Renouvelable et URE dans la transition énergétique Energie: Services et consommation Durabilité du modèle énergétique Un équilibre 100% renouvelable Energies Renouvelables Utilisation rationnelle de l énergie - URE Liens utiles APERe et outils d information Michel HUART - APERe asbl Septembre 2015 Avec le soutien de Janvier 2015 Renouvelables et URE dans la transition énergétique M HUART www.apere.org -1- Association pour la promotion des énergies renouvelables Association belge de référence en ER Active depuis 1991 Travaille pour le développement des énergies renouvelables (ER) et de l utilisation rationnelle de l énergie (URE) - Charte pour une énergie durable Reconnue d éducation permanente Reconnue pour la déduction fiscale des dons (> 40 ) Acteur d économie sociale Mise en réseau de compétences et d expériences Une expertise au service de tous www.apere.org 2
Renouvelle L actualité de l énergie durable Chaque mois, des experts du secteur vous proposent: Des analyses de l actualité belge et européenne Des projets concrets en Belgique Des résultats de la recherche belge et internationale Des outils et des statistiques Rejoignez nos 8000 lecteurs! -3- Soutenez l'énergie durable Faites un don à l APERe Votre don nous permet d'améliorer nos activités d'information et de sensibilisation à l'énergie durable: animations, actions auprès des citoyens et des professionnels, centre de documentation, achats de matériels de sensibilisation et d information. Tout don de 40 minimum vous donne droit à une déduction fiscale. L'APERe est reconnue par l'administration fiscale comme "institution qui s'attache à la conservation de la nature ou à la protection de l'environnement". Modalités pratiques N de compte Triodos: BE61 5230 8001 9217 Communication: "Don APERe" + vos coordonnées complètes adresse courriel compris. Un accusé de réception vous sera envoyé par courriel. Une attestation fiscale vous sera envoyée au mois de février de l'année suivant votre versement. 4
Quels sont les postes de consommation les plus importants pour un habitant moyennement riche? Selon hypothèses approximatives de MacKay A Conso d un britannique moyennement riche 1. les voitures 2. les avions 3. le fret transport des trucs 4. le chauffage et le refroidissement 5. l éclairage 6. les «Gadgets» électriques 7. la nourriture, agriculture et engrais 8. la fabrication de biens manufacturés (Trucs) 9. les services publics B D C -5- De l énergie pour de nombreux services L énergie peut être utilisée pour des services assurant : de la dignité (alimentation, habit, logement, ) des services collectifs vitaux (santé, enseignement, secours, ) des activités économiques (industrie, PME, agriculture, service, commerce, ) des biens et services de consommation des activités sociales (festivité, famille, ) des activités récréatives (culture, loisirs, divertissements, ) le transport (personnes, marchandises) la communication (media, téléphone, net, ) Le niveau d accessibilité du service énergétique influence substantiellement le mode de vie. 6
Une époque d abondance énergétique Usage utile ou futile? Escalator ou escaliers comme accès au fitness Objets et équipements Nécessaires ou superflus? Usage essentiel ou extravagant? Chauffage extérieur des terrasses Fonctionnel ou gaspillage? 7 Energie : Service et consommation Le besoin de service crée un besoin d énergie finale chez l utilisateur L accomplissement du service s accompagne de consommations de ressources Utilisateurs Energie incorporée dans les équipements et infrastructures (selon ACV) Besoins Infrastructures équipement équipements équipements Usages Conversion finale Transformations Transports Extraction Services Confort thermique, Déplacement Confort visuel Télécommunication Energies utiles Chaud/froid, Travail, Eclairage, Signal, Energies finales Electricité, Carburants, Combustibles, (Chaleur) Energies primaires Pétrole brut Charbon Gaz naturel Comb. Nucléaire Flux renouvelable Ressources fossiles nucléaire renouvelables -10-
Production et importation: 95,39 Mtep http://www.iea.org/sankey/#?c=belgium&s=balance Flux énergétique Belgique, IEA 2012 Ecarts statistiques Raffineries Variation des stock: 0,18 Mtep Conso finale y compris usage non énergétique: 41,9 Mtep Centrales électrique Secteur énergétique: 2,35 Mtep Variation des stock: 0,38 Mtep Export: 8,75 Mtep Pertes centrales : 10,35 Mtep Export : 23,27 Mtep Bunker aviation et transport maritime: 7,4 Mtep -11- Consommation en énergie primaire - Belgique 2012 Un flux d énergie 60 Mtep /an ou 175 kwh/(j hab) 80 000 MW ou 7,2 kw/hab Un flux de matière Pétrole, gaz naturel, charbon combustible nucléaire, sources renouvelables, import électricité Un flux d Facture énergétique annuelle: 40 milliards Balance commerciale annuelle: - 20 milliards - 12 -
Pétrole : 23,1 millions de tep 29 millions de m³ l équivalent de 200 pétroliers de 113.000 tep 55 km de pétroliers l équivalent de 1.450.000 camions 15.000 km de camions X 200 X 1.450.000 20 m³ = 15-17 tep 10 m 113.000 tep 250 m x 44 m Charbon: 4,6 millions de tonnes L équivalent de 150.000 wagons de charbon (30 t) L équivalent de 1.850 péniches (2.500 t) Gaz naturel : 16 milliards de m³ L équivalent de la sortie d un gazoduc de 1 m de diamètre transportant un gaz à 80 bar à une vitesse de 30 km/h en continu sur l année ou15.000 boules d'atomium par jour X 150.000 X 1.850 30 km/h 80 bar 460.000 t de minerais d U L équivalent de 4.600 camions de transport de minerais (100 t) X 4.600-13-
Evolution prix de marché international du baril de pétrole Prix spot du 20 mai 1987 au 6 avril 2015 Prix du charbon AIE Energy Outlook 2014-15- -16-
Marché international du gaz naturel Evolution du prix du gaz (marché international long terme M+1) entre 2012 et mai 2015. Henry HUB : USA ; PEG Nord : FR ; NCG, GASPOOL : DE ; TTF, ZIG : BE Source : CREG Marché international de l électricité - Belgique Evolution du prix de l électricité (marché international long terme Y+1) en Belgique, Pays-Bas, Allemagne et France entre 2011 et mai 2015 Source : CREG -17- -18-
MacKay : Notre modèle énergétique actuel n est pas durable Pas durable pour trois raisons (principales) : 1. Ressource limitée : les combustibles d accès facile s épuiseront à un moment ou un autre, et il nous faudra alors nous procurer notre énergie autrement. 2. Changement climatique : Brûler les combustibles fossiles a un effet mesurable et dangereux sur le climat. 3. Sécurité de l approvisionnement et dépendance : risque d être inféodés aux importations de combustibles fossiles en provenance de pays étrangers peu fiables. Ref MacKay, Synopsis (10 pages) Mais aussi 4. Pollutions et risques environnementaux des systèmes conventionnels de fourniture d énergie 5. Iniquité dans la répartition des richesses générées par l activité d approvisionnement énergétique et guerres induites ET iniquité dans la prise en charge des coûts des impacts environnementaux et climatiques) Fossile Nucl - ER Objectif : 100 % d ER Comment? Transition énergétique Passage d une société basée sur des énergies non renouvelables (pétrole, gaz naturel, charbon, nucléaire) vers un équilibre entre un bouquet énergétique basé sur des énergies renouvelables (soleil, biomasse, vent, cours d eau et mer, chaleur naturelle) et une demande énergétique gérée (réduction, efficience, comportement). -19- -20-
Comment équilibrer notre budget énergétique? Consommation finale, CF 39 Mtep 450 TWh Dont 18% électricité 80 TWh 55% combustibles 250 TWh 27% carburants 120 TWh Secteur de CF Vecteur Energies renouvelables -21- -22-
Source renouvelable d énergie Système de conversion Energie finale ou énergie utile Vent Eolienne (parc, isolée) Eolienne de pompage, Voile Electricité Travail Cours d eau Marée Vague Courant marin Gradient de salinité Soleil Moulin à eau, Centrale hydroélectrique, Centrale marémotrice, Centrale marine Centrale électrique (pression ou électrochimique) Chauffe-eau solaire, Séchoir et four solaire Syst. photovoltaïque, Centrale thermodynamique Réfrigération solaire Aliment Métabolisme Travail ou Electricité Chaleur Electricité (chaleur) Froid Travail et chaleur Biomasse Bois et assimilé Biogaz Biocarburant Equipement de combustion Moteur Cogénération Chaleur Travail ou électricité Chaleur et électricité Chaleur «naturelle» (géothermique, océanique solaire indirect) ou Architecture bioclimatique Ventilation naturelle, Puits canadien Pompe à chaleur Puits géothermique Chaleur/froid ou éclairage Chaleur ou froid Chaleur Chaleur (électricité) -23- Source Soleil Vent (terre) Vent (mer) Cours d eau Courants marins et vagues Chaleur naturelle (milieu ambiant : air, eau, sol) Chaleur naturelle géothermique Biomasse Ressource annuelle belge par km² Ressource énergétique annuelle primaire 1 000 GWh/km² Variabilité: cycle jour et saison Dépend de la hauteur où est situé le rotor et la rugosité du sol Variabilité : cycle météorologique (dépression anticyclone) Spécifique aux bassins versants Variabilité selon régime des pluies (régularité et intensité) A l étude (Courant marin : 800 GWh/km²) (Vague 4-5 MW/km) Réservoir de chaleur renouvelée par le soleil et dérivés (vent, pluie) Réservoir de chaleur renouvelée par un flux de conduction thermique des roches du sous-sol 0,110 W/m² (1 GWh/km²) 6 GWh/km² (Energie stockée par photosynthèse dans conditions moyennes belges) Ressource énergétique annuelle finale issue de technologies actuelles Chaleur (basse t ): 100-500 GWh th /km² Electricité : 50-200 GWh e /km² Electricité : 20-40 GWh e /km² Electricité : 30-60 GWh e /km² Electricité : 350-600 GWh e (Territoire belge) A l étude (Elec - courant marin: 50-100GWh e /km²). (Elec - vague: facteur de charge de 6%). Dépend de la taille de l échangeur de chaleur, de la t demandée, la t de la source et de sa capacité de renouvellement. A l étude Chaleur (haute t ) : 3-5 GWh th /km² Electricité : 1-2 GWh e /km² -25-
Besoin d espace pour couvrir l équivalent de la consommation électrique belge 1/2 Belgique 30 528 km² et mer 3 454 km² Wallonie 16 844 km² dont 15% artificialisée: bâtiments, route (4,4%) 80 TWh électricité/an : PV = 800 km² (2,6% du territoire belge) Eolien onshore = 2 700 km² (9%) Eolien mer = 1 800 km² (50% terr. marit.) Biomasse locale = 50 000 km² (165 %) (Hydroélectricité = 0,3 à 0,6 TWh) Géothermie =? Importation biomasse? Importation d E-SER? De l intérêt de la gestion de la demande et du stockage (journalier) De la difficulté du stockage saisonnier Solaire PV seul Besoin d espace pour couvrir l équivalent de la consommation électrique belge 2/2 Eolien onshore seul Eolien offshore seul Biomasse seule Zones artificialisées 1/6 Route 1/24 1/40 1/11-26- -27-
La ressource belge est une question d aménagement du territoire La quantité d énergie renouvelable disponible localement dépend des surfaces dédiées à l exploitation des sources renouvelables, des caractéristiques énergétiques locales des sources de la performance des systèmes de conversion. Leur exploitation à grande échelle requiert de l espace là où la source est disponible. Hors en Belgique, - densité de population élevée - habitat dispersé Aujourd hui, notre «empreinte énergétique» est marquée essentiellement hors de nos frontières. Et demain? Quatre «grands» secteurs énergivores -28- -29-
Source: Données Eurostat: 27/04/2015 Graphe: APERe observatoire www.apere.org En 2013, l industrie représente 30 % de la CF le transport (personnes et marchandises) 28 % le logement 26% le tertiaire 14% l agriculture est dans autres 2%. -30- -31-
Charte pour une énergie durable Assurer en suffisance l accès aux services énerg. Par une gestion de l équilibre: Offre basée sur les énergies renouvelables Demande maîtrisée par une utilisation rationnelle de l énergie (Comportements judicieux et équipements efficients) 33 Davantage d énergie durable dans. Comment? Bâtiment Transport Industrie et agriculture Secteur énergétique et principalement le secteur électrique (production et distribution) E Q U I P. C O M P. Technologies T Objets et Matériaux et infrastructures produits les pertes de conversion les pertes d usage l énergie incorporée Chasse C aux Mode M de vie Entretien gaspillages Adapter les les pertes et les pertes besoins la durée de vie Energies renouvelables Ressource locale Charte pour une énergie durable 34
Utilisation rationnelle de l énergie - URE Assurer l accès aux services en suffisance selon leur degré d utilité Recherche solutions qui induisent la plus petite consommation d énergie Solutions individuelles et collectives Combine comportements judicieux et équipements efficients Eviter tout effet rebond Comportements judicieux - Faire la chasse aux gaspillages - Adapter le mode de vie et les activités - Entretenir les biens Equipements énergétiquement efficients - Technologies: Réduire les pertes de conversion - Objets et infrastructures: Réduire les pertes d usage - Matériaux et produits: Réduire l énergie incorporée Charte pour une énergie durable 35 APERe Charte pour une énergie durable -36-
Liens utiles Portails «énergie» SPW DGO4 - http://energie.wallonie.be Bxl environnement - www.bruxellesenvironnement.be VEA : www.energiesparen.be SPF économie (énergie) : http://economie.fgov.be Commission européenne : http://ec.europa.eu/energy Régulateurs CWaPE:www.cwape.be Brugel : www.brugel.be VREG : www.vreg.be CREG : http://www.creg.be 40 Membres de l APERe académiques associatifs coopératives et économie sociale Fédérations Cluster énergies renouvelables EDORA www.edora.be ODE www.ode.be Liens utiles ValBiom www.valbiom.be Cluster Tweed - http://clusters.wallonie.be/tweed-fr/ Agoria Renewable Energy Club - http://www.renewableenergyclub.be 41
Simulateurs financiers Comparaison sur 25 ans des dépenses pour la consommation énergétique avec et sans installation solaire Chauffe-eau solaire ou Photovoltaïque Indicateurs financiers et environnementaux : Temps de retour, valeur actuelle nette, TRI, économie de CO 2 Outils en ligne indépendant prenant en compte les mécanismes de soutien (Wallonie et Bruxelles) : www.apere.org 43 Observatoire des énergies renouvelables Bilans bi-annuels européen, belge, bruxellois, flamand et wallon Consommation d énergie Part de la production annuelle d énergie renouvelable Objectifs pour 2020 Observatoire éolien, hydro-énergie et photovoltaïque Puissances installées (par an et cumulées) Production annuelle estimée Indicateurs de comparaison (ex : % de la conso. des ménages) 44