L offre d énergie: une comparaison France, Allemagne et Japon. Par Pierre Lasserre, Sciences économiques Université du Québec à Montréal

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1 L offre d énergie: une comparaison France, Allemagne et Japon Par Pierre Lasserre, Sciences économiques Université du Québec à Montréal

2 Plan Quelques faits stylisés caractéristiques de la France, de l Allemagne et du Japon L offre d électricité est spéciale Théorie Politique énergétique

3 Population et PIB Population PIB PIB per capita Structure économique

4 Évolution de la population par pays 14 Population (en millions) 12 1 Population (en millions) France Allemagne Japon Année *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

5 Évolution du PIB des trois pays PIB sur la base des parités de pouvoir d'achat (MILLIARDS USD 25) PIB (Milliards USD 25) France Allemagne Japon Année *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

6 Évolution du PIB par habitant PIB par habitant en Parités de Pouvoir d'achat (Milliers de USD 25) Milliers de dollars France Allemagne Japon Année *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

7 Importations nettes d énergie (MTEP) par pays Importations nettes totales d'énergie(mégatonnes d Équivalent Pétrole) Importations nettes (MTEP) France Allemagne Japon Année *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213,

8 Analyse de l indépendance énergétique de chaque pays 1 Indépendance énergétique(production d'énergie/atep),9,8,7,6,5,4 Allemagne France Japon,3,2, *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

9 Valeur ajoutée par secteur en pourcentage du PIB français 1% 9% 8% Valeur ajoutée (en % du PIB) 7% 6% 5% 4% 3% Agriculture Services Industrie 2% 1% % Année *World Development Indicators, 213 World Bank.

10 Valeur ajoutée par secteur en pourcentage du PIB allemand 1% 9% 8% Valeur ajoutée (en % du PIB) 7% 6% 5% 4% 3% Agriculture Services Industrie 2% 1% % Année *World Development Indicators, 213 World Bank.

11 Valeur ajoutée par secteur en pourcentage du PIB japonais 1% 9% 8% Valeur ajoutée (en % du PIB) 7% 6% 5% 4% 3% Agriculture Services Industrie 2% 1% % Année *World Development Indicators, 213 World Bank.

12 Consommation d énergie La consommation totale d énergie finale La consommation d énergie finale par habitant L intensité énergétique finale: la consommation d énergie finale par PIB La consommation d énergie finale par source La consommation d énergie finale par secteur

13 Consommation énergétique finale (MTEP) par pays 4 Consommation énergétique finale (en Mtep) 35 Mégatonnes d'equivalent Pétrole Allemagne France Japon *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

14 La consommation d énergie finale par habitant Les années 6, une décennie de forte croissance pour tous: «ère du pétrole», coûts de production faibles, développement industriel, etc. Les chocs pétroliers et le recul de la demande 1973: premier choc et impact en France et au Japon : deuxième choc et impact en Allemagne Stagnation de la croissance démographique au Japon (198-2) Relative harmonisation des cons. Per capita en 212

15 Consommation énergétique finale par habitant (MTEP) 3,5 Consommation énergétique finale par habitant 3 Tonnes d'equivalent Pétrole 2,5 2 1,5 1 Allemagne France Japon, *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

16 L intensité énergétique finale: la consommation énergétique finale (MTEP) par PIB (milliers de dollars US 25),18 Consommation énergétique par PIB Tonnes d'equivalent Pétrole par milliers de USD (25),16,14,12,1,8,6,4,2 Allemagne France Japon *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

17 La consommation d énergie finale par source Les sources sont réparties en 4 principaux blocs: Charbon et tourbe Pétrole (dérivés du pétrole brut notamment) Électricité Gaz naturel Croissance soutenue de la consommation d électricité depuis 196

18 Consommation totale d énergie finale (MTEP) par source en France 12 Consommation énergétique finale par produit en France 1 Mégatonnes d'equivalent Pétrole Charbon et tourbe Pétrole Electricité Gaz naturel *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

19 Consommation totale d énergie finale (MTEP) par source en Allemagne 14 Consommation énergétique finale par produit en Allemagne 12 Megatonnes d'equivalent Pétrole Charbon et tourbe Pétrole Electricité Gaz naturel *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

20 Consommation totale d énergie finale (MTEP) par source au Japon 25 Consommation énergétique finale par produit au Japon 2 Mégatonnes d'equivalent Pétrole Charbon et tourbe Pétrole Electricité Gaz naturel *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

21 L intensité énergétique primaire (ATEP/PIB): un indicateur d efficience,25 Approvisionnement en Energie Primaire par PIB (ATEP/PIB),2 Tonnes d'equivalent Pétrole,15,1 Allemagne France Japon, *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

22 Les sources d énergie primaire et l offre globale Les sources d énergie dans le temps

23 Approvisionnement en énergie primaire par source en France 3 Approvisionnement en énergie primaire par sources en France 25 Mégatonnes d'equivalent Pétrole Premier et deuxième choc pétrolier Catastrophe de la centrale de Fukuhima Nucléaire Energies renouvelables Gaz naturel Pétrole Charbon et tourbe *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

24 Approvisionnement en énergie primaire par source en Allemagne 4 Approvisionnement en énergie primaire par sources en Allemagne 35 Mégatonnes d'equivalent Pétrole Premier et deuxième choc pétrolier Catastrophe de la centrale de Fukuhima Nucléaire Energies renouvelables Gaz naturel Pétrole Charbon et tourbe *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

25 Approvisionnement en énergie primaire par source au Japon 6 Approvisionnement en énergie primaire par sources au Japon 5 Mégatonnes d'equivalent Pétrole Premier et deuxième choc pétrolier Catastrophe de la centrale de Fukuhima Nucléaire Energies renouvelables Gaz naturel Pétrole Charbon et tourbe *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

26 Les sources d énergie primaires pour l électricité Les différences entre les pays sont exacerbées

27 Part (en %) par source d énergie à la production d électricité en France 1 Contribution des sources d'énergie à la production d'électricité en France (%) Autres renouvelables Hydraulique Nucléaire Gaz naturel Pétrole Charbon et tourbe *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

28 Part (en %) par source d énergie à la production d électricité en Allemagne 1 Contribution des sources d'énergieàla production d'électricitéen Allemagne(%) Autres renouvelables Hydraulique Nucléaire Gaz naturel Pétrole Charbon et tourbe *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

29 Part (en %) par source d énergie à la production d électricité au Japon 1 Contribution des sources d'énergie à la production d'électricité au Japon (%) Autres renouvelables Hydraulique Nucléaire Gaz naturel Pétrole Charbon et tourbe *Energy Balances of OECD countries, IEA, 213.

30 Les prix et taxes de l énergie et de l électricité Évolution des prix réels (ajustée avec l indice des prix total) Essence à la consommation Gaz naturel pour les ménages Électricité pour les ménages Taxes réelles totales pour les ménages Indice des prix de l énergie Taxes d accise et TVA sur essence, gaz naturel et électricité Prix relatif entre : Les ménages français et allemands Gaz naturel, électricité et essence Les industries françaises et allemandes Gaz naturel et électricité Les ménages et les industries en France et en Allemagne Gaz naturel et électricité

31 Indice des prix général (21=1) 12 1 Indice de prix (21=1) France Allemagne Japon 2 Année *OECD statistics.

32 Indice des prix de l énergie (21=1) 14 Contre choc pétrolier 12 Indice de prix (21=1) Premier et deuxième choc pétrolier Chute du mur de Berlin Crise financière de 28 France Allemagne Japon 4 2 Premier et deuxième choc pétrolier Transition vers l euro et 11 septembre 21 Année *OECD statistics.

33 France Prix réel de carburants et de l'électricité pour les ménages français 1,8 1,6 1,4 Prix (euro 21) par MWh ,2 1,8,6,4 Prix (euro 21) par litre 2, Année Natural gas for households (per megawatt hour GCV) Premium Unleaded (95 RON) Gasoline (per litre) Electricity for households (per megawatt hour) *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

34 Allemagne 3 Prix réelde carburantset de l'électricitépour les ménages allemands 2 Prix (euro 21) par MWh ,8 1,6 1,4 1,2 1,8,6 Prix (euro 21) par litre 5,4, Année Natural gas for households (per megawatt hour GCV) Premium Unleaded (95 RON) Gasoline (per litre) Electricity for households (per megawatt hour) *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

35 Japon 3 Prix réel de carburants et d'électricité pour les ménages japonais Prix (Yen 21) par MWh Prix (Yen 21) par litre Année Natural Gas for Households (per megawatt hour GCV) Regular Unleaded (91 RON) Gasoline (per litre) Electricity for Households (per megawatt hour) *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

36 Taxes totales sur l essence 1,2 Évolutionréelledu montanttotal des taxes surl'essenceàla consommation( 21) par litre 1,8 Taxes ( 21),6,4, Année France (95 RON) Allemagne (95 RON) Japon (91 RON) *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

37 Taxes totales sur le gaz naturel Taxes ( 21 ) Évolutionréelledu montanttotal des taxes surle gaznaturel ( 21) par MWh(GCV) pour les ménages Année France Allemagne Japon *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

38 Taxes totales sur l électricité Taxes ( 21 ) Évolutionréelledu montanttotal des taxes surl'électricité( 21) par MWhpour les ménages Année France Allemagne Japon *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

39 Prix relatifs entre voisins (ménages) 1,6 Prix relatifsde carburantset de l'électricitépour les ménages en France par rapport aux ménages allemands 1,4 1,2 1 Prix relatif,8,6,4, Année Gaz naturel Électricité Essence *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

40 Prix relatifsentre voisins(industries) 1,2 Prix relatifs du gaz naturel et de l'électricité pour les industries française par rapport aux industries allemandes 1,8 Prix relatif,6,4, Année Gaz naturel Électricité *Energy Prices and Taxes, IEA, 1998, 25 et 213.

41 CONCLUSION SUR LES FAITS STYLISÉS Allemagne, France et Japon étaient des économies très différentes dans les années 6; elles sont très semblables maintenant Demandes énergétiques très semblables Offres énergétiques similaires (offre internationale) SAUF pour l électricité (offre nationale) Allemagne, France et Japon ont des structures d offre d électricité très différentes. Pourquoi?

42 THÉORIE Théorie de l offre de ressources et d énergie Externalités et marchés incomplets

43 Théorie: l offre, par catégorie de prod. Énerg. La littérature sur les R non renouvelables traite bien le fait que certaines ressources sont mieux adaptées à certains types de demande. Pétrole: transports; gaz: électricité et chauffage; solaire: électricité; nucléaire: électricité; charbon: électricité, etc. Il est cohérent d un point de vue théorique que l offre d électricité possède une structure différente de l offre d autres formes d énergie, et obéisse à une dynamique différente. Pour une forme donnée d énergie, les notions de sources non renouvelables abondantes ou non, de sources renouvelables de capacité limitée ou non, de technologies de remplacement de capacité illimitée ou non, sont les fondements de l offre. Les questions d épuisement et de rareté croissante déterminent la dynamique de l offre des formes d énergie comme les transports, qui dépendent essentiellement du pétrole, source non renouvelable peu abondante. Pour l électricité, les contraintes de rareté des sources fossiles comme le pétrole ont cessé de jouer un rôle déterminant. On est à l ère des sources renouvelables ou abondantes.

44 Théorie: la dynamique de l offre Si l offre s appuie sur une source fossile rare, la rente de rareté = élément de coût marginal: coût marginal augmenté rente de rareté: prix unitaire d un actif détenu dans un portefeuille (énergétique). L offre est sensible au comportement de ce prix et aux anticipations. Pour l électricité en 214 cet élément de rareté croissante a peu d importance. La dynamique de l offre va reflèter les variations dans le coût marginal. les considérations de progrès technologique (affectant le coût) dominent les considérations de gestion intertemporelle d un actif rare. Cependant électricité pas indépendant des autres catégories.

45 Théorie: l offre d électricité En simplifiant, l'électricité en 214 se produit à partir de quatre sources: un fossile sans rareté: le charbon un genre de fossile sans rareté: le nucléaire un fossile rare: le gaz (en appoint?) Les technologies (vertes?) de remplacement (backstop): coûts croissants avec la quantité même s'ils peuvent décroitre à travers le temps à production donnée par suite du progrès technologique

46 Théorie: les externalités La rente de rareté est une externalité parmi d autres, remarquable en raison de sa dynamique particulière. Pour le planificateur l offre doit prendre en compte les principales externalités le charbon comporte une externalité émise à la production (CO2) le nucléaire comporte des externalités émises dans le futur (démantèlement et traitement des déchets; accidents)

47 Théorie: les externalités Dans un cas comme l'autre la rationalité économique du planificateur social veut que le montant de ces externalités soit ajouté au coût direct de production dans le calcul économique La même notion de coût marginal augmenté que pour les sources à rareté croissante vient donc fonder l offre La dynamique des externalités diffère de celle des rentes de rareté.

48 Théorie: les externalités CO2 et U CO2 est émis avec la production contrairement à l'externalité U Cependant les externalités CO2 et U sont très semblables: L externalité future U doit être imputée en toutes dates incertitude scientifique appelée à se résorber dans le futur. accident nucléaire et accident climatique: pas si différents. difficultés liées à l'actualisation (longue durée; incertitude) Une différence: l'externalité CO2 est parfaitement planétaire; l'externalité U est bcp plus locale:

49 Théorie: le modèle d offre d électricité Pour chaque pays, le modèle est c i t(x i t)+λ i t= p t, x i t> c i t(x i t)+λ i t> p t, x i t= c i t(x i t) coût marginal de long terme i: source (technologie): charbon, nucléaire, électricité verte (x i t) quantité d électricité de source i en t (charbon) λ i t externalité associée source i

50 Théorie: le modèle d offre d électricité c i t(x i t)+λ i t= p t, x i t> c i t(x i t)+λ i t> p t, x i t= (x i t) est la variable d offre; le reste est paramétrique λ i tnulle pour renouvelables; montant sujet à débat pour U et CO2; peut varier dans le temps (état du climat; état des connaissances; λ i td un pays à l autre peut différer pour raisons techniques, compétences, goûts collectifs, situations (indépendance énergétique)

51 Théorie: le modèle d offre d électricité c i t(x i t)+λ i t= p t, x i t> c i t(x i t)+λ i t> p t, x i t= p t un peu spécial car équilibre offre et demande; d un pays à l autre peut différer: tarification, taxes mais pas différences de demande

52 Les pays dans le modèle d offre D: virage vert (Shröder); rejet pragmatique du nucléaire; rejet pragmatique du charbon; ambitieuse transition vers les énergies renouvelables. Les relations ci-dessus: inégalité avec x= pour le nucléaire: λ i ttrès haut Renouvelables: l'égalité devient compatible avec une production plus élevée donc le prix doit être plus élevé. progrès technique et p doivent faire en sorte que cette égalité soit compatible avec une production de plus en plus élevée. charbon égalité avec production plus faible: λ i tplus élevé mais compatible avec production

53 Les pays dans le modèle d offre: France F n a pas changé sa politique: λ i tbas pour nucléaire; λ i thaut pour charbon; Prix reste bas; Il suit que la production verte est basse. A coût identiques ces politiques ne sont pas compatibles avec des évaluations identiques des externalités

54 Les pays dans le modèle d offre: comparaisons possible, mais douteux, qu'une différence entre les deux pays dans le coût du nucléaire avant externalité puisse rendre cohérente des évaluations identiques de λⁿ. F et D ont suivi par le passé des politiques de tarification proches: Si l'on suppose dans un avenir proche des prix identiques en F et D, une différence dans les coûts de la filière charbon d'une part et les coûts de la filiaire nucléaire d'autre part pourraient rationaliser une politique d'offre à dominante nucléaire en F et à dominante verte (avec transition) pour D. Une telle tarification impliquerait une accélération de la production verte en F, mais pas à un rythme comparable à celui de la D car la compétition du nucléaire resterait forte en F.

55 Taxer ou remplacer? Pas forcément l un ou l autre externalités justifient l'intervention: En théorie : taxes Pigouviennes de valeurs λ i tappropriées inciteront les acteurs d'un système décentralisé à adopter les quantités requises. il s'ensuivra le prix d'équilibre correspondant. Dans un cadre aussi simplifié, cependant, il est équivalent de controler les quantités directement. dans un cadre plus réaliste le choix entre taxe et contrôle direct devient affaire de coût d'administration et d implantation. Parmi ces coûts: opacité du système; vulnérabilité aux détournements corporatistes. la taxe donne l'heure juste aux acteurs, donc les incitations appropriées, à un coût moindre que les autres instruments.

56 Taxer ou remplacer? Mais peut-être est-ce seulement l opinion corporatiste des économistes?