Vers une Belgique 100% renouvelable en 2050 Conférence-débat organisée par le GRAPPE Yves Marenne, le 08 février 2013

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1 Vers une Belgique 1% renouvelable en 25 Conférence-débat organisée par le GRAPPE Yves Marenne, le 8 février 213

2 Plan de l exposé Objectifs de l étude Méthodologie et hypothèses Résultats Politiques et mesures Conclusions

3 Objectifs Quel est l objet de cette étude? L étude, commandée par les 4 Ministres de l Energie en 211, vise à répondre aux questions suivantes: Comment atteindre 1% d énergie renouvelable en 25 en électricité, chauffage et transport à l exception de l aviation et du transport maritime? Quelles sont les technologies qui seront nécessaires? Quel sera le coût de cette transition? Il s agit d une étude de faisabilité. De nombreuses questions restent ouvertes. 3

4 Méthodologie Quelle est la méthodologie utilisée? L étude a été réalisée en utilisant un modèle d optimisation économique (Markal/Times du VITO). L étude recourt au concept de service énergétique (à ne pas confondre avec la consommation d énergie). Par exemple: Un certain confort thermique ( t interne d un logement) Un nombre de km parcouru Un tonnage d acier produit L étude prend en compte des coûts de «désutilité». L étude évalue les trajectoires et les coûts par rapport à un scénario de référence (REF + REF_ASPO). L étude prend en compte la variabilité du flux d énergie renouvelable. L étude suppose la prolongation du paradigme économique actuel. Le niveau de services énergétiques de 25 ressemble à ce qu on connaît aujourd hui. Dans certains cas, il augmente même. On n envisage pas de scénarios de type décroissance.

5 Méthodologie L étude définit différents scenarios pour atteindre la cible des 1% en 25 Scena rio name Main characterist ics Varia nts General parameters Energy services demand Import of ELE Biomas suse PV Technology parameters Wind Wind onshor offshore e GEO REF DOM Reference scenario 22 EU climateenergy package 1% Renewable Energy by 25; DOMestic check NO NO Exogeno us Exogeno us Average of (5.8 TWh) DEM constraints GW é DEM GRID BIO PV Low energy services demand Flexible electricity imports More biomass imports More solar PV NO NO Low price High price Low price High price Endogen ous: price elastic Free (but max 1 GWé) Average of (5.8 TWh) 3PJ Free (+check < GDP based) 3PJ 25 km² Free (but < 1% of BE) 9GWé 8 GWé 4 GWé WIND More Wind (onshore and offshore) NO 25 km² Free (but max 2 GWé) Free 5

6 L étude est basée sur les potentiels renouvelables locaux (= belges) Hypothèses Eolien onshore: 9 GW (basés sur des études régionales) Eolien offshore: 8 GW sur le plateau continental belge(étude OPTIEP- BCP) Solaire: superficie de toitures bien orientées (chauffage et PV) 12,2 x 1 7 m² en Wallonie 1,74 x 1 7 m² à Bruxelles approx. 25 km² 11,25 x 1 7 m 2 en Flandre Hydro: +/- Capacité actuelle 12 MW Biomasse: 3 PJ = production locale et importation (sur base de critère de durabilité et d équité) Géothermie profonde: 4 GWe Les potentiels locaux ne sont pas suffisants pour couvrir les besoins. 6

7 Résultats Quelle consommation en 25? La consommation intérieure brute en baisse % REF. PJ Fossil Electricity wind offshore - trade Electricity from trade Hydro Total ambient heat (air + ground) Wind Bioenergy Solar REF DEM GRID BIO PV WIND 7

8 Résultats Quelle consommation en 25? Une électrification de la société, un usage dédié de la biomasse. Changement dans les modes de consommation de l énergie, dans l organisation du travail, Oil Gas Coal Heat (air & ground & direct) Hydrogen Biomass Electricity PJ Total Industry Residential Transport 8

9 Quel parc électrique en 25? Résultats Un parc et une production électrique en forte hausse 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 REF DEM GRID BIO PV WIND 9

10 Quels usages pour la biomasse énergie en 25? Résultats 6 5 PJ Direct use electricity sector Direct use industrial sector Hydrogen production Biofuel production 1 DEM GRID BIO PV WIND La biomasse est essentiellement utilisée en industrie et dans les transports. 1

11 Des importations d énergie en baisse

12 Quel est l espace nécessaire pour produire ces énergies renouvelables en km 2? Résultats PV: 2545 W peak /m² Wind offshore: 8.5 W peak /m² (squared parks) Wind onshore: 8.5 W 4 peak /m² (squared parks) Biomass:.5 W/m² Biomass (domestic and imported) WIND offshore (BE) WIND onshore SOLAR Belgian la nd surface Belgian Continental Plate REF DEM GRID BIO PV WIND 12

13 Résultats Quels sont les coûts de la transition? 5.% 4.5% 4.% 3.5% 3.% 2.5% 2.% 1.5% 1.%.5%.% DEM GRID BIO PV WIND Energy system cost, %of GDP (25) Total cost, including demand losses % of GDP (25) Les coûts annuels additionnels par rapport à REF en 25 représentent +/- 2 % du PIB. Ces coûts augmentent si l on tient compte des coûts de désutilité. 13

14 Résultats Quels sont les coûts de la transition? En intégrant désutilité et coûts environnementaux évités, certains scénarios ont un coût global négatif (1 Milliards d Euros) Real B 25 for DEM GRID BIO PV WIND Low case CO2 damage (18 to 13 /ton) High case CO2 damage (73 to 3 /ton) NB: les autres gains (santé, ) ne sont pas pris en compte 14

15 Résultats Quels sont les coûts de la transition? Investissements additionnels de l ordre de 3 à 4 Milliards d Euros Transport Residential 25 2 Transport Residential 3 25 Other sectors Industry 15 Other sectors Industry 2 15 Electricity Conversion 1 Electricity Conversion 1 Commercial 5 Commercial 5-5 DEM GRID BIO PV WIND CHP Agriculture -5 DEM GRID BIO PV WIND CHP Agriculture Cumulés sur la période Investissements en 25 15

16 Résultats Création d emplois liés à la transition Source: Wei et al. (21), Federal Planning Bureau. 2 à 6 emplois créés en 23 suivant les scénarios % REF NB: ces chiffres ne sont pas un résultat direct du modèle

17 PaM s Quelles politiques et mesures? Mettre en place un cadre institutionnel favorable. Objectifs long terme, réduction des barrières administratives,... Promouvoir l efficacité énergétique et les économies d énergie. Rénovation du bâti, Soutenir les énergies renouvelables. Quels instruments? Développer les infrastructures de réseau. Transport, distribution, matcher offre et demande «Electrifier» la société. Conséquence entre autre dans les méthodes de travail Favoriser les changements technologiques. Recherche et développement (stockage, hydrogène, )

18 Conclusions Conclusions Il est possible d alimenter notre système énergétique avec 1% de renouvelable sans changer de paradigme économique. Cela nécessite des investissements importants et cela implique des changements radicaux de notre société. Le surcoût est de l ordre de 2% par rapport au scénario REF (2% du PIB en 25). Tous les bénéfices collatéraux n ont pas pu être estimés (tous les impacts macro-économiques non plus). Notre dépendance énergétique est considérablement réduite. Une action politique rapide et résolue est indispensable. Si notre «confort énergétique» est maintenu, notre façon de consommer l énergie est modifiée dans ces scénarios. 18

19 Merci pour votre attention Contacts: Danielle Devogelaer, Dominique Gusbin, Jan Duerinck, Wouter Nijs, Yves Marenne, Marco Orsini, Marie Pairon,

20 Challenge is dealing with intermittent renewable energy sources: Daily fluctuations Methodology Capacity factor Solar Wind.2.1 Half hourly observations from 1 to 5 March

21 Methodology Challenge is dealing with intermittent renewable energy sources: Seasonal fluctuations Capacity factor days moving average 21 Lowest combined availabilit y