énergies renouvelables 20% pour 2020 Feuille de route des énergies renouvelables

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1 de route des énergies renouvelables 20% pour 2020 Feuille de route des énergies renouvelables Feuille

2 Introduction Introduction En mars 2007, les chefs d'etat et de gouvernement des 27 Etats Membres de l'union Européenne (UE) ont adopté un objectif contraignant de 20% d'énergies renouvelables dans la consommation énergétique totale d'ici à En combinant cet objectif avec l'engagement d'augmenter l efficacité énergétique de 20% d'ici à 2020, les leaders politiques européens ont ouvert la voie à un avenir énergétique plus durable pour l'union européenne et pour les générations futures. En janvier 2008, la Commission européenne a présenté un projet de directive relative à la promotion de l'utilisation de l'énergie produite à partir de sources d'énergie renouvelables (Directive EnR) qui contient une série d'éléments nécessaires à la mise en place d un cadre législatif permettant l atteinte de l objectif de 20%. La directive met en place un cadre législatif qui doit garantir l'augmentation de la part des énergies renouvelables dans la consommation énergétique finale de 8,5% en 2005 à 20 % en Afin d'atteindre l'objectif global et contraignant de 20 % défini dans la Directive EnR, le développement de toutes les sources d'énergie renouvelables et une combinaison équilibrée de leur déploiement dans les secteurs du chauffage et du refroidissement, de l'électricité et des biocarburants sont nécessaires : Electricité provenant de sources d'énergie renouvelables l'expérience de la directive existante relative aux biocarburants, les distributeurs de carburants utilisent seulement des biocarburants s'ils y sont incités financièrement ou s'ils sont contraints de le faire. Fort de cette expérience, la Directive EnR veut introduire un objectif contraignant de 10 % d'énergies renouvelables dans les transports d'ici à De plus, seuls les biocarburants durables seront comptabilisés dans les résultats et c'est pourquoi la Directive EnR propose des critères de durabilité pour la production des biocarburants. La Directive EnR devrait être adoptée début 2009 avant les élections du Parlement européen en juin Si elle est adoptée en temps utile et transposée adéquatement dans le droit national, la Directive devrait devenir la législation de promotion des énergies renouvelables la plus ambitieuse au monde! La Directive EnR 1. Fixe des objectifs nationaux contraignants pour la part des énergies renouvelables dans la consommation totale d'énergie en 2020, y compris 10 % d'énergies renouvelables dans le secteur du transport La contribution de chaque Etat Membre est calculée sur la base de la part des énergies renouvelables dans chaque pays en 2005 plus une augmentation forfaitaire de 5,5 % par Etat membre ainsi qu'une augmentation supplémentaire pondérée en fonction du PIB: L'Union européenne a pour objectif de tirer 21 % de son électricité de sources d'énergie renouvelables d'ici à Cet objectif a été formulé dans la Directive 2001/77/CE relative à la promotion de l'électricité renouvelable. Si certains Etats Membres tels que l'allemagne, l'espagne et le Danemark sont en bonne voie pour atteindre leurs objectifs, d'autres en sont loin. La Directive EnR doit encourager le maintien et le renforcement des cadres législatifs existants destinés à la promotion de l'électricité renouvelable. Il est également impératif de définir des exigences minimales pour lever les barrières administratives telles que la mise en place de procédures simplifiées d'obtention des autorisations en une seule étape. Les questions telles que l'accès prioritaire au réseau et un partage plus équilibré des coûts liés à la connexion au réseau doivent être abordées. Chaleur et froid à partir de sources d'énergie renouvelables En ce qui concerne le secteur de la chaleur et du froid à partir d'énergies renouvelables, la Directive EnR met en place pour la première fois un cadre législatif qui manquait à ce secteur qui recevait peu d'attention politique. En effet, dans la plupart des Etats membres de l'ue, il n'existe pas encore d'approche globale pour soutenir ce secteur. Cette situation est particulièrement frappante si l'on considère que près de la moitié de la consommation totale d'énergie de l'ue est utilisée pour la production de chaleur. L'objectif est donc de transformer un géant endormi en un secteur dynamique. Biocarburants pour le transport La politique de l'ue en matière de biocarburants a commencé en 2003 avec la première directive relative aux biocarburants qui fixe des objectifs indicatifs pour promouvoir l'utilisation de carburants d'origine renouvelables dans le secteur des transports. Pour 2010, l'objectif a été fixé à 5,75% en contenu énergétique. Comme le montre Tableau 1: Objectifs nationaux contraignants stipulés dans la directive (2005 et 2020) Part des EnR dans la consommation finale d'énergie, 2005 Objectifs pour la part des EnR dans la consommation finale d'énergie, 2020 Belgique 2.2% 13% Bulgarie 9.4% 16% République tchèque 6.1% 13% Danemark 17.0% 30% Allemagne 5.8% 18% Estonie 18.0% 25% Irlande 3.1% 16% Grèce 6.9% 18% Espagne 8.7% 20% France 10.3% 23% Italie 5.2% 17% Chypre 2.9% 13% Lettonie 34.9% 42% Lituanie 15.0% 23% Luxembourg 0.9% 11% Hongrie 4.3% 13% Malte 0.0% 10% Pays-Bas 2.4% 14% Autriche 23.3% 34% Pologne 7.2% 15% Portugal 20.5% 31% Roumanie 17.8% 24% Slovénie 16.0% 25% République slovaque 6.7% 14% Finlande 28.5% 38% Suède 39.8% 49% Royaume-Uni 1.3% 15%

3 2. Définit des objectifs intermédiaires La directive arrête des objectifs intermédiaires par pays pour 2011/12, 2013/14, 2015/16 et 2017/18 en pourcentage de leur objectif de Ces objectifs intermédiaires sont essentiels pour suivre la progression des énergies renouvelables dans un Etat Membre. La proposition de la Commission contenait une "trajectoire indicative". Cependant, EREC estime que ces objectifs intermédiaires doivent être obligatoires afin d'éviter tout retard dans le déploiement des énergies renouvelables. EREC estime que la Commission doit par conséquent imposer des sanctions directes aux Etats membres qui omettent de se conformer aux objectifs intermédiaires contraignants. Ces sanctions doivent être fixées à un niveau approprié afin d inciter les Etats Membres à investir concrètement dans les énergies renouvelables. 3. Exige des plans d'action nationaux des Etats membres spécifiant les moyens qu ils prévoient de mettre en œuvre pour atteindre leurs objectifs Les Etats membres vont adopter des plans d'action nationaux qui définissent des objectifs sectoriels (pourcentage d'énergies renouvelables dans les secteurs du transport, de l'électricité, du chauffage et du refroidissement en 2020). Ces plans d action doivent aussi spécifier les mesures adéquates prises par l Etat Membre pour atteindre ces objectifs. Les Etats Membres devront notifier leurs plans d'action nationaux à la Commission pour examen. Ces plans doivent poursuivre deux objectifs : donner aux Etats Membres la flexibilité nécessaire pour décider eux-mêmes comment ils veulent atteindre leurs objectifs nationaux mais, en même temps, créer une sécurité pour les investisseurs et contribuer à mobiliser des capitaux privés en définissant des objectifs et mécanismes clairs au niveau national. 4. Nécessite la réduction des barrières administratives et réglementaires au développement des énergies renouvelables, des améliorations dans l'information et la formation et dans l'accès des énergies renouvelables au réseau Les barrières administratives sont toujours un obstacle majeur au développement des énergies renouvelables et doivent être levées. Il existe plusieurs options qui, sans impliquer de dépenses supplémentaires, permettent en modifiant le cadre réglementaire de stimuler les énergies renouvelables. Les démarches administratives à effectuer pour obtenir l autorisation d un projet peuvent par exemple être simplifiées. La directive prévoit d'importantes dispositions pour éliminer les barrières administratives et réglementaires. Ces dispositions doivent être mises en place pour ouvrir la voie à un déploiement rapide des EnR à grande échelle. Le développement des infrastructures et l'accès prioritaire des énergies renouvelables au réseau sont essentiels pour une pénétration des énergies renouvelables à grande échelle. Cela ne doit pas seulement s'appliquer aux réseaux d'électricité mais également aux pipelines de gaz et réseaux de chauffage collectifs pour une plus grande utilisation du biogaz. En ce qui concerne l'information et la formation, la directive demande aux Etats membres d'introduire une certification des installateurs par des programmes de formation accrédités. EREC accueille favorablement cette disposition qui contribuera à une meilleure connaissance des technologies renouvelables. La qualité des installations doit être garantie par des installateurs certifiés dans le cadre de l'obligation d'introduire des niveaux minimaux d énergies renouvelables dans les bâtiments neufs ou rénovés. Une période d'adaptation suffisante doit cependant être accordée pour le développement de systèmes de certification étant donné que ces derniers sont encore très peu développés dans de nombreux Etats Membres. 5. Définit des critères de durabilité pour les biocarburants La nature contraignante de l'objectif de 10 % a déclenché un débat animé sur les critères de durabilité et sur la nécessité d'un système de certification des biocarburants. Nonobstant le fait que les producteurs de biocarburants de l'ue se conforment déjà aux normes agricoles mondiales les plus strictes, l'objectif de l'ue en matière de biocarburants justifie la mise en place d'un système de certification et d'évaluation de la durabilité. Ce programme servira ensuite d'exemple pour les normes de production de biocarburants dans le monde entier. L'industrie s'engage à respecter des normes de durabilité strictes mais pratiques qui s'appliquent aussi bien à la production nationale qu'aux importations. Ces critères devraient être, à terme, appliquées à toutes les sources énergétiques, qu'il s'agisse de biomasse, de production alimentaire ou de combustibles fossiles. Objectifs 2020 d'erec pour la part des EnR EREC a appelé pour la première fois en janvier 2004 à un objectif contraignant de 20 % d'énergies renouvelables d'ici à Dans le cadre du projet RESTMAC cofinancé par le 6 ème Programme-Cadre de l'ue pour la Recherche & le Développement Technologique (6 ème PCRD), EREC ainsi que ses membres et l'ademe ont élaboré une feuille de route technologique pour l'ue définissant comment l'industrie des énergies renouvelables de l'ue prévoit d'atteindre l'objectif de 20 % de consommation d'énergies renouvelables. Les estimations données par l'industrie des énergies renouvelables sont basées sur un scénario réaliste de croissance annuelle pour les différentes technologies. Certains secteurs des énergies renouvelables ont développé des projections beaucoup plus ambitieuses démontrant que l'industrie européenne des énergies renouvelables pourrait aller plus loin que 20%. Cette publication donne un aperçu des contributions possibles des différents secteurs des énergies renouvelables en vue de l atteinte de l'objectif de 20 %. Elle présente également la situation des secteurs industriels respectifs ainsi que les feuilles de route technologiques correspondantes jusqu'en Introduction

4 Contribution des énergies renouvelables Contribution des énergies renouvelables à la consommation d'électricité d'ici à 2020 pour l'ue-27 Compte tenu de la progression actuelle du marché et du soutien politique donné à la production d'électricité renouvelable, l'objectif actuel de l'électricité provenant des EnR pour 2010 semble pouvoir être atteint. L'objectif global peut être atteint par une contribution plus importante de certaines des technologies les plus matures et rentables économiquement. Le tableau 2 présente les nouveaux objectifs pour 2020 avec les taux de croissance annuels attendus et le taux de croissance nécessaire pour augmenter significativement la part d électricité provenant des EnR. Tableau 2: Projections de capacité installée d'électricité renouvelable 1 Type d'énergie 2002 Eurostat 2006 Eurostat Taux de croissance annuelle Projection 2010 Taux de croissance annuelle Projection 2020 Taux de croissance annuelle Eolien 23.1 GW 47.7 GW GW GW 8.5 Hydro GW GW GW GW 0.8 Photovoltaïque 0.35 GW c 3.2 GW c GW c GW c 23.6 Biomasse 10.1 GWe 22.3 GWe GWe GWe 5.2 Géothermie 0.68 GW 0.7 GW GW GW 14.9 Elec. solaire thermique GW - 15 GW 31.1 Energie océanique GW GW 17.5 Si les taux de croissance projetés sont atteints, les énergies renouvelables pourront augmenter considérablement leur part dans la production d'électricité. Les estimations ci-dessous sont basées sur des projections plutôt modérées du taux de croissance. Tableau 3: Contribution des énergies renouvelables à la consommation d'électricité 2005 Eurostat TWh 2006 Eurostat TWh Projection 2010 TWh 2020 Targets TWh Eolien Hydro Photovoltaïque Biomasse Géothermie Elec. solaire thermique Energie océanique TOTAL EnR Total brut de la production électrique UE 27 (Trends to 2030-Baseline) * (Combined RES and EE) ** Part des EnR 15.2% 16.0% 19.7% % * - European Energy and Transport: trends to 2030 update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport ** - European energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport En fonction du développement de la production totale d'électricité, les énergies renouvelables pourront contribuer à la production totale d'électricité à raison de 33 à 40%. En supposant que l'ue respecte son plan de route ambitieux en matière d efficacité énergétique, une part de plus de 40 % des énergies renouvelables dans la production d'électricité d'ici à 2020 est réaliste. 1 - Ces chiffres sont basés sur des projections intégrées du taux de croissance. EPIA (European Photovoltaic Industry Association) estime que les chiffres du Photovoltaïque pourraient être beaucoup plus élevés si le développement de l'industrie se poursuivait de la même manière que les années précédentes. EPIA estime qu'en 2020, 350 GW c pourraient être installés. EUBIA (European Biomass Industry Association) estime que la capacité installée pour la production de l électricité à partir de la biomasse pourrait atteindre 70 GW d ici 2020 si certaines conditions sont mises en place comme un meilleure promotion de la co-combustion à travers des primes pour les services publics et pour la production de biomasse. ESTELA (European Solar Thermal Electricity Association) prévoit une capacité installée de solaire à concentration (CSP) de l'ordre de 30 GW d'ici à En ce qui concerne la géothermie, il faut noter que le chiffre Eurostat pour 2006 ne prend pas en considération toutes les technologies géothermiques ce qui affecte le calcul global des taux de croissance respectifs. 2 - Normalisé selon la formule proposée dans la Directive EnR

5 Contribution des énergies renouvelables à la consommation de chaleur d'ici à 2020 pour l'ue-27 Jusqu'à présent, l absence de cadre politique favorable en Europe dans le secteur de la chaleur et du froid à partir d'énergies renovelbales n'a pas permis une grande pénétration du marché. Cependant, avec la mise en place d'un cadre législatif approprié, la contribution des énergies renouvelables dans le secteur du chauffage pourrait augmenter de manière significative et notamment dans le secteur de la biomasse. Les secteurs du solaire thermique et de la géothermie pourraient aussi augmenter considérablement leurs parts de marché. Tableau 4: Projections de la consommation de chaleur provenant de sources renouvelables Type d'énergie 2002 Eurostat 2006 Eurostat Taux de croissance annuelle Projection 2010 Taux de croissance annuelle Projection 2020 Taux de croissance annuelle Biomasse % % % Solaire thermique % % % Géothermie * 3.6% 3 ** 7 ** 8.8% *- Comprend uniquement le chauffage collectif **- Comprend toutes les applications, y compris les pompes à chaleur géothermiques de surface Si les taux de croissance projetés étaient atteints, les énergies renouvelables devraient augmenter significativement leur part dans la production de chaleur. Les estimations ci-dessous sont basées sur les projections plutôt modérées du taux de croissance. Une part à hauteur de 25 % en 2020 semble possible. Tableau 5: Contribution des énergies renouvelables à la consommation de chaleur ( ) 2005 Eurostat 2006 Eurostat Projection 2010 Projection 2020 Biomass Solar thermal Geothermal Total chaleur à base des EnR Total de génération de chaleur UE 27 (Trends to 2030) * (Combined RES and EE) ** Part des EnR 10.2% 10.8% 13.6% % * - European Energy and Transport: trends to 2030 update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport ** - European energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport 1 - Biomasse pour la chaleur, chaleur dérivée de la cogénération et chauffage collectif 2 - AEBIOM (European Biomass Association) estime qu'un objectif de 147 est réalisable d'ici à 2020 pour la biomasse destinée à la production de chaleur et de chaleur dérivée. 3 - En supposant qu'une superficie de 1 m 2 de capteur solaire thermique par habitant de l'ue soit un objectif réaliste d ici à 2020, ESTIF affiche un objectif global de 21 d énergie solaire thermique en 2020

6 Contribution des énergies renouvelables Contribution des biocarburants à la consommation de carburant destiné au transport pour l'ue-27 d'ici à 2020 L'UE dépend fortement de l'énergie importée pour faire fonctionner son économie. Dans le secteur des transports, il y a peu de diversification des sources d'énergie et le pétrole brut représente plus de 98% des besoins pour les transports de l'ue. C'est pourquoi les biocarburants ont un rôle majeur à jouer, à la fois dans l'amélioration de la sécurité énergétique et dans la lutte contre le changement climatique. La directive actuelle sur les biocarburants définit un objectif indicatif de 5,75% en En 2007, l'ue a consommé entre 2,5% et 3% de biocarburants dans les transports routiers. Etant donné que l'industrie européenne des biocarburants a connu des taux de croissance annuels à deux chiffres au cours des dernières années, l'europe est en bonne voie pour atteindre les 5,75%. Avec l'objectif contraignant de 10% pour le secteur des transports, la Directive EnR transmet un signal clair aux investisseurs et confirme l'engagement ferme de l'ue en faveur des carburants renouvelables. L'objectif de 10% est ambitieux mais réaliste et peut être atteint sans effet néfaste sur l'environnement ou vis-à-vis de la disponibilité des denrées alimentaires. Tableau 6: Projections de la production de biocarburants Type d'énergie 2002 Eurostat Biocarburants pour transport 2006 Eurostat Taux de croissance annuelle Projection 2010 Taux de croissance annuelle Projection 2020 Taux de croissance annuelle % % % La Directive EnR va fixer un cadre important pour le développement futur de l'industrie et va ouvrir la voie à un environnement stable pour les investissements. De nouvelles technologies et applications des biocarburants seront développées et commercialisées jusqu'en Grâce à la stimulation de l'industrie, au développement coordonné des biocarburants dans toute l'ue et aux possibilités de réduire significativement la dépendance au pétrole dans le secteur des transports au cours des prochaines années, l'industrie européenne des biocarburants s'engage à atteindre la part de 10% de biocarburants d'ici à Tableau 7: Contribution des énergies renouvelables à la consommation de carburants de transport 2005 Eurostat 2006 Eurostat Projection 2010 Projection 2020 Biocarburants pour transport Consommation de gazoil & essence (Trends to 2030-Baseline) * (Combined RES and EE) ** Part de biocarburants en % * - European Energy and Transport: trends to 2030 update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport ** - European energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport

7 Contribution des EnR à la consommation finale d'énergie Convention Eurostat () Compte tenu de la progression actuelle du marché et d un soutien politique solide, l'industrie européenne des énergies renouvelables est convaincue qu'elle peut atteindre et dépasser les 20 % d énergies renouvelables dans la consommation finale d'énergie d'ici à Les projections faites par les industriels des énergies renouvelables sont basées sur un scénario de croissance annuelle modérée pour les différentes technologies. Des mesures strictes d efficacité énergétique doivent être également prises pour stabiliser la consommation d'énergie entre 2010 et Tableau 8: Contribution des EnR à la consommation énergétique finale totale () Projection 2010 Targets 2020 Type d'énergie Eurostat % Eurostat % % % Consommation Finale d'énergie 1 (Trends to 2030) * (Combined RES and EE) ** 1, , ,272 1,378 1,266 Eolien Hydro Photovoltaïque Biomasse Géothermie Solaire thermique Electricité solaire thermique Energie océanique TOTAL EnR EREC et ses membres estiment qu un objectif de 20 % d énergies renouvelables dans la consommation énergétique finale d'ici à 2020 est un objectif réaliste pour l'union européenne à la condition que certains développements politiques interviennent et que la continuité des instruments politiques de soutien existants soit garantie. Les projections sectorielles individuelles sont basées sur des estimations modérées, certains des secteurs prévoyant des taux beaucoup plus élevés pour leur secteur d'ici à Un développement de toutes les sources d'énergies renouvelables existantes et un éventail équilibré du déploiement dans les secteurs du chauffage et du refroidissement, de l'électricité et des biocarburants garantissent la mise en place d'un réel mix énergétique durable pour atteindre l'objectif global de 20 %. Tableau 9: Contribution des EnR à la consommation énergétique finale totale par secteur () Projection 2010 Targets 2020 Type d'énergie Eurostat % Eurostat % % % Consommation Finale d'énergie 1 (Trends to 2030) * (Combined RES and EE) ** 1, , ,272 1,378 1,266 Electricité Chauffage et refroidissement Biocarburants pour transport TOTAL EnR Y compris l'électricité et les pertes de transmission/distribution de vapeur et la consommation propre 2- Normalisé selon la formule proposée dans la Directive EnR * - European Energy and Transport: trends to 2030 update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport ** - European energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport

8 Feuille de route 2020 pour l'énergie géothermique Feuille de route 2020 pour l'énergie géothermique Dans certaines régions d'europe, les centrales électriques géothermiques contribuent déjà à fournir une énergie renouvelable non polluante en utilisant des technologies exploitant la vapeur et les réservoirs d'eau chaude. Cela se fait principalement en Italie, dans les Açores et dans d'autres îles d'origine volcanique en Europe et notamment en Islande. Dans le Sud-Est de l'europe, la Grèce, la Turquie et la région du Caucase, présentent d'énormes réservoirs encore inexploités qui peuvent contribuer à fournir de l électricité renouvelable. Par ailleurs, de nouvelles centrales électriques permettent la production d'électricité en utilisant de l'eau à basse température, de l'ordre de 100 C. Ainsi récemment, l'autriche et l'allemagne ont également pu produire de l'électricité à partir de sources géothermiques à basse température. Un avantage majeur de l'énergie géothermique réside dans la disponibilité de la ressource jour et nuit, pendant toute l'année : une fourniture vers le réseau fonctionnant jusqu'à 100%. Les développements technologiques de ces dernières années ont ouvert de nouvelles voies pour utiliser la chaleur du sous-sol. Les excellents résultats atteints par les projets de système géothermique stimulé comme à Soutlz-sous-forêt montrent que l'énergie électrique peut être produite à partir de la géothermie dans toute l'europe à des conditions acceptables économiquement et écologiquement et pas seulement dans des régions connues pour les températures élevées de leur sous-sol. Le chauffage et le rafraîchissement à partir de géothermie en Europe est obtenu soit en utilisant de l'eau chaude provenant d'aquifères profonds, pour le chauffage urbain ou pour d'autres usages directs, soit par le biais d'installations géothermiques de surface sur aquifère ou avec des sondes sèches. La géothermie permet de fournir de la chaleur et de la climatisation à tout moment, partout et peut être utilisée pour le stockage d'énergie thermique. n Le rendement global amélioré dans la production combinée d électricité et de chaleur à partir de géothermie. n Le perfectionnement des méthodes d'exploration, des technologies d'installation et des composants (pompes, tuyaux, turbines, etc.) Le développement futur du secteur du chauffage et du refroidissement géothermique passe par l'atteinte les résultats suivants : n amélioration de l évaluation des ressources (y compris les systèmes SIG), l exploration et l installation des systèmes, y compris pour les systèmes de surface et diffusion des meilleurs exemples à toute l'union européenne. Augmentation du rendement des systèmes de sondes sèches, optimisation de la conception des systèmes, application de systèmes de contrôle avancés, amélioration des composants et des matériaux (compresseurs, réfrigérants, tuyaux, etc.). n construction de nouveaux réseaux de chauffage urbain et optimisation des réseaux et installations existants, en particulier dans l'est/lsud-est de l'europe et en Turquie. Développer l utilisation et rechercher des concepts innovants pour l'énergie géothermique dans l'agriculture, l'aquaculture, les processus industriels, etc. n démonstration de nouvelles applications telles que le dégivrage et le déneigement sur les routes, les pistes d'aéroport, etc., le dessalement d eau de mer et le refroidissement géothermique par absorption. Enfin, des barrières non technologiques doivent être surmontées pour un développement de la technologie : une réglementation administrative et juridique adaptée, une main-d œuvre qualifiée et une infrastructure technique adéquate, une plus grande information du public, etc. Pour atteindre les objectifs fixés, outre un support économique, un programme de recherche et développement est nécessaire pour la géothermie. Des évolutions technologiques peuvent être attendues à la fois dans les secteurs électrique et thermique et, en vue de l'augmentation du potentiel géothermique utilisable, sont également attendues l'amélioration du rendement des installations et la réduction des coûts d'installation et d'exploitation (baisse jusqu'à 2-5 ct/kwh en 2020, pour la production d'électricité). Dans le secteur de l'électricité géothermique, les principaux nouveaux développements peuvent être attendus en ce qui concerne: n Le développement de technologies permettant l'exploitation de ressources géothermiques: technologies de forage innovantes, évaluation des ressources, utilisation de ressources à plus basse température, exploitation de zones supercritiques, etc. n La multiplication des systèmes géothermiques stimulés (EGS) dans d'autres sites et régions.

9 Feuille de route 2020 pour la bioénergie Biomasse Introduction La biomasse est une source d'énergie renouvelable non-intermittente qui peut fournir l'énergie à utiliser pour la production de chaleur et de froid, pour l'électricité et pour les transports. Les carburants issus de la biomasse peuvent être stockés facilement pour répondre à la fois aux demandes énergétiques de base et de pointe. La biomasse peut prendre différentes formes (solide, liquide ou gazeuse) et remplacer directement le charbon, le pétrole ou le gaz naturel, soit complètement, soit dans des mélanges avec différents pourcentages. La bioénergie est neutre sur le plan du CO 2 étant donné que tout le carbone émis par combustion a été absorbé de l'atmosphère par les plantes au préalable. La bioénergie contribue positivement au développement national et régional : la croissance économique et emploi : la substitution des importations énergétiques avec des effets directs et indirects sur le PIB et la balance commerciale; la sécurité de l'approvisionnement en énergie et la diversification des sources d énergie. Elle comprend d'autres avantages comme le soutien des industries traditionnelles, la diversification rurale et le développement économique des sociétés rurales. La bioénergie peut également contribuer à la sécurité énergétique locale et nationale requise pour constituer de nouvelles industries. De plus, les carburants issus de la biomasse peuvent être commercialisés aux niveaux local, national et international, apportant plus de flexibilité aux pays qui ont moins de ressources en biomasse. Développement technologique d ici à 2020 Des progrès significatifs ont été réalisés dans les techniques de production de la biomasse et les technologies de conversion au cours de la dernière décennie, ce qui a conduit au développement de technologies compétitives, fiable et efficaces. Ces progrès se traduisent par une combustion à grande et petite échelle, une co-combustion avec du charbon, l'incinération des déchets solides municipaux, la production de biogaz par digestion anaérobique, le chauffage collectif et individuel et, dans certaines régions géographiques, les biocarburants liquides tels que l'éthanol et le biodiesel. Néanmoins, de nouvelles filières de carburants (à base de ressources plus complexes ou issus de nouvelles voies de conversion telles que la gazéification et la pyrolyse) et de nouvelles applications sont en cours de développement. Le chauffage par la biomasse La biomasse est la source thermique renouvelable pour les solutions à petite, moyenne et grande échelle. Les plaquettes, chips et divers sous-produits de l'agriculture et de la sylviculture fournissent la matière première du chauffage à base de biomasse. Les plaquettes, en particulier, offrent une densité énergétique élevée et des carburants standard qui peuvent être utilisés dans les systèmes automatiques d alimentation, offrant un certain confort aux utilisateurs finaux. La construction de nouvelles installations pour produire des plaquettes, l'installation de millions de brûleurs/boilers/poêles et des solutions logistiques appropriées pour approvisionner les consommateurs doivent conduire à une croissance significative des marchés correspondants. Les poêles et brûleurs qui fonctionnent avec des chips, plaquettes et rondins de bois ont été optimisés au cours des dernières années sur le plan des rendements et des émissions ; cependant, de meilleurs résultats peuvent encore être atteints. En particulier, des améliorations concernant la gestion du combustible, le contrôle économique et les exigences de maintenance sont nécessaires. Les zones rurales présentent un potentiel significatif de développement du marché pour l'application de ces systèmes. Les installations de chauffage collectif qui sont pour le moment gérées principalement par des fournisseurs d'énergie et, parfois, par des coopératives agricoles pour les systèmes à petite échelle suscitent un intérêt croissant. Les systèmes appliqués à ce jour utilisent généralement des résidus de sylviculture et de traitement du bois mais l'application des agrorésidus sera un thème important au cours des prochaines années. Production combinée de chaleur et d'électricité (Cogénération) Une amélioration significative des rendements peut être atteinte en installant des systèmes qui génèrent à la fois de l'électricité et de la chaleur utile (les installations de cogénération ont un rendement annuel d environ 80-90%). La cogénération est généralement le choix le plus rentable pour la production d'électricité issue de la biomasse si la chaleur, sous forme d'eau chaude ou de vapeur de processus, est nécessaire. Les rendements améliorés réduisent à la fois l'alimentation en combustibles et les émissions totales de gaz à effet de serre par rapport aux systèmes séparés de production d'électricité et de chaleur et assurent également un bilan économique amélioré pour la production d'électricité lorsque du gaz naturel coûteux et d'autres combustibles sont déplacés. Les technologies utilisant la cogénération de taille moyenne (de 400 kw à 4 MW) sont aujourd'hui disponibles dans le commerce sous la forme de systèmes ORC ("Organic Rankine Cycle") ou de systèmes de turbines à vapeur. Les premières unités disponibles dans le commerce pour la micro-cogénération (1-10kW) viennent d'être lancées sur le marché. Une percée pour la gazéification de la biomasse (entre 100 à 500 kw) pourrait se produire d'ici à quelques années. Biogaz Les technologies à base de biogaz sont devenues une partie importante du secteur de la biomasse. Le biogaz est produit à partir de matières organiques dans des conditions anaérobies dans la nature (marécages), dans les décharges ou dans des installations de digestion anaérobie (fermenteurs). Différents types de micro-organismes anaérobies produisent du biogaz à partir Feuille de route 2020 pour la bioénergie

10 Feuille de route 2020 pour la bioénergie 10 de fumier liquide, d'ensilage, de résidus alimentaires, de déchets ou d'autres matières organiques. Le biogaz peut être utilisé soit pour alimenter un moteur à gaz qui est couplé à un générateur pour produire de l'électricité et de la chaleur, soit, après valorisation en méthane pur, dans les réseaux de gaz naturel ou dans les stations de remplissage comme carburant de transport pour les véhicules à gaz. Typiquement, le biogaz est utilisé dans une installation de cogénération pour produire de l'électricité et de la chaleur mais son rôle en tant que carburant destiné au transport va se renforcer aussi au cours des prochaines années. Le biogaz est produit à partir de récoltes énergétiques telles que le maïs, le sorgho sucré ou d'autres cultures au rendement énergétique élevé par hectare, parce que la plante totale peut être utilisée comme matière première brute et 65 à 80 % du carbone contenu dans la matière brute peuvent être convertis en biogaz. Production d'électricité L'utilisation de la biomasse pour la production d'électricité a augmenté au cours des dernières années, principalement en raison de la mise en place d'un cadre politique national et européen favorable. Dans l'ue-25, la production d'électricité issue de la biomasse (biomasse solide, biogaz et fraction biodégradable des déchets solides municipaux) est passée de 19 % en 2004 à 23 % en Cependant, la plupart des centrales électriques à base de biomasse qui sont en service aujourd'hui sont caractérisées par de faibles rendements des boilers et des installations thermiques. De telles installations ont - de surcroît - toujours un coût de construction élevé. Le principal défi consiste par conséquent à développer des systèmes plus efficaces à moindre coût. Les systèmes avancés pour la production d'électricité à base de biomasse nécessitent la valorisation du combustible, l'amélioration du cycle et de la combustion et un meilleur traitement des gaz de fumée. Les technologies futures doivent fournir une protection environnementale supérieure à moindres coûts en combinant des procédés sophistiqués de préparation de la biomasse, de combustion et de conversion de la biomasse avec un nettoyage postcombustion. De tels systèmes comprennent la combustion sur lit fluidisé, la gazéification à biomasse intégrée et les turbines à gaz alimentés de l'extérieur par la biomasse. Matières premières Les ressources de la biomasse sont composées de matières premières variées telles que les produits de la sylviculture et de l'agriculture, les sous-produits des industries du bois et des produits agricoles ainsi que les flux de déchets municipaux et industriels (la fraction biodégradable). Des cultures énergétiques spécifiques d'arbres et de plantes peuvent être cultivées et transformées en différentes formes d'énergie. Des pratiques agricoles et forestières améliorées peuvent conduire à des rendements plus élevés à l'hectare et à l'unité. De nouvelles méthodes dans la gestion de l'érosion, la fertilisation et le traitement préliminaire peuvent conduire à des performances améliorées du cycle de vie, des pratiques durables et une production améliorée des matières premières. Biocarburants Introduction Les biocarburants les plus courants sont le bioéthanol et le biodiesel. A l'échelle mondiale, le bioéthanol est le biocarburant le plus consommé. Pourtant, en Europe, 75 % des parts de marché reviennent au biodiesel. Le bioéthanol est un carburant utilisé comme substitut du pétrole dans les véhicules de transport routier tandis que le biodiesel remplace le diesel dérivé de sources fossiles. Ces biocarburants de première génération présentent un avantage important car pendant leur production, des carburants liquides sont produits ainsi qu'une alimentation protéinée destinée au bétail (en quantité aussi importante que les carburants). Bioethanol. Le bioéthanol, aussi appelé alcool, est un carburant renouvelable produit par fermentation de sucres provenant principalement de céréales telles que le froment, le maïs, de triticale, de seigle, d'orge et de sucre de canne ou de betterave sucrière. Depuis 1986, le droit européen a autorisé jusqu'à 5 % de bioéthanol dans l'essence et, aujourd'hui, la plupart des flottes européennes peuvent accepter un mélange à 10 %. Le bioéthanol peut également être utilisé à des concentrations nettement supérieures dans les véhicules adaptés tels que les voitures E85 qui tournent à un mélange de 85 % de bioéthanol et 15 % d'essence. L'éthanol pur alimente également les bus et camions en Europe. Biodiesel. Le biodiesel est un carburant de transport renouvelable produit à partir de plantes telles que le tournesol ou le colza ainsi qu'à partir d'huiles de cuisson usagées, de suif ou d'algues. C'est une solution commode de carburant destiné au transport en Europe, autorisée en mélanges de 5 à 7 % dans le diesel pour des véhicules normaux. Dans les flottes captives des transports publics, il peut être mélangé à raison de 30 à 100 % avec quelques modifications des filtres et du moteur. L'industrie des biocarburants Bioéthanol. Le secteur de l'éthanol en Europe a démarré lentement. Il a fallu près de 10 ans pour faire passer la production de 60 millions de litres (47 ktonnes) en 1993 à 525 millions de litres (414 ktonnes) en En 2005 et 2006, des taux de croissance de plus de 70 % ont été atteints. En 2007, la production a augmenté de 11 % 'seulement' pour atteindre 1,7 milliard de litres (1,34 million de tonnes). Les quatre principaux producteurs européens d'éthanol sont la France, l'allemagne, l'espagne et la Pologne. La capacité de production du carburant au bioéthanol dans l'ue augmente rapidement. A l'heure actuelle, il existe une capacité installée de 4 milliards de litres (3,16 millions de tonnes) et une autre de 3,5 milliards de litres (2,76 millions de tonnes) est en cours de constitution. La majeure partie de cette capacité est située en France, suivie par l'allemagne et l'espagne. Biodiesel. En 2008, un total de 214 installations de production de biodiesel peut produire jusqu'à 16 millions de tonnes de biodiesel par an. La production en 2007 a atteint 5,74 millions de tonnes, traduisant une année difficile due à la présence d'importations B99 subventionnées de manière déloyale en provenance des Etats-Unis. Tandis qu'au niveau européen et international, la production de biodiesel a augmenté rapidement en termes absolus, la croissance de la production du biodiesel a tout récemment été divisée par trois en raison de cette concurrence anormalement subventionnée. Ce dossier est actuellement traité par les autorités en matière de concurrence aux États-Unis et en Europe. En outre, un déficit croissant du diesel est enregistré au niveau de l'ue, ce qui rend les consommateurs européens vulnérables économiquement face aux fournisseurs tels que la Russie ou les pays du Moyen-Orient. À ce problème, le biodiesel apporte une solution verte et pratique, la capacité étant déjà en place pour remplacer une partie de la demande en carburants fossiles. Emploi et impact économique Les zones rurales d'europe souffrent de taux moyen de chômage et de sous-emploi supérieurs à la moyenne. Les personnes qui travaillent

11 reçoivent des revenus nettement inférieurs à la moyenne de l'ue. La production et le traitement de biocarburants en Europe impliquent la création d'emplois et plus de richesses pour les communautés rurales. La Commission européenne estime qu'une part de marché de 10 % de biocarburants de production intérieure pourrait conduire à une augmentation nette de l'emploi dans l'ue d'environ postes 1. Cela devrait conduire à une augmentation du produit intérieur brut de l'union européenne d'au minimum 25 milliards d'euros et une augmentation du PIB de 0,17% 2. Par ailleurs, la voie de la durabilité dans laquelle l'industrie des biocarburants s'est engagée garantit un développement équilibré pour les zones rurales et une diminution des disparités entre les régions européennes. Pour la production européenne, les règles d'écoconditionnalité de la PAC (Politique Agricole Commune) garantissent déjà un standard élevé de durabilité. Développements technologiques jusqu'en 2020 Malgré le fait que la production de biocarburants soit une technologie éprouvée et bien connue, de nombreuses recherches restent à accomplir pour maximiser les avantages des biocarburants. Les objectifs les plus importants en matière de Recherche et Développement correspondent à une réduction plus importante des émissions de gaz à effet de serre tout en améliorant la viabilité économique. Les principaux développements attendus pour 2020 sont les suivants: Technologie de conversion Hydrolyse enzymatique de la biomasse. Par rapport à un procédé classique de broyage à sec, la production d'éthanol à partir de nouvelles matières nécessite un traitement extensif pour libérer les sucres dans la cellulose et l'hémicellulose, lesquels représentent respectivement 30 à 50 % et 20 à 35 % de la matière végétale. Cependant, la composition de la biomasse est variable et plus complexe que les matières premières céréalières à base d'amidon. La combinaison exacte du "cocktail enzymatique" pourra attaquer les fractions de cellulose et d'hémicellulose, libérant des sucres pour la fermentation. Des recherches sont en cours pour réduire les coûts substantiels des enzymes et, de cette manière, les coûts de production totaux du bioéthanol avancé. Un autre défi réside dans la cofermentation efficace à la fois des sucres d'hexose (six carbones, C6) et de pentose (cinq carbones, C5) en éthanol. Aucune des levures ou aucun des autres microorganismes utilisés actuellement à l'échelle commerciale ne peut fermenter des sucres C5. Des recherches sont en cours pour développer des organismes qui peuvent efficacement utiliser les deux types de sucre afin de maximiser les rendements d'éthanol par tonne de biomasse. Une conversion efficace des deux types de sucre en éthanol est nécessaire pour rentabiliser tout le procédé. Conversion thermochimique. La biomasse subit d'abord un traitement thermique. En présence d'une quantité contrôlée d'oxygène, un processus appelé gazéification intervient. Le gaz produit par la gazéification est appelé gaz de synthèse ou syngaz. Si le processus se déroule en l'absence d'oxygène, le processus est appelé pyrolyse : dans certaines conditions, ce processus pourrait déboucher principalement sur un produit liquide appelé biopétrole. 1- Ces chiffres sont basés sur un prix du pétrole de $48/baril et, par conséquent, sous-estiment considérablement la création d'emplois en Europe. Source: Document de travail des services de la Commission, Sec (2006) 1721: Biofuels Progress Report, Review of economic and environmental data for the biofuels progress report 2- Evaluation de l'impact de la feuille de route pour les énergies renouvelables Le syngaz peut être utilisé dans un processus catalytique pour la synthèse de divers produits. Dans un procédé de Fischer-Tropsch (FT), le syngaz sera utilisé pour la production de carburants de transport comme le diesel et l'essence ainsi que d'autres produits chimiques. Le syngaz peut être utilisé à la fois pour la synthèse de méthanol, d'éthanol et d'autres alcools. Ceux-ci peuvent à leur tour être utilisés comme carburants de transport ou comme composants chimiques. Le biopétrole peut être brûlé pour la production directe d'énergie dans un procédé de combustion ou peut être gazéifié en syngaz. Une autre utilisation potentielle est l'extraction de substances chimiques. Le concept de bioraffinerie dans laquelle la biomasse est traitée dans une vaste gamme de produits commercialisables ressemble à une raffinerie de pétrole : la matière première (classique ou avancée) pénètre dans la raffinerie et, par différents procédés, est convertie en plusieurs produits tels que les carburants de transport, les produits chimiques, les plastiques, l'énergie, les aliments et fourrages. Les matières premières sont utilisées de la manière la plus efficace possible, augmentant ainsi la durabilité économique, sociale et environnementale. Nouvelles utilisations Bioéthanol dans les piles à combustible. L'un des marchés les plus récents explorés pour les applications du bioéthanol est le marché des piles à combustible. Les piles à combustible électrochimiques convertissent directement l'énergie chimique du bioéthanol en énergie électrique pour fournir une source d'énergie propre et très efficace. Le bioéthanol est l un des carburants les plus intéressants pour une pile à combustible. Hormis le fait qu'il provient de ressources renouvelables, le bioéthanol très purifié peut résoudre le problème majeur de la contamination de la membrane et de la désactivation du catalyseur dans la pile à combustible, ce qui limite son espérance de vie. Des travaux de recherche garantissent que le bioéthanol reste parmi les carburants les plus recherchés pour les piles à combustible, apportant tous les avantages que promettent les technologies des piles à combustible au bioéthanol. E-Diesel. Le mélange bioéthanol-diesel, mieux connu sous le nom d'e-diesel, contient jusqu'à 15 % de bioéthanol, du carburant diesel et des additifs. Par rapport à un diesel normal, l'e-diesel peut considérablement réduire la teneur en particules et les émissions toxiques et améliorer les propriétés d'écoulement à froid. Des recherches sont en cours pour la commercialisation de l'e-diesel. Biodiesel aux algues et applications comme kérosène. Si le biodiesel aux algues présente les mêmes caractéristiques que le carburant normal, le procédé de production peut également être utilisé pour extraire le CO 2 des centrales électriques et d'autres installations industrielles (synergie du charbon et des algues). La production d'huile d'algue par hectare est extrêmement élevée et ne nécessite même pas de terres agricoles étant donné que les algues peuvent être cultivées en pleine mer, dans des bassins ouverts ou même sur des sites industriels dans des photobioréacteurs. De plus, la production de biodiesel aux algues peut être combinée au traitement des eaux usées et au recyclage des nutriments tandis que l'eau polluée (nettoyée par les algues) agit comme nutriment dans leur croissance. Plus important encore, le kérosène à base de biodiesel aux algues représente la meilleure réponse potentielle pour la durabilité de l'industrie de l'aviation. Feuille de route 2020 pour la bioénergie 11

12 Feuille de route 2020 pour l'énergie solaire thermique 12 Feuille de route 2020 pour l'énergie solaire thermique Introduction Les systèmes solaires thermiques sont basés sur un principe simple connu depuis des siècles. Le soleil chauffe l'eau contenue dans un récipient noir. Les technologies solaires thermiques sur le marché sont à présent efficaces et très fiables, offrant des solutions solaires pour une vaste gamme d'applications et d'utilisateurs potentiels. La plupart des systèmes vendus aujourd'hui sont destinés à fournir de l'eau chaude sanitaire domestique tandis qu un nombre croissant de Systèmes combinés fournit de l'énergie thermique complémentaire pour le chauffage des locaux, réduisant ainsi la demande conventionnelle d'énergie pour le chauffage. L'industrie solaire thermique Ce qui a commencé dans les années 70 sous la forme de petites entreprises isolées est devenu aujourd'hui une industrie internationale. Certains des pionniers sont toujours parmi les leaders du marché. Plusieurs opérateurs importants des secteurs "voisins" ont fait leur entrée sur le marché. En même temps, plusieurs sociétés solaires thermiques se diversifient dans d'autres énergies renouvelables telles que le chauffage par biomasse ou le solaire photovoltaïque. La grande majorité des systèmes vendus en Europe sont fabriqués dans l'ue ou dans les pays méditerranéens voisins. Les importations d'asie sont limitées principalement aux composants tels que les tubes de verre sous vide. Pour les constructeurs européens, les exportations hors de l'ue deviennent un marché en croissance. Le principal argument de vente réside dans leurs qualité et fiabilité élevées. L'industrie se trouve dans une phase de croissance dynamique. Les lignes de production sont constamment étendues. L'emploi dans le secteur solaire thermique européen dépasse déjà emplois à temps plein. Avec la croissance attendue de l'énergie solaire thermique, plus d'un demi million de personnes seront employées dans ce secteur en quelques décennies. Comme dans tous les secteurs industriels, la production sera plus exposée à la concurrence mondiale avec le développement du marché. Cependant, pour l'énergie solaire thermique, près de la moitié des emplois se situent dans la vente de détail, l'installation et la maintenance. Ces emplois sont nécessairement locaux, et créés principalement dans les petites et moyennes entreprises, directement dans les régions où se développe le marché solaire thermique. Innovations technologiques attendues dans le secteur jusqu'en 2020 La demande énergétique des bâtiments représente environ 40 % de la demande énergétique totale en Europe, dont la majeure partie provient de la demande de chaleur à basse température pour l'eau chaude domestique et le chauffage des locaux. Actuellement, les chauffe-eau solaires domestiques sont des technologies à maturité et les systèmes combinés qui, de plus, couvrent partiellement la demande en chauffage des locaux sont devenus fréquents dans les pays d'europe Centrale et d'europe du Nord. D'autres applications qui devront contribuer de manière importante à la fourniture énergétique de demain ont été démontrées avec succès et trouvent lentement leur voie sur les marchés, par exemple le refroidissement solaire, la chaleur solaire pour les procédés industriels et la déssalinisation solaire. L augmentation des financements pour la R&D - à la fois à partir de budgets privés et publics - permettra à l'énergie solaire thermique de couvrir une part de plus en plus grande de la demande de chaleur à basse et moyenne température. L intégration étroite à d'autres technologies de chauffage et de construction ainsi que la baisse des coûts garantirons l adoption à grande échelle des systèmes solaires thermiques pour le chauffage et le refroidissement. Refroidissement solaire Le marché mondial des technologies de refroidissement et de conditionnement d'air enregistre une croissance rapide. La majeure partie de la demande est aujourd hui satisfaite par des unités classiques fonctionnant à l'électricité et leur demande en électricité pèse de plus en plus sur les réseaux électriques. Les coupures électriques en été deviennent un phénomène fréquent. Les machines frigorifiques à commande thermique existent depuis des décennies. A l origine, elles utilisaient la chaleur résiduelle des procédés industriels ou d'installations de cogénération et leur capacité de refroidissement dépassait 100 kw. Ces dernières années, des machines de capacité inférieure (20-50 kw) ont pénétré le marché. Celles-ci peuvent utiliser l énergie solaire thermique. De plus, la prochaine génération des machines de 2-5 kw est déjà testée sur le terrain. Etant donné la co-incidence étroite de la demande de refroidissement avec la disponibilité du rayonnement solaire, le refroidissement solaire permet de réduire judicieusement la consommation électrique en été. La recherche se concentre sur de nouveaux matériaux, la réduction des coûts et le développement d outils de planification et

13 de mise en œuvre pour les installations de refroidissement solaire. On prévoit que les systèmes solaires Combi+ qui fournissent l'eau chaude domestique, le chauffage en hiver et le refroidissement en été gagneront une part importante du marché solaire thermique d'ici à Chaleur solaire des procédés industriels L énergie solaire thermique pourrait rencontrer la demande de chaleur industrielle et commerciale, qui se situe dans une gamme de températures allant jusqu'à 250 C. Pour cela, de nouveaux types de capteurs, conçus spécialement pour répondre aux besoins de chaleur à températures moyennes, sont en cours de développement. A ce stade, l'énergie solaire thermique est utilisée principalement pour des procédés tels que le lavage. Avec l'expérience, l'énergie solaire pourra répondre à tout type de demande de chaleur industrielle. Dessalement solaire La disponibilité de l'eau potable est une préoccupation croissante pour de nombreux pays dans le monde entier. La demande énergétique pour le dessalement de l'eau de mer est en hausse et, dans les régions non connectées au réseau électrique, le dessalement solaire thermique peut être particulièrement avantageux et cela dès à présent. En poursuivant les efforts de R&D dans cette voie prometteuse, de nouveaux systèmes de dessalement solaire plus rentables seront disponibles. Systèmes avancés d accumulation de chaleur La plupart des systèmes solaires thermiques actuels utilisent l'eau pour accumuler la chaleur pendant quelques heures, voire quelques jours. On obtient de plus grandes capacités d accumulation en augmentant la taille des cuves de stockage. Les grands réservoirs d'eau souterraine - nappes aquifères naturelles ou réservoirs de béton construits par l'homme - sont déjà utilisés pour le stockage saisonnier. Cependant, seuls des systèmes avancés d accumulation de chaleur, qui permettent le stockage efficace d une plus grande quantité d'énergie thermique dans des volumes plus petits, seront en mesure d assurer, par exemple, un chauffage 100% solaire thermique aux bâtiments existants. Dans ce domaine, on se penche actuellement sur les matériaux d'inversion de phase ou des procédés thermochimiques. Augmenter la densité énergétique des réservoirs de chaleur d un facteur 8 pourrait permettre de convertir tout le parc des bâtiments existants en bâtiments chauffés à 100 % par énergie solaire thermique. Même si on ne peut s attendre à une percée à court terme, des efforts soutenus de R&D dans ce domaine permettraient de fournir ces nouvelles technologies de stockage d ici à

14 Feuille de route 2020 pour l'énergie photovoltaïque 14 Feuille de route 2020 pour l'énergie photovoltaïque L'électricité solaire photovoltaïque (PV) a un potentiel très élevé, car l'énergie solaire est une ressource pratiquement illimitée, disponible partout. Par conséquent, elle convient idéalement pour la génération distribuée d'électricité proche de l'utilisateur, partout dans le monde. L'industrie PV Au cours des dernières années, l'industrie PV européenne s'est développée avec beaucoup de succès. Toutes les branches de la PV (production, distribution et installation du système) sont représentées par des sociétés solides et leur part de marché mondiale ne cesse d'augmenter. La recherche et le développement technologiques se situent à un niveau élevé et l'industrie est très bien positionnée pour relever les défis de l'avenir. Cette feuille de route s'entend comme un outil efficace pour maintenir, exploiter et renforcer le leadership de l'europe dans le secteur PV. Les taux de croissance annuels pour l'industrie PV étaient en moyenne supérieurs à 40% entre 2000 et 2007, ce qui fait de l'industrie photovoltaïque l'une des industries à la croissance la plus rapide. En 2007, un volume de production mondial de 3 GW c de modules PV a été atteint et, avec un chiffre d'affaires de plus de 14 milliards d'euros, l'industrie PV emploie plus de personnes. Nouvel objectif pour l'industrie photovoltaïque : 12% de la demande européenne totale d'électricité d'ici à 2020 EPIA (Association européenne des industriels du photovoltaïque) a redéfini en septembre 2008 ses objectifs industriels à la lumière des procédés technologiques récents et dans le contexte d'une hausse des prix énergétiques. L'industrie a approuvé à l'unanimité que l'énergie photovoltaïque puisse fournir 12% de la demande européenne d'électricité d'ici à L'évolution de la technologie photovoltaïque solaire sera plus rapide qu'annoncé précédemment. Sur la base du concept de la Parité du réseau (lorsque l'électricité photovoltaïque est égale ou inférieure au prix de l'électricité au détail), EPIA a montré que le marché adressable pour le PV dans l Union européenne des 27 représenterait environ 60% de la demande européenne totale en électricité en Cela tient principalement à la hausse des prix de l'électricité dans les différents pays européens et à la baisse du coût du PV selon sa courbe d'expérience de 20% - le prix du photovoltaïque est réduit de 20% chaque fois qu'il se produit un doublement de la capacité installée cumulée. Les pays tels que l'italie avec un rayonnement élevé et un niveau élevé du prix de l'électricité sont supposés atteindre la parité du réseau d'ici à Cette parité de réseau sera atteinte en Allemagne en 2015 et s étendra progressivement à la plupart des autres pays de l'ue pour Afin d'atteindre cet objectif, l'industrie PV n'attend aucun changement technologique majeur mais seulement un perfectionnement technologique continu. L'accélération de la réduction des coûts sera obtenue par l'économie d'échelle due à un déploiement PV accéléré. L'industrie PV s'est engagée à réaliser les investissements nécessaires (taux de croissance annuel de 40%) afin d'atteindre la baisse nécessaire des prix. Il est absolument vital et nécessaire de souligner que cet objectif ambitieux ne pourra être atteint que si, dans la plupart des 27 Etats membres de l'ue, des programmes de support adéquats - idéalement sous la forme d'une loi fixant les conditions de tarifs de rachats de l'électricité produite bien structurée et avec une dégression - sont mis en place au cours des quelques prochaines années et cela jusqu'à ce que des paramètres économiques purs dirigent ce secteur. En fournissant 10% de la demande européenne d'électricité d'ici à 2020, le photovoltaïque se positionnera comme une source majeure d'alimentation électrique au sein de l'ue, ce qui signifie que la capacité photovoltaïque installée atteindra 350 GW c, générant 420 TWh par an. Dans un tel scénario, l'objectif de 20% d'énergies renouvelables dans le mix énergétique total européen d'ici à 2020 peut être atteint, surtout en prenant en compte la contribution d'autres sources d'énergie renouvelables. Innovations technologiques La production de cellules PV s'améliore sans cesse grâce aux avancées technologiques et à l évolution des procédés industriels. Les coûts de production doivent être réduits considérablement pour pénétrer sur les principaux marchés de l'électricité. Par conséquent, le principal effort de recherche et de développement technologique et industriel est dirigé sur la réduction du coût de production. Environ 75 % du prix du système sont représentés par le module, 10 % par l'équilibre des composants du système et 15 % par les coûts d'installation. L'Association européenne des industriels du photovoltaïque (EPIA) prévoit que les prix des systèmes vont diminuer des 4 /Wp actuels environ à 2 /Wp d ici à Le coût de production de l'électricité a généralement baissé de ct/kwh en 1990 à ct/kwh aujourd'hui et va

15 continuer à diminuer en passant par ct/kwh en 2020 pour atteindre 7-13 ct/kwh en la valeur la plus faible représente les pays avec un rayonnement solaire élevé (1800 heures complètes d ensoleillement par an) tandis que la valeur la plus élevée est destinée aux pays à faible rayonnement solaire (900 heures complètes d ensoleillement par an). Les cellules solaires à base de tranche de Si dans leurs différentes formes, monocristalline (Cz-Si), multicristalline (mc-si), ruban - représentaient en % du marché photovoltaïque. Les 10 % résiduels sont couverts par des technologies à couche mince, principalement du silicium amorphe (a-si), du tellure de cadmium (CdTe) et du séléniure de cuivre-indium (gallium) CI(G)S. La part des technologies PV à couche mince augmente rapidement, surtout en raison de son coût de production faible et de la pénurie récente en polysilicium qui a affecté les producteurs de silicium cristallin. Cette pénurie est supposée se résoudre dans le courant de EPIA prévoit que les technologies à couche mince vont augmenter respectivement leurs parts de marché à 20 % et 30 % en 2010 et En ce qui concerne les technologies à base de silicium, le coût des matières premières et, par conséquent, le coût des tranches est une partie importante du coût total des cellules solaires. A ce titre, la réduction du coût de production des tranches est un défi réel pour l'industrie. EPIA a adopté les objectifs technologiques suivants dans ce domaine pour 2010: n Consommation moyenne de matériel (Si) pour le silicium cristallin de 9 grammes par Watt-crête [g/wp] à 7.5 g/wp n Rubans de 8 g/wp à 4 g/wp n Epaisseur des tranches de 240 µm à 150 µm n Perte dans le processus de découpage de 250 µm à 150 µm Etant donné que la première cellule solaire a été développée il y a 50 ans, des perfectionnements majeurs dans le rendement ont été réalisés. Avec un grand potentiel toujours inexploité, EPIA a défini les objectifs suivants pour l'industrie PV européenne d'ici à 2020: n Augmentation moyenne du rendement du silicium monocristallin de 16,5 % à 22 % (tout en prenant en compte que certains éléments commerciaux ont déjà une efficacité qui varie entre 19 et 22 %) n Augmentation du rendement du silicium multicristallin de 14,5 % à 20 % n Rendement des rubans de 14 % à 19 % La technologie PV à couche mince, construite en déposant des couches extrêmement fines de matériaux semi-conducteurs sur un support à moindres coûts (verre, acier, acier flexible et films plastiques) offre le potentiel de réductions significatives des coûts et d'une intégration flexible dans les bâtiments. Tout d'abord, les coûts matériels et énergétiques doivent être inférieurs étant donné qu il faut beaucoup moins de matériaux semi-conducteurs et des températures nettement inférieures sont nécessaires pendant la fabrication. De plus, le coût de la main-d'oeuvre est réduit et les perspectives de production de masse améliorées parce que, contrairement aux technologies cristallines dans lesquelles les cellules individuelles doivent être montées et raccordées, les couches minces sont produites comme de grands modules reliés en série et intégrés. EPIA a défini deux objectifs pour les technologies en couche mince jusqu'en 2020: n Modules en couche mince destinés à des rendements situés entre 10% et 17% (a-si/mc-si, CI(G)S et CdTe) n Développement de PV intégré au bâtiment (BIPV) avec un faible coût au m 2, réduction de prix de 75% Les futurs développements des matériaux comprennent une nouvelle optimisation des concepts des cellules identifiés précédemment mais également le développement et la commercialisation de nouveaux concepts tels que les cellules solaires polymères et d'autres types de cellules solaires organiques (cellules solaires sensibles à la teinture). Les cellules solaires en couche mince basées sur de l'arséniure de gallium (GaAS) et d'autres composés III-V montrent les rendements de conversion les plus élevés mesurés à ce jour. Bien qu'elles présentent un coût plus élevé que les cellules à base de Si, elles conviennent idéalement pour concentrer des systèmes lorsque le prix par surface des cellules solaires est d'une importance minime. Les rendements des cellules solaires de 40,7 % sous lumière concentrée ont été démontrés en laboratoire et les systèmes de concentration ont montré des rendements de plus de 25 %. Les systèmes de concentration utilisant des cellules solaires à rendement optimal deviennent une opportunité intéressante pour les installations dans les pays méridionaux qui présentent des taux élevés de rayonnement direct. L'amélioration de la durée de vie des modules solaires est une autre étape pour continuer à réduire les prix de l'électricité solaire. EPIA a pour but d'étendre leur durée de vie de 25 ans à 35 ans, par exemple par un matériau d encapsulation à durée de vie plus longue ou de nouvelles architectures des modules. Pour l'équilibre du système (BOS), des réductions substantielles des coûts vont conduire à des quantités de production plus grandes. Le temps de fonctionnement de ces dispositifs devrait être étendu à la durée de vie des modules. La standardisation des composants et systèmes est importante pour la production de masse. 15

16 Feuille de route 2020 pour l'électricité solaire thermique 16 Feuille de route 2020 pour l'électricité solaire thermique Introduction L'énergie thermique solaire est produite en utilisant des technologies solaires à concentration. Elles sont aussi appelées solaires à concentration thermodynamique (CSP). Les centrales thermoélectriques solaires sont pleinement dispatchables, répondent parfaitement à la courbe de la demande et peuvent par ailleurs fournir le support nécessaire aux autres technologies de conversion d'énergies renouvelables. La génération thermoélectrique solaire est hautement prévisible et peut être couplée avec l'accumulation thermique ou l'hybridisation, avec du gaz ou de la biomasse, apportant des facteurs de stabilité aux réseaux d'électricité nationaux ou européens. Les centrales thermoélectriques solaires ont des réponses d'inertie favorables ainsi que la capacité d'une régulation électrique primaire, secondaire et tertiaire dans les deux sens, à la hausse et à la baisse. Les centrales thermoélectriques solaires peuvent répondre aux besoins de demande à tout moment, de jour comme de nuit et peuvent fournir l'électricité durant les heures de pointe si cela a préalablement été planifié. En outre, ces installations peuvent aussi répondre facilement à la courbe de la demande et contribuer à la stabilité du système électrique, permettant la présence dans les systèmes électriques de quantités énormes d'autres ressources renouvelables moins dispatchables. Les technologies thermoélectriques solaires peuvent être classées comme suit : n Installations à concentrateur cylindro-parabolique; n Systèmes linéaires de Fresnel; n Installations à récepteur central; n Systèmes Dish-Stirling L'industrie Le grand dynamisme, le potentiel élevé, la fiabilité opérationnelle, la capacité de production actuelle de l'industrie européenne et les bonnes caractéristiques de dispatchabilité de ce secteur font de la génération thermoélectrique solaire une ressource stratégique pour planifier le scénario de l'électricité européenne en L'Europe, en particulier l'allemagne et l'espagne, est le leader mondial dans cette technologie comme le démontrent non seulement le nombre d'installations en cours de construction en Espagne mais aussi la propriété et la construction de nouvelles usines aux États-Unis et l'adjudication internationale d'installations en Afrique du Nord ou au Moyen-Orient à des sociétés européennes ainsi que le nombre d'activités R&D promues et développées par des centres de recherche et par l'industrie. Pour ce qui concerne la fabrication de composants, il existe des usines dans de nombreux pays de l'ue, pour les miroirs paraboliques, les tubes absorbants, les structures collectrices, les héliostats, les turbines à vapeur, les alternateurs, les transformateurs, etc. La construction et l'engineering d'installations solaires européennes sont des références mondiales pour ces projets. Ces installations nécessitent une main-d'oeuvre qualifiée pour la construction, la maintenance et l'exploitation. Les types de postes initialement créés devraient probablement relever du domaine technique ou de la construction mais des opportunités de postes de construction et de services peuvent également se développer à mesure que les installations évoluent. Pour les centrales thermoélectriques solaires, chaque 100 MW installé fournira 400 équivalents temps plein dans la construction, 600 postes dans la sous-traitance et l'installation et 30 postes annuels dans l'opération et la maintenance. En résumé, l'industrie européenne est parfaitement préparée à prendre le leadership du développement de ces technologies dans le monde entier Innovations technologiques 1. Concentrateurs cylindro-paraboliques Ces installations utilisent des concentrateurs cylindro-paraboliques à concentration linéaire qui reflètent le rayonnement solaire dans un tube absorbant. L'huile synthétique circule par les tubes et est chauffée à environ 400 C. Les concentrateurs cylindro-paraboliques sont la technologie thermoélectrique solaire la plus avancée sur le marché. On les retrouve dès les années 80 aux États-Unis avec une puissance totale installée d'environ 350 MW. De nouvelles installations ont été construites au cours des dernières années. Actuellement, 18 installations sont en cours de construction en Espagne, ce qui représente 700 MW. Cette technologie est viable commercialement et techniquement et les installations sont financées par des banques sur une base régulière. Néanmoins, la promotion du public et les programmes de support au moyen d'investissements directs, l'augmentation des tarifs de rachats ou au moyen d'objectifs obligatoires de puissance sont toujours nécessaires. Certaines des centrales électriques espagnoles de 50 MW en cours de construction ont été conçues pour fournir non seulement la puissance nominale durant les heures estivales mais également pour accumuler l'énergie, permettant à l'installation de produire 7,5 heures supplémentaires de puissance nominale après le coucher du soleil, ce qui améliore considérablement l'intégration des centrales thermiques solaires dans le réseau. Les sels fondus sont normalement utilisés comme fluides d'accumulation dans un concept à deux cuves, chaude et froide. Les attentes en matière de réduction des coûts de production de kwh sont basées sur l'augmentation du rendement fondé sur une température plus élevée du fluide de service, une utilisation plus efficace du groupe générateur par accumulateur, de nouveaux concepts pour la conception du collecteur et/ou la contribution d'autres sources primaires (gaz ou biomasse), par l'optimisation de la taille et aussi par l'évolution du marché, sans barrières administratives significatives. Les programmes R&TD sont actuellement mis en oeuvre dans plusieurs pays (Allemagne, Espagne, Italie, États-Unis, etc.) afin d'améliorer les performances et de réduire le coût de ces installations.

17 Le rendement nominal maximum de ces installations est actuellement de 16 % environ et est limité par la température du fluide de service. Les activités R&TD sont mises en oeuvre afin de trouver des fluides plus efficaces tels que la génération directe de vapeur ou les sels fondus. Ces technologies ne sont pas disponibles dans le commerce actuellement mais il existe de nombreuses initiatives de développement dont la commercialisation est attendue prochainement. Jusqu'à présent, plus de MW de projets en cours de développement ont été enregistrés en Espagne en octobre Systèmes linéaires de Fresnel Les collecteurs linéaires de Fresnel sont des systèmes de focalisation linéaires comme des concentrateurs cylindro-paraboliques avec une technologie similaire de production d'électricité et dès lors les mêmes restrictions. Ces systèmes sont au stade du développement, les premières unités pilotes ayant été construites et mises en service récemment. La différence par rapport aux concentrateurs cylindro-paraboliques réside dans la position fixe de l'absorbeur au-dessus d'une zone de bandes de miroir plates montées horizontalement qui suivent le soleil collectivement ou individuellement. Les installations pilotes à plusieurs échelles de taille (MW) doivent être construites pour évaluer et prouver les frais de production d'électricité et acquérir l'expérience de service et, finalement, démontrer la fiabilité. La confiance commerciale dans cette technologie se développera avec la construction et la mise en service d'autres installations et s'améliorera certainement dans un avenir proche. 4. Systèmes Dish-Stirling Dans ce cas, le système se compose d'une antenne parabolique qui suit le soleil et concentre le rayonnement sur un point où l'absorbeur de chaleur d'un moteur Stirling est placé. L'hélium est principalement utilisé comme fluide de service. Cette alternative convient particulièrement bien pour la production décentralisée d'électricité de l'ordre de quelque 10 kw, bien qu'un débit d'électricité plus élevé puisse être atteint avec le nombre correspondant d'unités disposées dans un concept de "ferme". Le rendement des systèmes dish-stirling est plus élevé que celui des deux technologies mentionnées précédemment et pourrait atteindre environ 25 %. Jusqu'à présent, il existe seulement quelques systèmes en service, principalement comme installations pilotes et le nombre de fabricants de moteurs Stirling est également très faible. Par conséquent, il n'existe pas encore de données suffisantes à propos des expériences et du rapport coût/puissance Le rendement amélioré et la faculté de fournir de l'électricité dans les régions isolées font de cette technologie une solution très attractive pour ces types d'applications. 3. Installations à récepteur central Cette technologie de conversion utilise des grands miroirs (plus de 100 m²) qui sont généralement plats, appelés héliostats, qui suivent le soleil en deux axes. Le faisceau de rayonnement concentré frappe un récepteur au-dessus d'une tour. La température du fluide de service dépend du type de fluide utilisé pour recueillir l'énergie et est de l'ordre de 500 à 600 C. La PS 10 d'abengoa à Séville est la seule centrale électrique de ce type en service aujourd'hui. La puissance nominale est de 10 MW et est conçue avec une zone d'héliostats au Nord et de la vapeur saturée comme fluide de service dans le récepteur. Le système d'accumulation est destiné uniquement à répondre aux situations transitoires. Une deuxième installation de 20 MW de puissance nominale, dans le même site et avec une conception similaire va démarrer son exploitation au cours des prochains mois. Une autre installation de 17 MW appartenant à Torresol est dans une phase de développement assez avancée. Elle sera située également dans la province de Séville et sera d'un type à zone circulaire avec un récepteur de sels fondus et avec une capacité de stockage de 15 heures. 17

18 Feuille de route 2020 pour la petite hydroélectricité Feuille de route 2020 pour la petite hydroélectricité Introduction La petite hydroélectricité (PHE, jusqu'à 10MW de capacité installée) peut être l'une des méthodes les plus rentables de production d'électricité. Elle a une longue durée de vie et des coûts d'exploitation et de maintenance relativement faibles. Une fois que les coûts élevés initiaux sont amortis, l'installation peut fournir de l'électricité à moindre frais étant donné que la durée de vie d'une installation PHE peut aller jusqu à 100 ans. La petite hydroélectricité peut fournir une électricité de base et son potentiel en Europe n'est pas encore pleinement exploité. L'énergie hydroélectrique (grandes et petites centrales) est toujours la source la plus importante d'énergie renouvelable dans le secteur de l'électricité. Elle fournit 10 % de la consommation totale d'électricité en 2006 et produit environ 79 % de la production totale d'électricité renouvelable (10% PHE et 69% pour les grandes centrales). La petite hydroélectricité n'enregistre pas la croissance attendue, principalement en raison de barrières administratives et environnementales. Néanmoins, le secteur possède un potentiel réel, particulièrement dans les nouveaux Etats Membres européens (estimé à une capacité supplémentaire de 7,7 TWh dans les nouveaux Etats Membres pour 2020). L'industrie hydroélectrique Le secteur européen de la petite hydroélectricité affiche un chiffre d'affaires d'environ millions d'euros. Le secteur emploie actuellement près de personnes en Europe et pourrait facilement atteindre près de postes en Les fabricants européens de turbines hydroélectriques (grandes et petites) ont un chiffre d'affaires d'environ 3,5 milliards d'euros. Pour 2020, il est prévu que ce chiffre d'affaires passe à 5,5 milliards d'euros. Innovations technologiques attendues dans le secteur jusqu'en 2020 Aujourd'hui, les ingénieurs qui travaillent dans la petite hydroélectricité continuent de développer des techniques spécifiques à la petite hydroélectricité afin de faire face aux défis suivants : n promouvoir l'intégration environnementale n réduire les coûts n maximiser la production d'électricité n systèmes hybrides n standardisation n accumulation d'énergie pour les autres EnR La petite hydroélectricité doit être systématisée autant que possible de manière à parvenir à une conception optimale d'un point de vue technique, environnemental et économique. Ce procédé de systématisation présente l'avantage de garantir les performances de l'équipement (basé sur les développements de laboratoire). Par conséquent, la R&D en matière de turbines sur les PHE s'est concentrée sur des turbines petites, voire très petites étant donné que ces sites constituent le potentiel résiduel le plus important en Europe. Les résultats en matière de R&D des turbines d'ici à 2020 vont : n permettre aux fabricants de proposer des turbines simples, fiables et efficaces avec des performances garanties n exploiter le potentiel résiduel important composé principalement de sites petits, voire très petits n couvrir le coût élevé du développement de laboratoire, en particulier pour les PME n améliorer l intégration des installations de PHE dans l'environnement, en utilisant rationnellement les ressources d'eau et en développant des turbogénérateurs submersibles n augmenter la rentabilité de la centrale électrique en simplifiant la conception de la turbine tout en optimisant la production annuelle d'électricité et en utilisant de nouveaux matériaux. Une telle R&D autorisera les PME à se développer sur le marché des PHE et à augmenter la livraison annuelle de turbines. De tels développements conduisent aussi localement à la création d'emplois. A l'heure actuelle, la plupart des efforts de R&D concernant le génie civil ont pour but la standardisation de la conception et de la technologie de manière à atteindre une intégration optimale de l'installation PHE dans l'environnement local tout en minimisant les coûts et les impacts sur les écosystèmes. De tels objectifs peuvent être atteints en utilisant les technologies les plus récentes, les nouveaux matériaux et en multipliant les meilleurs pratiques. 18

19 Les méthodes de génie civil se développent en permanence et il est essentiel d intégrer ces évolutions dans toutes les phases de construction de nouvelles centrales. En effet, l'objectif global est de parvenir à une solution optimale et une bonne intégration environnementale pour chaque centrale hydroélectrique, pour les nouveaux projets et pour la restauration d'anciennes installations. Les projets aux objectifs multiples envisageant différentes utilisations et applications des PHE prennent toute leur importance afin d'augmenter l'acceptation sociale des projets. Une telle ingénierie est en évolution constante, en particulier pour la conception des systèmes de déviation des poissons et de turbines respectueuses des poissons afin de minimiser les impacts sur les poissons ; la R&D future va fournir des systèmes appropriés de recensement des poissons pour les migrations en aval et en amont et de nouveaux systèmes techniquement optimisés de déviation des poissons qui garantissent l'acceptation élevée des poissons tout en réduisant le volume du flux de fonctionnement de la déviation. Les résultats R&D sur l'ingénierie électrique fournissent au secteur de la PHE des solutions disponibles allant des générateurs à la connexion au réseau, les commandes électriques et le contrôle et la gestion de toute la centrale électrique. Les nouveaux concepts de générateur tels que les générateurs synchrones à polarité élevée avec excitation magnétique permanente ont été introduits sur le marché de la PHE. Conçus pour un raccordement direct au réseau ou en combinaison avec un convertisseur de fréquences pour un fonctionnement à vitesse variable, de tels générateurs permettent d'éviter les augmentations de vitesse et rendent possibles les conceptions de turbines submersibles très compactes. Les systèmes actuels de commande numérique offrent des méthodes d'optimisation spécifiques au site afin d'adapter le contrôle général à toute condition hydrologique ou autre. De nouveaux concepts, tels que la production programmée, la prédiction de la production d'énergie et la surveillance de l'état de fonctionnement sont actuellement en cours de développement aussi pour la PHE afin d'améliorer l'intégration au réseau, d'augmenter la fiabilité et de réduire les coûts d'exploitation et de maintenance. L'augmentation significative de la recherche en ce qui concerne le mécanisme biologique dans les rivières a, par conséquent, initié le développement de l' l'ingénierie environnementale dans le souci de minimiser l'impact environnemental négatif local sur l'écosystème des rivières et sur les modalités de son atténuation. Des exemples bien connus sont les systèmes de bypass des poissons, le flux environnemental ou la restructuration de la rivière. La coopération étroite avec des écologistes a conduit à d'excellent compromis entre les objectifs environnementaux et les restrictions économiques et techniques. 19

20 Feuille de route 2020 pour l'énergie océanique Feuille de route 2020 pour l'énergie océanique Introduction L'énergie des océans (EO), en particulier l'énergie des vagues offshore est une source importante d'énergie et a le potentiel pour satisfaire un pourcentage important de la consommation d'électricité dans le monde entier. Le potentiel exploitable de l'eo dans le monde entier a été estimé à environ TWh. Les avantages les plus significatifs de l'eo sont la disponibilité constante, la prédictibilité et la stabilité élevée des ressources ainsi que l'impact visuel très faible. Actuellement, de nombreux concepts et dispositifs différents ont été développés (fondés sur les marées, les vagues, le courant, le gradient thermique et le gradient salin) dont bon nombre se trouvent dans une phase avancée de R&D et des prototypes à grande échelle ont été déployés dans des conditions maritimes réelles et certains ont atteint le stade du déploiement préalable à la commercialisation Il existe quelques fermes d'hydroliennes et fermes à vagues, connectées au réseau. Production d'électricité D'ici à 2020, la capacité installée mondiale est estimée à 21 GW, produisant une puissance estimée de 50 TWh qui correspond à 0,6 % de la consommation mondiale estimée d'électricité. D'ici à 2050, l'énergie des océans est supposée fournir 660 TWh. Impact socio-économique et environnemental La création d'une industrie de l'énergie océanique pourrait conduire à une augmentation significative du nombre d'emplois, estimé à 10 à 20 emplois/mw dans les régions côtières ainsi que dans d'autres régions (de nombreux fournisseurs d'équipements ne se trouvent pas dans les régions côtières). Comme toute installation de production d'électricité, une centrale électrique d'eo affectera l'environnement dans lequel elle est installée. Plusieurs documents d'évaluation environnementale évaluent les impacts potentiels de l'énergie des vagues et des marées. Ces évaluations et les autorisations de suivi pour l'installation de dispositifs de conversion de l'énergie des vagues et de la marée ont fourni des conclusions sur l'absence d'impact environnemental. Ces conclusions étayent l'opinion générale selon laquelle l'énergie océanique représente un moyen inoffensif de production d'énergies renouvelables avec des impacts positifs potentiels dans le développement de zones marines protégées associées. Développement technologique et priorité de recherche L'énergie océanique peut apporter une contribution significative à la palette des énergies renouvelables. Si les développeurs travaillent avec diligence au développement des technologies, leur faculté à les commercialiser peut être considérablement entravée à moins que les barrières non-technologiques ne soient prises au sérieux: n accès au réseau électrique : l'énergie océanique est une ressource côtière. Les communautés côtières sont en général dépourvues de lignes de transmission nécessaires pour fournir un accès au réseau à l'électricité d origine océanique. Ce problème est moins important pour des pays côtiers, comme le Portugal et la région du sud-ouest du Royaume-Uni qui ont des lignes de transmission haute tension disponibles à proximité des côtes. n cadre réglementaire: les efforts initiaux pour l'obtention des permis d'installation dans différents pays ont démontré que la délivrance du permis est coûteuse, longue et source de beaucoup d'efforts. Les gouvernements peuvent avoir un impact significatif sur l'autorisation des systèmes énergétiques océaniques en créant des structures d'autorisation "uniques". n disponibilité des ressources et autres données physiques : des analyses pointues des ressources énergétiques disponibles de l'océan ont été effectuées et sont largement répandues. Ces analyses doivent être complétées par une analyse des barrières à l'exploitation de l'énergie océanique dans des domaines spécifiques (accès aux lignes de transmission, les centres de population, la géologie des océans, etc.) n stimulants économiques : Les conditions artificielles du marché doivent être créées au premier stade de développement de l'industrie pour créer une demande du marché et encourager les entrepreneurs. Une telle demande du marché peut comporter trois éléments - incitation financière pour les investisseurs (par exemple, crédits d'impôts sur les investissements), incitations financières pour les utilisateurs finaux (crédits d'impôts sur les investissements et la production) et tarifs de rachat qui pourraient rendre compétitifs les convertisseurs d'énergie océanique dont le coût de pré commercialisation est actuellement élevé. 20