Les impacts du développement du Gaz de Schiste sur l équilibre énergétique mondial à long terme François Cattier, Vincent Briat, Jérôme Wirth EDF R&D 1e Forum Energie et Géopolitique, Nice, 1-3 Décembre 211
Le potentiel considérable du Gaz de Schiste 18 12 6 Conventional and Non Conventional Recoverable Remaining Resources (Tcm) Eurasia North Am. Conv. Tight CBM Shale 18 12 6 Latin America C on v. T ight C B M S hale 18 12 6 Europe Conv. Tight CBM Shale 18 12 6 18 12 6 18 12 Middle East North Af. 6 C on v. Tig ht CBM Sha le Sub-Saharian Africa C on v. T ight C B M S hale Des ressources mieux réparties dans le Monde Des ressources récupérables de plus de 2 Tcm selon l AIE Conv. Tight CBM Shale 18 12 6 Asia Conv. T ight CBM Shale Conv. Tight CBM Shale Sources : IEA 29, BGR 29 2 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice
Objectifs de l étude et Méthodologie Evaluer au niveau mondial, les impacts du développement du gaz de schiste sur: Le bilan gazier L équilibre énergétique La sécurité d approvisionnement Les émissions et la concentration en CO2 2 scénarios de développement du gaz de schiste envisagés : Un scénario de Référence : le développement du gaz de schiste reste très limité Un scénario Gaz de Schiste (SG) : toutes les barrières (incertitudes géologiques, gq diffusion technique, coûts, contraintes environnementales, acceptabilité sociale ) sont levées Le gaz disponible supplémentaire est supposé être utilisé selon différentes options : Transport Policy Reference Development GTL Development of NGV Development of EV Power Generation Reference more CCGT Reference option 1 : Additional gas is converted into liquids (GTL) option 3 : Power Generation (PG and GTL) option 2 : Natural Vehicles (NGV) option 5 : Electric Vehicles (EV) option 4 : Power Generation and Electric Vehicles (PG and EV) 3 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice
Des scénarios simulés à l aide de MESCALITO un modèle global simplifié Modèle de très long terme: 21 Primary Energy Resources and Potential. 4 régions: EU27, North America, Asia and Rest of World Per Capita Consumption Transport Possible Productions by Energy and vector Energy Vector Exchanges Between Regions CO2 Emissions & Concentration Offre et Demande sont simulées de façon indépendante Industry Res-Com Agriculture Desired Non-electric Energy Consumption Desired Demand by vector Regional Balances Identification d une demande insatisfaite comblée par itérations Population Desired Electricity Consumption Electricity Generation Electricity Mix Unsatified Demand Substitution by other vectors 4 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice
Principales hypothèses - Demande La demande de référence est construite : En cohérence avec Le WEO 21 NPS et de l ETP 21 Blue En prolongeant les tendances après 25 (baisse de la croissance dans les pays industrialisés et hausse dans les pays en développement) toe 5 4 3 2 1 Per Capita Final Demand 21 23 25 21 21 23 25 21 21 23 25 21 21 23 25 21 Europe North America Asia Rest of World Transport Industry Other Sectors Share of alternative fuel vehicles in different options 4% 3% 2% 1% % 21 Ref. 25 NGV 25 EV 25 Ref. 21 NGV 21 EV 21 Dans le Scénario SG, la part des véhicules électriques et gaz varient selon les options Les véhicules alternatifs représenteraient 1/3 de la Demande en 25 et près de 4% en 21 EV Share NGV Share 5 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice
Principales hypothèses - Offre Global Resources Assumptions World Total Total Gtoe Oil Gbl C onventional 245 1797 Tar Sands and heavy Oil 131 959 Shale 185 1355 Le bouclage entre Offre et Demande se fait grâce au GTL et/ou CTL Tcm Conventionnal 45 364 Tight 87 78 CBM 16 95 Shale 188 169 Coal Gtce Hard coal and Lignite 2487 18231 Source : BGR, IEA La Capture Stockage du Carbone est supposée se généralisée progressivement dans le secteur électrique et pour la production de carburants de synthèse (xtl) 6 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice 1% 8% 6% 4% 2% % EU Power Generation Mix 25 Ref. 25 PG 25 Ref. 21 PG 21 Solid with CCS with CCS Nuclear Hydro Other Ren.
Bilan mondial et Production de gaz World energy supply in the Reference (wo CTL) Gtoe 25 2 15 1 5 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Dans le Scénario de Reference : la demande en carburants liquides ne peut etre satisfaite sans un recours massif au CTL La production de gaz n est plus en mesure de suivre la croissance de la demande à partir de 28 Liquids Solids Nuclear Biomass Hydro Other Ren Unsatisfied Dem. (liquids) Unsatisfied Dem. () Dans le Scénario SG, la production de Gaz est supérieure à la Référence de 5% en 25, près de 2% en 21 Le gaz de schiste représente plus1% de la production de gaz en 25 et plus de 2% en 21 L offre en gaz est suffisante pour 1 répondre à la Demande, à l échelle du siècle 7 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice bcm World gas production in the Reference and Shale gas Scenarios 6 5 4 3 2 21 23 25 21 Reference Scenario Shale Scenario
Sécurité d approvisionnement et besoins en CTL % 8 7 6 5 4 3 2 1 European Dependency 25 Ref SG Scenario 25 23 25 21 Le développement du gaz de schiste permet de limiter la dépendance énergétique 12 1 8 CTL Production mb/d 6 4 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 L offre supplémentaire de gaz ne permet pas toutefois de compenser intégralement le manque de carburants liquides Pour boucler la demande dans les transports, le recours au CTL est nécessaire dans tous les scénarios considérés. Reference Scenario NGV GTL PG and GTL PG and EV EV 8 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice
Emissions et Concentration en CO2 Les émissions de CO2 augmentent jusqu en 25 et se stabilisent voire déclinent ensuite grâce à l utilisation i de la CCS On retrouve au mieux, le niveau actuel en 21 GtCO2 45 4 35 3 25 2 CO2 Emissions 15 1 5 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Reference NGV GTL PG and GTL PG and EV EV CO2 ppm in the atmosphere 7 65 6 55 5 45 4 25 21 Reference Scenario NGV GTL PG and GTL PG and EV EV La concentration en CO2 augmente continuellement et atteint des niveaux insoutenables pour le climat, quelques soient les options retenues Le développement du gaz de schiste améliore légèrement la situation comparée au scénario de Référence La prise en compte des fuites de méthane lors de la production du gaz de schiste pourrait annuler ces bénéfices 9 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice
Conclusions Un développement massif du gaz de schiste (si toutes les conditions sont réunies), permettrait : D assurer l approvisionnement en gaz pour le siècle De réduire la consommation de charbon D améliorer la sécurité d approvisionnement Toutefois l impact sur les émissions de CO2 est plus limité : L utilisation directe du gaz dans les transports notamment, contribuerait à maintenir un niveau élevé d émissions Le développement du véhicule électrique et l utilisation du gaz dans la production électrique, associée à la CCS, permettrait de limiter les émissions de CO2. Mais même dans ce cas, les bénéfices vis à vis du scénario de Référence restent faibles compte tenu de l importance des réductions à réaliser Par ailleurs cet exercice ne prend pas en compte : l effet leffet sur les prix qu aura un accroissement de l offre loffre de gaz et son impact à la hausse sur la demande Les incertitudes sur les émissions supplémentaires de méthane associées à la production du gaz de schiste 1 - F. Cattier 2 Décembre 211, Nice