l augmentation des ventes de véhicules neuf GPL grâce à l élargissement des offres constructeurs (lié à l accroissement des contraintes environnementales). 14

15 Annexes Les infrastructures de gaz naturel en France (source AFG) 15

16 La répartition de la demande de gaz naturel par secteur (source Bilan prévisionnel pluriannuel gaz 2016) L approvisionnement en gaz naturel de la France en 2015 (source AFG) 16