Scénario négawatt

Scénario négawatt 2017-2050 Un scénario de transition énergétique pour la France Christian COUTURIER Association négawatt le 12 Juin 2017 à Bordeaux Soutenu par la Fondation Charles Léopold Mayer pour le progrès de l Homme

Qui sommes-nous? Créée en 2001 par des experts et praticiens de l'énergie Missions : Prospective énergétique : le scénario négawatt Réflexion stratégique et politique Plaidoyer, lobbying à l'échelle nationale Mesures et propositions Regroupe une vingtaine de membres actifs + 25 ambassadeurs Plus de 1000 membres nous soutiennent Créé en 2009 Filiale et outil opérationnel de l'association 2

01. Principes et méthode Le tryptique négawatt et les fondamentaux 13 ans de retour d expérience sur la prospective

La démarche négawatt Prioriser les besoins énergétiques essentiels Réduire la quantité d'énergie nécessaire à la satisfaction d'un même besoin Privilégier les énergies renouvelables Production Demande d'énergie 4

Les fondamentaux du scénario Un scénario de transition énergétique réaliste et soutenable 1 2 3 Hiérarchisation des solutions Actions en priorité sur la demande Utilisation des énergies de flux et non de stock Réalisme technologique et économique Des solutions «matures» Une trajectoire physiquement réaliste, économiquement raisonnable Développement soutenable Réduire l'ensemble des impacts et des risques liés aux énergies Une ligne directrice : Léguer des bienfaits et des rentes aux générations futures plutôt que des fardeaux et des dettes 5

Intégration raisonnée de l'innovation Une trajectoire robuste sans paris sur d'hypothétiques ruptures technologiques ou sociétales mais qui intègre les innovations sur des bases rationnelles Maturité (Readiness Level) des nouvelles technologies Technologique (TRL) Industrielle (MRL) Environnementale et sociale (ESRL) 7 Démonstration du système Prototype en environnement opérationnel Impacts génériques estimés par modèles 8 Validation par des tests et des démonstrations Développement et démonstration du système complet réel Impacts analysés à partir des données réelles du pilote 9 Système réel prouvé à travers des opérations réussies Déploiement et mise en fabrication Evaluation systémique toutes échelles 10 Système optimisé Production à pleine échelle Impacts mesurés en opération 11 Déploiement massif, intégration système Acceptabilité sociale et environnementale, mesure des effets indirects 6

Une révision du «tendanciel» 3 000 Consommation énergétique finale France METROPOLITAINE - TWh Tendanciel 2003 2 500 Tendanciel 2003 2 000 1 500 nw 2003 1 000 Scénario nw 500 Réel 0 1980 2000 2020 2040 7

Une révision du «tendanciel» 3 000 2 500 Consommation énergétique finale France METROPOLITAINE - TWh Tendanciel 2006 Tendanciel 2003 2 000 Tendanciel 2006 1 500 nw 2003 1 000 500 Scénario nw nw 2006 0 1980 2000 2020 2040 Réel 8

Une révision du «tendanciel» 3 000 2 500 2 000 Consommation énergétique finale France METROPOLITAINE - TWh Tendanciel 2011 Tendanciel 2003 Tendanciel 2006 Tendanciel 2011 1 500 nw 2003 1 000 500 Scénario nw nw 2006 nw 2011 0 1980 2000 2020 2040 Réel 9

Une révision du «tendanciel» 3 000 Consommation énergétique finale France METROPOLITAINE - TWh 2017 2 500 2 000 1 500 1 000 500 Tendanciel Scénario nw Tendanciel 2003 Tendanciel 2006 Tendanciel 2011 Tendanciel 2016 nw 2003 nw 2006 nw 2011 nw 2016 0 1980 2000 2020 2040 Réel 10

Une empreinte en diminution depuis 10 ans 11

02. 3 focus Le bâtiment Les économes de flux Le biognv

Bâtiment : contexte et enjeux 43 % de la consommation totale d'énergie finale, dont : Chaleur : 80 % Électricité spécifique : 20 % Chauffage des maisons individuelles d'avant 1975 = 31 % des consommations d'énergie finale du résidentiel L'essentiel du parc immobilier de 2050 est déjà construit Objectif n 1 rénover : de façon performante un parc de 30 millions de logements et de 900 millions de m2 de surfaces tertiaires 65 millions d'acteurs concernés! 13

Un grand programme de rénovations performantes Objectif : une division par 4 en moyenne de la consommation de chauffage (< 50 kwh/m².an) Rénover partiellement = «tuer le gisement» d'économies Mettre en œuvre de solutions techniques simples Augmenter progressivement le rythme de rénovation jusqu à 1,1 million équivalent-logements par an, atteint en 2025 Rendre la rénovation obligatoire, avec un accompagnement technique et financier 300 000 emplois à la clé, non délocalisables 14

Un exemple concret de rénovation Division par six des consommations de chauffage (300 -> 50 kwh/m 2 /an) 15

Un cas concret : l Hôtel du département du Bas-Rhin Réduction des consommations d'électricité spécifique Éclairage : Sobriété : détecteurs de présence Efficacité : éclairage performant Résultat : - 65 % Informatique : Sobriété : arrêt des appareils inutilement allumés Efficacité : remplacement progressif du parc Résultat : - 35 % Bilan : 42 % de réduction de la consommation d'électricité Temps de retour < 3 ans 16

Résultats dans le résidentiel / tertiaire Energie finale chauffage et eau chaude sanitaire TWh 350 300 250 200 150 100 50 0 2 015 2 050 2 015 2 050 2 015 2 050 Logement collectif Maison individuelle Tertiaire Bois énergie Gaz Fioul Charbon Electricité GPL Réseaux de chaleur Solaire thermique Division des consommations par un facteur 3, malgré l'augmentation des surfaces Part réduite pour l'électricité, grâce aux pompes à chaleur 17

Une division par 2 des consommations d électricité TWh Résidentiel TWh Tertiaire 90 90 80 Autres appareils et nouveaux usages 80 Autres, process 70 Veilles 70 Divers 60 50 40 Gestion & hygiène Electronique de loisir 60 50 40 Telecoms Gestion d'immeuble Informatique 30 20 10 0 2015 2 050 Eclairage Froid Lavage 30 20 10 0 2015 2 050 Eclairage public Eclairage Production de froid 18

02. 3 focus Le bâtiment Les économes de flux Le biognv

Pourquoi le biognv? Source d énergie pour véhicules : peu de solutions durables Biocarburants 1ére génération : concurrence alimentation Biocarburants 2nde génération : maturité technique et commerciale éloignée pour la plupart des technologies à l étude Electromobilité : fortement développée dans le scénario nw mais ne répond pas à tous les services, et nécessité de conserver une pluralité de solutions GNV : Technique ancienne et maîtrisée Dans le monde, environ 30 millions de véhicules en 2017 Une croissance de 20 % par an en moyenne ( x 10) depuis 12 ans Dans plusieurs pays : Flottes GNV > 1 million de véhicules (Italie) ou GNV >10% du parc de véhicules (Argentine) Tous types de véhicules, notamment poids lourds, bus Acceptabilité par l industrie des transports ( électricité) Infrastructure gazière existante ( hydrogène) 22

Gaz renouvelables Matières biodégradables Biomasse Electricité renouvelable Biogaz Gaz de synthèse Hydrogène Epuration Méthanation CO 2 + H 2 -> CH 4 Gaz méthane 23

Bilan énergétique : scénario négawatt, année 2050 Gaz fossile 0 TWh 70 TWh Gaz méthane 280 TWh Gaz combustible 100 TWh Méthanation 90 TWh Gaz carburant 180 TWh Biomasse solide 250 TWh Secteur électrique Biogaz 130 TWh 24

Afterres2050 Hiérarchisation des usages : 1. Alimentation 2. Matériaux 3. Production d'énergie Evolution de l assiette alimentaire : plus de protéines végétales et moins d origine animale Rapport complet disponible en ligne sur http://afterres2050.solagro.org 25

130 TWh de biogaz TWh PCs 26

4 fonctions majeures de la méthanisation Produire de l énergie Fournir du CO2 Favoriser la transition agroécologique Créer un outil socioéconomique Biométhane Carburant Méthanation Recyclage nutriments (NPK) Optimisation matière organique Bioéconomie territoriale, circulaire, Multifonctions, coproductions 27

Filière bois : nouveaux matériaux, nouvelles énergies BO Matériaux BI BE Energies 28

Puissances appelées et fournies au pas horaire Stockage dans les STEP Déstockage des STEP Centrales à gaz renouvelable Production d'hydrogène 29

Power-to-Gas dans le scénario négawatt 200 Stockage d'électricité 50 180 160 40 Production CH4 (TWh) Energies (TWh) 140 120 100 80 30 20 Puissance (GW) Production H2 (TWh) Pertes méthanation (TWh) 60 40 20 10 Pertes électrolyseurs (TWh) 0 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 0 Puissance électrolyseurs 30

03. Bilan énergétique

Bilan - Energie finale TWh 1000 TWh TWh 1000 1000 Bâtiment Transports Industrie 800 800 800 600 600 600 400 400 400 200 200 200 0 2000 2050 0 2000 2050 0 2000 2050 Evolution de la consommation d énergie finale dans le scénario négawatt 32

Evolution de la consommation énergétique finale TWh 2000 Sobriété 1800 1600 1400 596 TWh -512 TWh Efficacité (demande) Transports 1200 1000-338 TWh Résidentieltertiaire Agriculture 800 600 781 TWh 225 TWh Industrie 400 66 TWh 341 TWh Tendanciel 200 57 TWh 387 TWh 183 TWh 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Scénario nw 33

Substitution des sources d'énergie 1500 1000 500 TWh Charbon Pétrole Gaz fossile Nucléaire 0 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 250 200 TWh 150 100 50 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Biomasse solide Eolien Biogaz Solaire pv Hydraulique Solaire thermique Chaleur environnement Biomasse liquide Géothermie Déchets Energies marines 34

Bilan en énergie primaire La réduction de la consommation est clé pour permettre un développement des renouvelables en substitution, et non en addition -66% >99% 35

Bilan énergétique : année de référence 2015 36

Bilan énergétique : scénario négawatt, année 2050 37

Un équilibre entre gaz et électricité 2015 2050 Carburants et combustibles liquides 10% 3% 16% 4% Carburants et combustibles gazeux 23% 41% 33% Électricité 16% Combustibles solides 23% 31% Réseaux de chaleur, solaire thermique, chaleur environnement Répartition des vecteurs finaux 38

04. Impacts Bilan Gaz à effet de serre Pollution atmosphérique Emplois Précarité énergétique

Division par 6 des émissions totales de gaz à effet de serre MteqCO 2 500 450 400 350 CO2 Autres gaz N2O CH4 300 250 200 150 100 50 0 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 40

La neutralité carbone en 2050 500 400 300 MteqCO 2 Emission tous GES Stockage forêt et agriculture Emissions nettes 200 100 0-100 -200 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 41

Émissions de particules fines (PM10) en France - hors industrie 400 kt 350 300 250 200 150 100 Transport ferroviaire Transport routier Agriculture/sylviculture Résidentiel / tertiaire Transformation énergie 50 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 43

NOx SO 2 CO Ozone Métaux COVNM HAP Phytosanitaires Particules primaires Carbone suie Particules secondaires Ammoniac 44

NOx SO 2 CO Métaux COVNM Ozone Forte réduction (suppression Diesel) Réduction (suppression charbon) Réduction (diminution combustion) Pas d'effet? Réduction (diminution combustion) HAP Phytosanitaires Réduction (chauffage au bois performant) 80% de réduction Particules primaires Carbone suie Ammoniac Particules secondaires 30% de réduction Pas d'effet? 80% de réduction 45

Pas plus de dépenses, mais réparties autrement Mds d' 400 350 300 250 200 150 100 50 Scénario négawatt Scénario tendanciel Economies nettes 0-50 2 020 2 025 2 030 2 035 2 040 2 045 2 050 Mds d' 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2 020 2 025 2 030 2 035 2 040 2 045 2 050 Bâtiment - tendanciel Transports - tendanciel Transports - négawatt Bâtiment - négawatt Dépenses totales Dépenses bâtiment et transports 47

Un effet net très positif sur l'emploi emplois équivalent temps plein (ETP) 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 200 000 100 000 0-100 000-200 000-300 000 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 emploi brut bâtiment emploi brut renouvelables emploi brut réparation emploi brut information emploi brut efficacité appareils 48

Un effet net très positif sur l'emploi emplois équivalent temps plein (ETP) 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 200 000 100 000 0-100 000-200 000-300 000 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 emploi brut bâtiment emploi brut renouvelables emploi brut réparation emploi brut information emploi brut efficacité appareils emploi brut énergie non renouvelable & réseaux emploi brut transports 49

Un effet net très positif sur l'emploi emplois équivalent temps plein (ETP) 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 200 000 100 000 0-100 000-200 000-300 000 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 emploi brut bâtiment emploi brut renouvelables emploi brut réparation effet induit emploi brut information emploi brut efficacité appareils emploi brut énergie non renouvelable & réseaux emploi brut transports + 100 000 ETP en 2020, 400 000 en 2030, 600 000 en 2050 50

Un effet net très positif sur l'emploi emplois équivalent temps plein (ETP) 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 200 000 100 000 0-100 000-200 000-300 000 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 emploi net total emploi brut bâtiment emploi brut renouvelables emploi brut réparation effet induit emploi brut information emploi brut efficacité appareils emploi brut énergie non renouvelable & réseaux emploi brut transports + 100 000 ETP en 2020, 400 000 en 2030, 600 000 en 2050 51

La précarité énergétique Un enjeu social majeur En 2016, 10 % des ménages concernés, habitant des logements anciens et mal isolés Augmentation du prix de l'énergie = hausse du nombre de précaires énergétiques Des remèdes connus Le chèque énergie = une solution à court terme À long terme, nécessité de rénover le parc de logements anciens La transition énergétique au servie de la lutte contre la précarité énergétique 90 % des ménages concernés peuvent sortir de la précarité grâce à la rénovation de l'ensemble du parc Des politiques publiques peuvent être mises en place pour cibler en priorité la rénovation des logements habités par les précaires 53

Merci de votre attention! Rendre possible ce qui est souhaitable www.negawatt.org www.decrypterlenergie.org 54