Wallonie : Entre bilans, objectifs et perspectives

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1 Wallonie : Entre bilans, objectifs et perspectives LEHANCE Pascal, Attaché SPW-DGO4 Département de l Energie et du Bâtiment durable Direction de la Promotion de l Energie durable 1

2 Sommaire: 1)Présentation du paysage institutionnel 2)Situation de la consommation énergétique en Région wallonne 3)Objectifs concrets en Wallonie à l horizon )Horizon )Les enjeux technologiques 2

3 3 Présentation du paysage institutionnel

4 1980: Première réforme de l Etat Début du processus de régionalisation du secteur de l énergie Etat -études prospectives en énergie -tarification de l électricité et du gaz naturel -haute tension supérieure à 70 kilovolts (kv) -stockage et le transport du gaz naturel -production d électricité hors renouvelable (sauf éolien offshore) -transport d énergie Régions -réseaux de moins de 70 kilovolts (kv) -distribution du gaz naturel -production d électricité à partir des sources d énergie renouvelables (sauf éolien off-shore) et de la cogénération -utilisation rationnelle de l énergie 4

5 2013: Sixième réforme de l Etat Acquisition des nouvelles compétences par les Régions Régions -réseaux de moins de 70 kilovolts (kv) -distribution du gaz naturel -production d électricité à partir des sources d énergie renouvelables (sauf éolien off-shore) et de la cogénération -utilisation rationnelle de l énergie -tarification de l électricité et du gaz naturel 5

6 Région wallonne Département de l Energie et du Bâtiment durable Direction de la Promotion de l Energie durable Direction de l Organisation des Marchés régionaux de l Energie Direction de la Promotion du Bâtiment durable 6

7 Production/consommation énergétique en Région wallonne 7

8 - Production d énergie primaire: production d énergie via des ressources propres non importées uniquement renouvelable en Wallonie - Consommation d énergie primaire: consommation d énergie produite en Wallonie quelle qu en soit la source 8

9 Energie primaire: production wallonne Production d'énergie primaire sources: ICEDD Biomasse 88,17% Renouvelable hors biomasse 12% Eolien 6,49% PV 1% Soltherm 1% Géothermie 0,23% PAC 1% Hydroélectricité 2,88% Hydroélectricité Eolien Solaire Photovoltaïque Solaire Thermique Géothermie Pompes à chaleur Biomasse Production d'énergie primaire (GWh)

10 Energie primaire: consommation Consommation d'énergie primaire sources : ICEDD Renouvelable 7% Produits houillers 6% Produits pétroliers 29% Autres 1% Gaz naturel 24% Nucléaire 33% Nucléaire Gaz naturel Produits pétroliers Produits houillers Renouvelable Autres Seuls 5 des 7% de renouvelable proviennent de la production d énergie primaire wallonne. La différence provient essentiellement de l importation de biomasse Consommation intérieure brute (TWh) Part du renouvelable dans la CIB 1% 2% 2% 7% 10

11 Energie primaire: Indépendance énergétique Indépendance énergétique de la Wallonie 8,00% 7,00% 6,00% 5,00% 4,00% 3,00% 2,00% 1,00% 0,00% 7,21% 5,77% 4,09% 4,03% 3,10% 2,71% 3,05% 2,88% 3,08% 3,03% 3,15% 3,46% Indépendance énergétique (Prod. Primaire+ Récupération/CIB) 11

12 Energie primaire: Intensité énergétique sources: Eurostat, ICEDD, IWEPS Comparaison de l'intensité énergétique primaire, kep/k PIB, chaînes, réf. : Wallonie; 230 en ktep/k Flandre ; 217 Belgique; 191 UE-27 ; Intensité énergétique: Besoin en énergie (exprimé en ktep kilotonne équivalent pétrole) par création de valeur 1tep = kWh 12

13 Energie primaire: situation européenne Données Eurostat mai

14 Energie primaire: situation européenne Belgique Pétrole: 42% Gaz naturel: 26% Charbon: 5% Nucléaire: 21% Renouvelable: 4% Autres: 2% 14

15 Energie primaire: situation européenne 15

16 Energie primaire: situation européenne 16

17 Energie primaire: évolution de la consommation Evolution de la consommation d'énergie primaire- Wallonie sources: ICEDD Autres Chaleur, vapeur en GWh Renouvelable hors biomasse Biomasse Autres gaz Produits houillers Produits pétroliers Gaz naturel Nucléaire 17

18 Energie primaire: évolution du renouvelable 8,00% Evolution de la part de renouvelable par vecteur - Energie Primaire sources: ICEDD 7,00% 6,00% 5,00% 4,00% 3,00% 2,00% 1,00% 0,00% P Eolien Géothermie Hydroélectricité Pompes à chaleur Solaire Photovoltaïque Solaire Thermique Biomasse 18

19 Energie finale: consommation globale Consommation finale wallonne en GWh Consommation finale renouvelable Consommation finale totale Diminution due à un hiver plus doux essentiellement P 19

20 Energie Finale: détail pour le renouvelable Evolution de la Consommation finale renouvelable par vecteur sources : ICEDD en GWh Diminution due à un hiver plus doux essentiellement P Biomasse Solaire Thermique Pompes à chaleur Géothermie Solaire Photovoltaïque Hydroélectricité Eolien

21 Energie finale: consommation en renouvelable % Electricité % Chaleur % transport Part SER dans la consommation finale brute selon directive 2009/28 sources: ICEDD 0,85% 1,03% Essentiellemen t biocarburants 0,28% 0,26% 0,01% 0,01% 4,83% 4,28% 0,01% 0,01% 0,01% 0,01% 0,01% 3,70% 3,79% 3,87% 2,37% 2,50% 2,63% 2,74% 2,90% 3,30% 0,37% 0,38% 0,45% 0,45% 0,51% 0,65% 0,89% 1,17% 1,39% 1,88% 2,07%

22 Energie finale: consommation par utilisation Consommation finale renouvelable (dir2009/28) Consommation Transport Production Chaleur Production Electricité P en GWh 22

23 Electricité: Production nette Production d'électricité nette source: ICEDD en GWh Production Electricité nette renouvelable Production Electricité nette totale P En 2011, la production de renouvelable représente environ 9% de la production totale nette de la Wallonie (33 TWh), soit environ 2800 TWh. 23

24 Electricité: détail du renouvelable 10,00% Part de l'électricité renouvelable dans la production d'électricité nette totale sources: ICEDD 9,00% 8,00% 7,00% 6,00% 5,00% 4,00% Part de la biomasse Part du solaire PV Part de l'hydroélectricité Part de l'éolien 3,00% 2,00% 1,00% 0,00% P 24

25 Chaleur: production nette Production de chaleur nette renouvelable source: ICEDD en GWh Production Chaleur nette renouvelable Chaleur totale En 2010, la production de chaleur nette renouvelable représente environ 8% de la chaleur consommée de la Wallonie, soit 6 TWh. 25

26 Chaleur: détail du renouvelable 10,00% Part de chaleur renouvelable dans la chaleur totale sources: ICEDD 9,00% 8,00% 7,00% 6,00% 5,00% 4,00% Part de biomasse Part de la géothermie Part des PAC Part du solaire thermique 3,00% 2,00% 1,00% 0,00%

27 Parc renouvelable: Evolution 500,00 450,00 Evolution du parc de production renouvelable sources: ICEDD, Cwape 400,00 350,00 300,00 en MW 250,00 Géothermie 200,00 Solaire PV 150,00 100,00 Hydraulique (hors centrales d'accumulation par pompage) Solaire thermique 50,00 0,00 Cogénération Biomasse Eolien Parc total:1.000mw

28 Parc renouvelable: Evolution 500,00 450,00 400,00 350,00 Evolution du parc de production renouvelable sources: ICEDD, Cwape Solaire photovoltaïque: En 10 ans, x1.000% 300,00 en MW 250,00 Géothermie 200,00 Solaire PV 150,00 100,00 Hydraulique (hors centrales d'accumulation par pompage) Solaire thermique 50,00 0,00 Cogénération Biomasse Eolien Parc total:1.000mw

29 Parc: part relative Parc/Production 100% Comparaison Parc/ Production renouvelable en part relative 90% 80% 70% 60% 50% 40% Géothermie Solaire thermique Solaire PV Eolien Hydraulique (hors centrales d'accumulation par pompage) Cogénération Biomasse 30% 20% 10% 0% Parc Production Parc Production Parc Production

30 Consommation finale par secteur 30

31 Consommation finale relative par secteur 31

32 Consommation finale par secteur et par source énergétique Somme de 2010 Domestique Total Domestique Industrie Transport Total général Agriculture Logement Tertiaire Autres combustibles Autres gaz Biomasse Chaleur, vapeur Electricité Gaz naturel Produits houillers Produits pétroliers Renouvelable hors biomasse Eolien 0 Géothermie Hydroélectricité 0 Pompes à chaleur Solaire Photovoltaïque 0 Solaire Thermique Total général

33 Consommation finale par secteur et par source énergétique Somme de 2010 Domestique Total Domestique Industrie Transport Total général Agriculture Logement Tertiaire Autres combustibles Autres gaz Biomasse Chaleur, vapeur Electricité Gaz naturel Produits houillers Produits pétroliers Renouvelable hors biomasse Eolien 0 Géothermie Hydroélectricité 0 Pompes à chaleur Solaire Photovoltaïque 0 Solaire Thermique Total général

34 Consommation finale par secteur et par source énergétique Somme de 2010 Domestique Total Domestique Industrie Transport Total général Agriculture Logement Tertiaire Autres combustibles Autres gaz Biomasse Chaleur, vapeur Electricité Gaz naturel Produits houillers Produits pétroliers Renouvelable hors biomasse Eolien 0 Géothermie Hydroélectricité 0 Pompes à chaleur Solaire Photovoltaïque 0 Solaire Thermique Total général

35 Objectifs concrets en Wallonie à l horizon

36 Référence de base Conseil européen des 11 et 12 décembre % de renouvelable 20% de CO² en moins En 2020 Objectif % d efficacité énergétique en plus 36

37 Objectifs énergie renouvelable Fixés par la Directive 2009/28/CE 20% de la consommation d énergie finale d origine renouvelable + Utilisation de 10% de l énergie renouvelable produite dans les transports Objectif contraignant assigné à chaque Etat Membre Objectif pour la Belgique: 13% Objectif pour la Wallonie: Pas fixé. 13%? La Déclaration de politique régionale a pour objectif de «tendre à l horizon 2020 à 20% de la consommation finale d énergie par des sources renouvelables» et à «viser à atteindre au minimum GWh d électricité d origine renouvelable en 2020» 37

38 Objectifs réduction gaz à effets de serre Fixés par la Directive 2009/29/CE 20% de réduction de gaz à effets de serre par rapport à 1990 (jusque 30% en cas d accord international) Objectif contraignant assigné à chaque Etat Membre Objectif pour la Belgique: 15% Objectif pour la Wallonie: Pas fixé. En négociation. La Déclaration de politique régionale a pour objectif de mettre en œuvre une stratégie qui permettra de réduire nos émissions de 30% d ici 2020 et de 80 à 95% d ici 2050 (suites du Plan Air-Climat et Plan pour la Maîtrise durable de l Energie). 38

39 Objectifs efficacité énergétique Directive en cours de négociation Directive 2006/32/CE toujours d application Améliorer l efficacité énergétique de 20% par rapport au niveau prévu pour 2020 Objectif non-contraignant (pour le moment) assigné à chaque Etat Membre Objectif actuels pour la Belgique: 18% Objectif pour la Wallonie: Pas fixé. La Déclaration de politique régionale s engage simplement, pour le moment, à améliorer l efficacité énergétique. 39

40 Exemples de mesures concrètes 1) Cadre et cadastre éoliens Objectif en 2020: 900 à éoliennes (contre +/-230 actuellement) pour une production estimée de 4,5 TWh 2) Plan QUALIWATT de soutien au photovoltaïque Remplacement du régime de Certificats verts par un régime dégressif en fonction des revenus. Soutien à l installation de panneaux «made in Europe» 3) Renforcement des primes à l isolation 40

41 Et plus loin? Backcasting

42 Backcasting 2050 Backcasting? une méthode dans laquelle les conditions futures souhaitées sont envisagées et des mesures sont alors définies pour atteindre ces conditions, plutôt que de prendre des mesures qui constituent une simple continuation des méthodes actuelles extrapolées dans le futur 42

43 Problème de départ - Comment parvenir à un objectif 100% renouvelable en 2050 (électricité, chauffage et refroidissement, transport, sauf le transport aérien et maritime)? - Quelles sont les technologies nécessaires? - Quels sont les coûts de ces solutions? - Quels sont les principaux obstacles? 43

44 Hypothèses de départ - Croissance du PIB constante estimée de 2,2 à 1,7% par décennie - Croissance de population estimée de 0,8 à 0,3% par décennie - Importation nette d électricité de 5,8TWh annuels - Usage limité à 300PJ de biomasse globale (import-produit) 44

45 Hypothèses de départ (2) - Evolution de la demande en transport proportionnelle à l évolution de la population et du PIB - Production d acier continue à 8MT/an - Croissance continue de la production de ciment et de verre (~1,5-2%/an) 45

46 Quel potentiel énergétique en 2050? - Eolien onshore: 9 GW - Eolien offshore: 8 GW - Solaire (PV et thermique): 250 km² de surface bâtie valorisable - Hydro: 120 MW - Biomasse: 300 PJ (~83 TWh) - Géothermie: 4 GWe 46

47 Estimation des coûts de production (2050) FIXOM CAPEX Coûts exprimés en (2005)/Mwhe A titre de comparaison, le nucléaire et les centrales au gaz sont au niveau de l éolien 47

48 Estimation coût d investissement CAPEX 2020 CAPEX 2050 FIXOM 2020 FIXOM 2050 Lifetime Geothermal with ORC HDR Geothermal with ORC PV Roof panel High Price PV Roof panel Low Price (standard runs) PV Roof panel Very Low Price Wood - Steam turbine Wind Offshore close Wind Offshore far Wind Offshore very far Wind Onshore Coûts exprimés en (2005)/kWe A noter qu une chute très importante du prix du PV sera constatée d ici à 2020 (estimation de 3 à 4 fois) 48

49 Quels besoins techniques et industriels? Processus sidérurgiques utilisant pour moitié de l hydrogène en lieu et place de méthane. Industrie verrière travaillant sur base de biomasse directe ou préparée (biofuels). Pas de CCS. Stockage via la filière hydrogène essentiellement. 49

50 Scénarios envisagés 6 scénarios ont été envisagés: 1- REF: maintien du schéma de production actuel et en tenant compte des obligations européennes 2- DEM: diminution «forcée» de la demande en électricité 3- GRID: avec seulement du renouvelable et de l import d électricité 4- BIO: 100% renouvelable avec prédominance de bioénergie 5- PV: 100% renouvelable avec prédominance PV 6- Wind: 100% renouvelable avec prédominance éolien 50

51 Quelle consommation en 2050? PJ Fossil Electricity wind offshore - trade Electricity from trade Hydro Total ambient heat (air + ground) Wind Bioenergy Solar 0 REF DEM GRID BIO PV WIND A noter une baisse de consommation dans les scénarios sans source fossile 51

52 Consommation par secteurs Oil Gas Coal Heat (air & ground & direct) Hydrogen Biomass Electricity PJ Total Industrie Domestique Transport La biomasse sera essentiellement affectée à l industrie (chauffage, production d hydrogène ou de biocarburant), tandis que le transport sera assuré par l hydrogène (stockage ou processus bio) 52

53 Quel parc? TWh Imported electricity other Imported offshore electricity Gas Hydro Wind offshore Wind onshore Geothermal Biomass (incl. CHP) PV Of which Excess electricity GWe REF DEM GRID BIO PV WIND 0 REF DEM GRID BIO PV WIND Production Puissance du parc Les rendements plus faibles en solaire explique l importance du parc dans le scénario PV 53

54 Quel stockage? 250 Hydrogen or equivalent Low efficient storage High efficient storage Existing Coo (4,8 GWh) GWh DEM GRID BIO PV WIND 54

55 Importations énergétiques? Diminution des importations, certes, mais part relative d importation électrique et biomasse plus haute. 55

56 56 Scénarios réalisables mais réalistes?

57 Blade Runner (1982) 57

58 Surcoût des scénarios (en M ) Transport Residential Other sectors Industry Electricity Conversion Commercial CHP Agriculture 0 0 DEM GRID BIO PV WIND DEM GRID BIO PV WIND Cumul investissements Investissement en 2050 Transport Residential Other sectors Industry Electricity Conversion Commercial CHP Agriculture Surcoût par rapport au scénario de référence. DETTE BELGE: M 58

59 Limites du Backcasting - Postulat de départ est-il bon? - 100% de renouvelable est-ce envisageable? (problème d espace) -Autarcie énergétique? (non, on doit importer) - Hypothèses de travail? (Industrie lourde) - Stockage? (Hydrogène + utilisation de l'hydrogène dans l'industrie) - Technologies figées? 59

60 60 Enjeux technologiques

61 SET-Plan Communication du 22 novembre 2007 de la Commission au Conseil, au Parlement européen, au Comité économique et social européen et au Comité des Régions UN PLAN STRATÉGIQUE EUROPÉEN POUR LES TECHNOLOGIES ÉNERGÉTIQUES (PLAN SET) "La technologie est une pièce essentielle du puzzle énergétique" Fixe des objectifs à l'horizons 2020 dans 8 domaines technologiques - Eolien - Nucléaire - Solaire photovoltaïque et concentré - Piles à combustible - CCS - Smart City - Bioénergie - Smart Grids 61

62 Moyens Budget prévisionnel en 10 ans comprenant la recherche et le développement et le déploiement de démonstrateurs: - Eolien: 6 Mia - Solaire photovoltaïque et concentré: 16 Mia - CCS: 13 Mia - Bioénergie: 9 Mia - Piles à combustible; 1 Mia ( ) - Nucléaire: 7 à 10 Mia - Smart City: Non déterminé - Smart Grids: 2 Mia TOTAL: 54 à 57 Mia 62

63 Mise en oeuvre R&D: Pour la période , 7ème programme-cadre de Recherche et Développement. Pour la période , Horizon Implication de l'industrie: Mise en place des Initiatives industrielles et du Fuel Cell Joint Undertaking. Les Initiatives industrielles préparent les lignes directrices en R&D via les roadmaps technologiques. Encadrement par la Commission et les Etats-Membres. 63

64 Objectifs - éolien - développement d'une cartographie plus précise des ressources et du potentiel éoliens en Europe, y compris en terrains hostile et environnements complexes. - 5 à 10 installations d'essai pour de nouveaux systèmes de turbines. -jusqu'à 10 projets de démonstration de turbines de nouvelle génération, y compris un avec des prototypes de 10 à 20 MW. -au moins 4 prototypes de nouvelles structures offshore testés dans différents environnements. -démonstration de nouveaux procédés de fabrication (y compris la logistique et les techniques d'érection dans les régions éloignées et des environnements climatiques hostiles). -démonstration de l'intégration au réseau à l'échelle industrielle (voir les parcs éoliens comme «centrales électriques virtuelles»). 64

65 Pale d éolienne 6 MW (Siemens) 65

66 Objectifs - solaire -programme de R & D axée sur l'amélioration de la performance et de la durée de vie des systèmes et composants photovoltaïques, et sur le développement des technologies-clé pour l'interface avec le réseau électrique. -installations de pilotes de production photovoltaïque pour procédés de fabrication innovants et rentables, adaptés à la production de masse. -un programme de R & D et de démonstration pour les technologies CSP axé sur la réduction de la production, de l'exploitation et des coûts d'entretien, sur l'amélioration de la flexibilité opérationnelle et de la distribution d'énergie, et sur la minimisation de l'empreinte sur l'environnement et l'usage de l'eau. -un portefeuille de projets de démonstration sur la production d'énergie dans des applications décentralisée et dans les communautés urbaines tels que des concepts intégrés aux bâtiments et des centrales innovantes décentralisées à l'échelle industrielle (plusieurs MW). 66

67 Carte du potentiel CSP (projet REACCESS) 67

68 Objectifs - CCS -Un programme de démonstration à grande échelle visant la construction et l'exploitation d'un maximum de 12 projets CCS à l'échelle industrielle d'ici Chaque projet intégrera et testera les composants existants du CCS, ce qui démontrera la faisabilité du concept et produira les connaissances qui aideront à réduire les coûts, à orienter la R & D future et à augmenter la sensibilisation du public sur les avantages de la technologie. -Un programme de recherches renforçant et complétant les activités de démonstration du CCS. Il mettra l'accent sur le développement continu de composants plus efficaces pour les technologies de CCS individuelles qui pourraient être commercialement disponibles aux alentours de Il devrait également permettre au CCS d'avoir un large éventail d'applications commerciales dans les industries énergivores. 68

69 Objectifs - bioénergie -jusqu'à environ 30 unités de démonstration et / ou la première du genre de taille industrielle dans toute l'europe, avec pour but de déployer des filières bioénergétiques innovantes et durables avec un fort potentiel commercial global pour de nombreuses ressources de la biomasse, en prenant avantage de différentes répartitions géographiques, conditions climatiques ou conditions logistiques. -une série d'activités sur les ressources en biomasse pour la bioénergie menant à une meilleure coopération entre les parties prenantes et le développement du marché des matières premières. -R&D à plus long terme concernant les chaînes de valeur bioénergétiques émergentes et innovantes qui seront disponibles dans le commerce au-delà de rendre les biocarburants de la deuxième génération concurrentiels par rapport aux combustibles fossiles, tout en veillant au caractère durable de leur production. 69

70 70

71 Objectifs - Piles à combustible -le programme, mis en œuvre par l'entreprise conjointe sur les piles à combustible et l'hydrogène (FCH-JU), couvre les applications allant du transport routier à la production stationnaire d'électricité et aux applications portables, ainsi que la production et la distribution d'hydrogène. L'industrie mène la planification des programmes dans le but de surmonter les obstacles techniques et autres barrières à l'introduction de masse sur le marché des piles à combustible et des applications de l'hydrogène. - le programme comprend: - recherche à long terme et orientée vers le progrès, la R&D précompétitive; - projets de démonstration à grande échelle dans le transport routier, les applications fixes de génération d'énergie, les applications précommerciales ainsi que dans la production et le transport d'hydrogène; - actions de soutien dans l'éducation, la formation et le développement des règlements, des codes et des normes et l'évaluation du cycle de vie. 71

72 Objectifs - nucléaire -la conception et la construction de réacteurs de démonstration: un réacteur rapide refroidi au sodium (SFR) et designs alternatifs refroidis par des technologies au plomb ou au gaz (LFR, GFR). -des ateliers pilotes de fabrication de combustible pour le début de l'exploitation des installations de démonstration. -une programmation R&D coordonnée pour la sûreté, la performance, la durée de vie, la gestion et la gestion des déchets des réacteurs à la fois des futurs réacteurs de IVème Génération et des centrales nucléaires existantes qui fournissent actuellement ⅓ de l'électricité de l'ue et ⅔ de de son énergie à bas carbone. - développer le soutien nécessaire aux infrastructures de recherche (ITER). 72

73 Objectifs - Smart Cities L'Initiative Smart Cities vise à améliorer l'efficacité énergétique et à le déploiement des énergies renouvelables dans les grandes villes à des niveaux supérieurs à ceux prévus dans les politiques européennes sur l'énergie et le changement climatique. Cette initiative soutiendra les villes et les régions qui prendront des mesures novatrices pour progresser vers une réduction radicale des émissions de gaz à effet de serre à travers l'utilisation et la production durables de l'énergie. Il portera les villes concernées à l'avant-garde du développement de l'économie à faible émission de carbone. 73

74 Objectifs - Smart Grids L'initiative industrielle européenne sur les réseaux électriques cherche à développer, démontrer et valider, à l'échelle, les technologies, l'intégration de systèmes et les processus afin de: -permettre la transmission et la distribution d'un maximum de 35% de l'électricité à partir de sources renouvelables dispersée et concentrée d'ici 2020 et de faire la production d'électricité totalement décarbonée en 2050; -intégrer davantage les réseaux nationaux dans un véritable réseau paneuropéenne; -optimiser les investissements et les coûts de fonctionnement liés à la mise à niveau des réseaux électriques européens pour répondre aux nouveaux défis; -garantir une haute qualité de l'électricité fournie à tous les clients en les engageant à participer activement dans l'efficacité énergétique; - anticiper les évolutions comme l'électrification des transports. 74

75 75 Merci de votre attention!