Vision énergétique soutenable pour l Union Européenne des 27 Auteur: International Network for Sustainable Energy Europe (INFORSE-Europe), Juin 2010. Dans le cadre du développement d un «Vision Globale» pour une énergie durable pour 2050, INFORSE-Europe et ses associations membres travaillent sur des visions énergétiques au niveau européen et national. Bien que les Organisations Non Gouvernementales (ONG) n aient pas les capacités de fournir des plans énergétiques détaillés, leurs visions incluent les développements possibles, des indications concernant les changements induits ainsi que des informations sur les coûts qui accompagnent ces transitions. Ils sont basés sur des scénarios existants et utilisent une feuille Excel partagée qui décrie le développement possible décennie par décennie. Une vision européenne La version actuelle de European Vision 2050 décrie une transition énergétique de l offre et de la demande des pays de l Union Européenne qui inclut une sortie du nucléaire et la fin de l utilisation des sources énergétiques fossiles avant 2050. Les 15 ancien pays de l UE devront réduire leurs émissions de 40% en 2020 et de 70% en 2030 l année de référence étant 1990. Les nouveaux pays membres ont déjà effectué des réductions significatives depuis 1990 (principalement dû au déclin et la restructuration du secteur industriel). L objectif des 27 pays membres est d aboutir à un résultat de -42% en 2020, par rapport à 1990. L unique gaz à effet de serre pris en compte est le CO2. Une limitation nécessaire des émissions de gaz à effet de serre (GES) Il n est désormais plus possible d éviter la totalité des impacts du changement climatique; toutefois, en réduisant d une manière significative nos émissions de gaz à effet de serre, les phénomènes climatiques extrêmes comme les sècheresses ou les inondations peuvent être limités. L UE s est engagée officiellement à limiter l augmentation de la température mondiale à 2 C; même si la réalisation de cet objectif n évitera pas des impacts climatiques extrêmes. Une réduction des émissions des 27 pays européens de 40% en 2020 et de 70% en 2030 (incluant une limitation similaires pour les pays industrialisé et un pic d émission pour les pays en voie de développement au plus tard en 2017) aboutira à une probabilité de 70-85% de rester sous la barre des 2 C. Pour plus d information: www.inforse.org/europe/visioneu27.htm Efficacité énergétique Cette vision énergétique pour l Europe est basée sur un développement rapide de l efficacité énergétique pour atteindre en 2050 un niveau similaire aux meilleures technologies accessibles aujourd hui (BAT - best available technologies). Cela permettra d accroitre l efficacité énergétique de 2,7% par an à partir de 2010. Ce développement ne peut se faire que par une action concertée de toutes les parties prenantes, en effet le développement technologique «naturel» n est que d environ 1%. Néanmoins cette évolution est envisageable si le marché est suffisamment grand, puisque dans ce cas, les économies d énergie permettront de réaliser de substantielles économies monétaires à même de financer l évolution technologique. Les nouvelles directives de l UE sur l efficacité énergétique bien appliquées pourront accroître l efficacité énergétique de 25% en 2020 et de 45% en 2030. Le défi la consommation de chaleur En Europe de l Ouest, les bâtiments ont souvent une durée de vie de 100 ans ou plus. L objectif chiffré pour les 15 pays anciens de l UE est donc de réduire la consommation à 60kWh/m2 en moyenne, en 2050, ce qui demande une réduction de 50% des consommations actuelles. Si l augmentation de l efficacité énergétique est de 1,5% par an, cette transformation par la rénovation thermique est possible. Pour atteindre cet objectif, la directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments devra être appliquée de manière rigoureuse en incluant des exigences de rénovation. Pour les nouveaux pays membres des mécanismes financiers européens devront être utilisés de manière extensive, en particulier grâce a une redirection structurelles de fonds. Un transport peu consommateur d énergie L efficacité du transport, c'est-à-dire la conversion de la source énergétique vers la force motrice devra être multiplié par 2,5. L efficacité de conversion de 15-20% des moteurs à combustion actuels sera améliorée par des systèmes de pile à combustible couplée à une récupération 50%de la force de freinage. Les véhicules électriques ont une efficacité encore plus élevée. L augmentation de l efficacité sera de l ordre de! "!
4 par rapport à la situation actuelle. Concernant le rail et l aviation, les gains d efficacité supposée sont de 40% et 25% respectivement. Découplage de la croissance et la consommation énergétique La croissance des services énergétiques (surface chauffé, produits transportés etc.) atteindra un niveau de saturation dans les 50 ans à venir. Ce développement est en cohérence avec les observations état de pays européens ayant atteint un niveau de consommation matérielle qui satisfasse leurs besoins. La croissance de la consommation matérielle ralentira donc pour laisser place à des pays moins développés dans le monde. Les nouveaux pays membres de l UE doivent auront une croissance de la consommation matérielle plus importante (similaire à la croissance de 2000-2010) durant cette décennie, puis une croissance graduellement de moins au moins importante lorsqu ils s approchent de la moyenne européenne. Si une réduction graduelle des services énergétiques se réalise, soit la croissance des services énergétiques ne suit pas la croissance économique, soit la croissance économique reste en dessous des attentes comme cela a été le cas pendant la crise économique de 2008. Ce graph montre la croissance attendue de plusieurs secteurs d activité (services énergétiques) pour les anciens pays membres de l UE (EU 15) : Graphe: Développement de certains secteurs d activité 2000-2050 - EU-15, Vision2050 Pour les 12 nouveaux pays membres de l UE la croissance attendue est plus importante que pour l UE 15 en particulier concernant le secteur des services et du transport routier. Pour ces secteurs, une multiplication par 2 voir 2,5 est attendue. Les énergies renouvelables La part des énergies renouvelables dans la vision énergétique est de 10% en 2010, 25% en 2020, 42% en 2030 et plus de 95% en 2050. Graphe: EU-27 développement des énergies renouvelables, Vision2050! #!
L énergie éolienne Le développement de l énergie éolienne suit les tendances récentes pour atteindre, à long terme, environ 1000 TWh/an à l échelle de l UE 15, soit une installation de 385 GW d éolien correspondant à 90% du développement potentiel à long terme du secteur éolien selon «Windforce10». Un tiers de cette capacité sera fourni via des parcs off-shore. Ce développement permettra à l énergie éolienne de couvrir presque 50% de la demande en électricité de l UE 15. L objectif intermédiaire pour l UE 15 est de 220 GW éolien pour 2020. Un objectif plus modeste (22 GW en 2050) pour les 12 nouveaux membres de l UE fait également partie de cette vision énergétique. L énergie solaire La production de chauffage et d électricité à l énergie solaire va jouer un rôle croissant dans le mix énergétique. L énergie solaire pourrait couvrir jusqu à 10% des besoins en chauffage, et même plus grâce à un système de stockage saisonnier (après 2030). Le chauffage solaire pourrait représenter jusqu à 4,1 m2 par personne en 2050, avec une production de 400 kwh/ans en moyenne pour chaque m2. La capacité de la production solaire d électricité (principalement, du solaire photovoltaïque mais aussi du solaire thermique concentré) pourrait atteindre 200 GW (environ 5,3 m2/personne) et augmenter la capacité de production électrique de l UE à 200 TWh. Le solaire va se développer de plus en plus vite dans les années à venir, et connaître une phase de forte expansion vers la fin de cette période. La biomasse L utilisation de biomasse va augmenter substantiellement : de 2100 PJ en 2000 pour l UE à 15 à 4100 PJ en 2020 (seuil proposé par le «German Advisory Council on Global Change» en 2003). En revanche, le seuil a été fixé à 1800 PJ seulement pour les 12 nouveaux pays membres de l UE. En sus de l utilisation de biomasse solide, la catégorie «biomasse» comprend aussi l utilisation de 750 PJ de biogaz (ce qui correspond à une multiplication par 8 de la consommation en 2000 pour l UE à 15), dont 125 PJ pour les 12 nouveaux pays membres de l UE. 1 On s attend à une augmentation de la consommation de bois énergie après 2010, qui pourrait occuper 7% des sols agricoles actuelles en 2020. L utilisation augmentera jusqu à atteindre 2000 PJ (dont 500 PJ dans les pays nouveaux membres). La production d agrocarburants pourrait atteindre 460 PJ 2020, et utiliser 7% des sols agricoles d une manière extensive. Cela permettra de couvrir 3% de la demande en carburant pour le transport routier. Bien qu en 2020, le parc des véhicules sera composé à hauteur de 10% de véhicules électriques et à hydrogène, l objectif européen de produire 10% d agrocarburants demeurera un défi. L énergie hydraulique Concernant l énergie hydraulique, la production pourrait atteindre 20% pour l UE à 15 en 2020. Pour les 12 nouveaux pays membres, on peut tabler sur une augmentation moyenne de 65% de la production hydroélectrique si on prend en compte la rénovation des nombreuses et petites installations hydrauliques abandonnées (1945 et 1990). La géothermie L énergie géothermique pourrait produire jusqu à 710 PJ de chaleur et d électricité (450 PJ dans l UE à 15 et 260 PJ dans les nouveaux pays membres). En outre, les pompes à chaleur viendront équilibrer la charge électrique, notamment dans les pays de l UE à 15 qui auront une production d électricité plus intermittente qu aujourd hui. D autres énergies renouvelables comme l énergie marémotrice pourraient contribuer de manière substantielle au mix énergétique futur mais leur potentiel n a pas été évalué dans le cadre de cette étude. Energie fossile et fissile Une sortie du nucléaire dès 2020 est probable puisque les réacteurs en marche aujourd hui seront peu à peu arrêtés à cause de leur âge et de problèmes de sûreté. Concernant l utilisation d énergies fossiles, on tend vers une sortie graduelle d ici à 2050 avec une réduction principalement de la production de charbon et de pétrole jusqu en 2020.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "!Biogas in Europe: A General Overview by Jens Bo Holm-Nielsen, MSc. & Teodorita AI Seadi, Sc, Southern Danish University.!! $!
La conversion énergétique, le réseau électrique, l hydrogène et des pompes à chaleur Le réseau électrique va s étendre avec l utilisation croissante d électricité pour le transport (électriques ou hydroélectriques) et pour le chauffage (pompes à chaleur). A cause de lu développement forte des sources intermittentes d électricité, il est nécessaire de garantir une flexibilité et une gestion intelligente de la consommation d électricité ainsi que des modalités de stockage de l énergie. A cette fin, on envisage de combiner le stockage l électricité (via les pompes hydrauliques, la technique du pompage-turbinage, etc.) avec une consommation plus flexible de chaleur via des pompes à chaleur et l hydrogène. Cette combinaison pourra assurer l équilibra nécessaire au moins jusqu à 2025, et au delà pour les nouveaux pays membres de l UE. Une des solutions les plus évidentes dans le cas d une centrale électrique est de combiner un système de cogénération avec des pompes à chaleur. Dans les cas où la production solaire et éolienne sera surabondante, la centrale passera de productrice d électricité à consommatrice d électricité, tout en continuant à fournir de la chaleur aux consommateurs sans pour autant perdre en efficacité. A partir de 2030, lorsque l électricité sera produite à plus de 25% par des sources d énergies intermittentes dans l UE à 27, il faudra installer des capacités de stockage additionnelles. Ce développement est montré dans le graphe suivant : Dans cette prospective énergétique, l utilisation flexible de l électricité comprend la production d hydrogène et l utilisation des pompes à chaleur pour le chauffage collectif à l échelle d un quartier. En revanche, cette utilisation flexible ne comprend pas les voitures électriques ni les autres formes de gestion de la demande énergétique. Les sources intermittentes sont le l énergie solaire et éolienne. Les nouveaux pays membres de l UE ne vont recourir que faiblement à l énergie éolienne, et vont donc limiter la part d énergie intermittente dans leur mix énergétique, et par la même, réduire le besoin de stockage d électricité. Le besoin pour des réseaux électriques additionnels ne devrait pas augmenter de manière substantielle dans l UE à 15 puisque l efficacité énergétique croissante annulera les effets d une demande accrue d électricité pour le transport et les pompes à chaleur. Il faudra cependant étendre le réseau de production en fonction du développement des énergies renouvelables, des capacités de stockage flexibles et du choix fait entre production centralisée et décentralisée. La prospective énergétique présentée ici ne l illustre pas de manière détaillée mais il faudra de nouveaux réseaux pour connecter les 100,000 MW d énergie éolienne offshore compris dans la vision. Les nouveaux pays membres auront besoin de renforcer les réseaux électriques après 2030 pour faire face à la demande croissance d électricité pour le transport et le chauffage. Dans ce cas-ci, l efficacité énergétique accrue aura du mal à faire le poids contre l augmentation des services énergétiques. Ainsi, la production totale d électricité devrait augmenter, notamment sur la période 2030-2050. Il est probable que les réseaux de chaleur jouent un rôle de plus en plus important en partie en combinaison avec des pompes à chaleur. L importance des réseaux de gaz va tendre à décroître. Les gazoducs pourront éventuellement jouer un rôle pour le transport d hydrogène ou de biogaz mais certainement plus pour effectuer de longues distances après 2040.! %!
Graphe: Changement de l offre énergétique de l EU-27, Vision2050 Graphe: Développement de la production d électricité de l UE 27,Vision2050 Graphe: La réduction des émissions dans l EU-27 Le marché de l énergie Le marché de l énergie sera moins important qu aujourd hui. Si l UE à 15 atteint ses objectifs d efficacité énergétique elle n importera plus d énergie après 2040. Les nouveaux pays membres de l UE continueront à importer de l énergie, principalement de l électricité, mais 10-15% du niveau actuel. En outre, la production d autres pays européens pourrait permettre d approvisionner ces pays importateurs. Vous pouvez télécharger gratuitement une version plus détaillée des hypothèses techniques de cette prospective énergétique sur : http://www.inforse.org/europe/visioneu27.htm! &!