Quelles implications ?

1. Introduction.

On sait qu’en vue de la conférence de Paris fin 2015 (« conférence des parties » ou COP n°21), chaque pays du monde est invité à présenter ses propositions de réduction de ses émissions de gaz dits « à effet de serre », en particulier le CO₂. L’horizon « contractuel » est l’année 2030. Ces propositions sont connues sous la dénomination anglaise Intended Nationally Determined Contribution (INDC). Le 30 juin 2015, la Chine a rendu publiques ses propositions. Lire la suite…

1/ Introduction.

Dans une chronique précédente (« L’énergie dans le monde, synthèse »), on avait retracé l’évolution des productions, des consommations et des ressources d’énergies dans le monde, ainsi que des émissions et des concentrations de dioxyde de carbone CO₂ dues aux énergies fossiles. On trouvera dans la présente note des informations complémentaires permettant d’éclairer les tendances à venir, et une esquisse de prospective.

La source d’information principale sera le Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC), relié au département de l’énergie (DOE) des Etats-Unis ¹.
Le CDIAC fournit pour chaque année un état et un historique des émissions de CO₂ dans le monde ². Son dernier Global Carbon Budget a été publié en septembre 2014. Les séries vont de 1960 à 2013 ³.
Les chiffres donnés par le CDIAC résultent de calculs et non de mesures in situ. On verra toutefois qu’ils se recoupent convenablement avec les observations.

2/ Origines du CO₂ anthropique.

Le CDIAC distingue deux types de sources : celles qui proviennent de l’utilisation des ressources fossiles et celles qui résultent de changements dans l’affectation des terres (déforestations, cultures, jachères, etc).

2.1 Produits fossiles.

Les émissions dues aux produits fossiles sont réparties en cinq catégories : les trois combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz), la production de ciment ⁴, les émissions des torchères. La répartition entre ces cinq sources est retracée par le graphique ci-dessous (année 2013, milliards de tonnes ou Gt, et pourcentages).

Émissions mondiales de CO₂ en 2013 (Gt de CO₂ et pourcentages) source CDIAC

Les émissions fossiles étaient en 2013 de 36,15  Gt de CO₂, dont 33,9 Gt pour les trois combustibles fossiles.

2.2 Utilisation des sols.

Ces émissions étaient en 2013 de 3,25 Gt.

2.3 Total.

Les émissions anthropiques de CO₂ étaient donc en 2013 estimées à 36,15 + 3,25 = 39,4 Gt, dont 33,9 Gt soient 86% dues aux seuls combustibles fossiles.

3/ Destinations du CO₂ anthropique.

Cet excédent de CO₂ ne reste pas en totalité dans l’atmosphère. Une partie des émissions est absorbée, à part à peu près égales, par la végétation terrestre qui s’en nourrit, et par les océans (dissolution dans l’eau ⁵ et absorption par la végétation marine). On donne le nom de « puits » de carbone à ces absorptions.

Pour 2013 pris comme exemple, on obtient selon le CDIAC le bilan suivant :

• émissions fossiles 36,15
• utilisation des sols 3,25
  • Émissions totales 39,4 Gt
• puits océaniques : -10,5 Gt
• puits terrestres : -9,2 Gt
  • Puits totaux : -19,7 Gt
    • Reste dans l’atmosphère : 19,7 Gt

 Ne serait donc restée dans l’atmosphère en 2013 qu’environ la moitié des émissions anthropiques ⁶

4/ Bilans annuels du CO₂ anthropique.

Les graphiques ci-dessous montrent l’évolution de ces différents paramètres depuis 1960 : émissions, puits, et bilan émissions moins puits.

Émissions.

Sur les vingt ou trente dernières années, les émissions ont augmenté en moyenne d’environ 0,6 milliards de tonnes par an. La courbe présente des irrégularités dues aux vicissitudes économiques. Par exemple, au début des années 2000 on discerne, après une baisse momentanée, un redressement qui résulte probablement du décollage économique de la Chine et dans une moindre mesure de l’Inde ⁷.

Puits

L’absorption par les océans croît relativement régulièrement alors que celle des puits terrestres croît en tendance mais avec des variations annuelles considérables (ce qui ne facilite pas la lecture des courbes).

Bilans émissions / puits.

La proportion de CO₂ qui subsiste dans l’atmosphère est d’environ 45% des émissions, valeur moyenne observée depuis plus de trente ans. Les puits ont donc absorbé 55% des émissions.

5/ Émissions calculées et concentrations de CO₂.

Les concentrations effectives de CO₂ dans l’atmosphère sont depuis 1959 mesurées par la NOAA ⁸ à l’observatoire de Mauna Loa (Hawaï). On peut donc comparer les évolution annuelles de la masse de CO₂ subsistant dans l’atmosphère (calculées) avec les évolution annuelles des concentration de CO₂ dans l’atmosphère (mesurées) ⁹.

Les échelles ont été choisies de façon à faire approximativement coïncider les origines et extrémités des deux courbes. Malgré les inévitables écarts dues à l’hétérogénéité des sources, on ne peut manquer de constater l’analogie entre les deux courbes ¹⁰.
Cette analogie est plus nette si l’on compare cette fois la masse cumulée de CO₂ anthropique restée dans l’atmosphère avec les concentrations observées depuis 1960.

Pour la totalité de la période de 1960 à 2013, on obtient les chiffres suivants :

Par conséquent, une émission de 1 407 / 80 = 17,5 milliards de tonnes de CO₂, entraîne une augmentation de concentration dans l’air de 1 ppmv (on utilisera ce ratio dans la suite).

6/ Contexte démographique et économique mondial.

Pour rattacher les données précédentes à la macro-économie, on se référera à des séries démographiques et économiques relatives au monde entier pour la période 1960-2013. Les données proviennent de la Banque mondiale ¹¹.

Population.
La population est passée entre 1960 et 2013 de 3 milliards à 7,1 milliards d’habitants. La croissance d’une année à l’autre, qui était supérieure à 2% dans les années 1960, est actuellement d’environ 1,1 %. Sur les trente dernières années, la population s’est accrue à peu près linéairement d’environ 79 millions d’habitants par an.

Émissions de CO₂ par habitant.
Toutes sources confondues, les émissions ont varié entre 4,6 et 5,6 tonnes par habitant et par an ; après une baisse irrégulière de 1970 à 2001, elles sont en augmentation depuis l’année 2001.

Produit intérieur brut.
Le PIB mondial, exprimé en dollars US constants (base 2005) ¹², est passé entre 1960 et 2013 de 9 000 à 56 000 milliards de dollars.
Le PIB par habitant croît à peu près linéairement à raison d’environ 90 dollars par an. Il est actuellement de 7 900 dollars.

Émissions de CO₂ par unité de PIB.
Ce ratio, qui exprime le contenu du PIB en CO₂, reflète à peu près fidèlement la productivité énergétique de l’économie mondiale. Il est en effet le produit du contenu de l’énergie en CO₂ (tonne de CO₂ par tep ou kWh) par le contenu du PIB en énergie (tep ou kWh par unité de PIB).
Le contenu de l’énergie en CO₂ est pratiquement constant depuis trente ans en raison de la prépondérance des énergies fossiles (environ 2,9 t CO₂ par tep).
Le contenu du PIB en énergie a été régulièrement décroissant entre 1960 et 2000, mais marque depuis lors une stabilisation (environ 0,24 tep pour 1 000 dollars).
Il en résulte que le contenu du PIB en CO₂, décroissant entre 1960 et 2000, est stabilisé depuis lors à environ 2,9 x 0,24=0,70 tonnes de CO₂ pour 1 000 dollars US de PIB.

7/ Essai de prospective.

7.1 Principes.

A l’aide des éléments macro-économiques précédents, on peut tenter de dégager une première idée de l’évolution future de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère, en tenant compte des remarques suivantes.
-La relative régularité des courbes présentées traduit la robustesse des tendances, explicable par les masses et les inerties considérables qui sont en jeu. Les irrégularités momentanées liées aux vicissitudes économiques (chocs et contre-chocs pétroliers et autres crises) sont corrigées dans les années qui suivent.
-Certaines courbes d’évolution ont des allures quasi-linéaires quand on les observe sur longues périodes. Les évolutions d’une année à l’autre sont alors décroissantes en pourcentages et constantes en valeurs absolues.
-Les tendances démographiques et macro-économiques des quelques trois ou quatre décennies qui nous séparent de cet horizon sont déjà largement engagées en raison des inerties rappelées précédemment. On ne risque donc pas grand-chose en prolongeant certaines droites de tendance caractérisées ¹³.

7.2 L’année 2050.

-Population. Au rythme actuel, la population s’accroitrait de 37 ans x 79 millions, soit 2,9 milliards d’habitants de plus, ce qui amène à environ 10 milliards d’habitants en 2050.
-PIB par habitant. Il continuerait à croître de 90 dollars par an, et atteindrait 7 900 + 37 x 90 soit environ 11 000 dollars.
-PIB total. Il serait alors de l’ordre de 10 x 11 000 = 110 000 milliards de dollars.
Ces hypothèses serviront de base aux estimations suivantes. Elles supposent des augmentations progressives à l’image des décennies passées, sans rupture dans les croissances démographique et économique.

Pour passer de ces données macro-économiques aux émissions de CO₂, on choisira comme variable le contenu du PIB en CO₂ qui semble mieux adapté que les émissions par habitant (relativement erratiques et purement démographiques).

L’évolution future de ce ratio est incertaine. Les gains de productivité énergétique vont très probablement se poursuivre. Le contenu du PIB en CO₂ devrait donc continuer à baisser progressivement à partir de la valeur actuelle de 0,70 tonnes pour 1 000 dollars. Mais l’absence de tendance discernable dans les quinze dernières années rend les hypothèses hasardeuses. On raisonnera donc sur une fourchette de 0,70 à 0,50 tonnes pour 1 000 dollars en 2050, c’est à dire entre le maintien de la valeur actuelle (peu probable) et une diminution significative mais relativement limitée. Ces hypothèses impliquent qu’il n’y ait pas de rupture dans la répartition entre les différentes sources d’énergie. En particulier, les consommations d’énergies fossiles sont supposées continuer à augmenter régulièrement ¹⁴, même si des substitutions partielles par d’autres types d’énergies interviennent dans l’intervalle.

Tous calculs faits, on obtient ainsi le tableau suivant.

En définitive, le choix de l’hypothèse sur le contenu du PIB en CO₂ ne se traduit pas par des différences considérables dans les concentrations atteintes en 2050 : dans les trois exemples considérés, elles se situeraient autour d’une valeur moyenne de l’ordre de 510 ppmv, avec un débattement inférieur à ±2,5%.

7.3 Évolution entre 2013 et 2050.

A titre de simulation, les deux graphiques ci-dessous montrent comment évolueraient approximativement les émissions ¹⁵ et les concentrations, dans l’hypothèse moyenne de 0,60 tonnes de CO₂ pour 1 000 dollars de PIB en 2050 (contre 0,70 en 2013).

Ces courbes ne sont données qu’à titre d’illustration ¹⁶. Dans cette hypothèse moyenne, la concentration en CO₂ augmenterait sur la période d’environ 3 ppmv par an en moyenne, ce qui semble un peu élevé au vu de la tendance des vingt dernières années (chapitre 5) mais reste plausible.

8. Conclusions.

En définitive, il semble que l’on puisse tenir pour plausible, en 2050, une concentration de CO₂ peu différente de 500 ppmv, dans l’hypothèse la plus probable d’une poursuite des tendances antérieures pendant encore quelques décennies.

Les estimations précédentes ne constituent qu’un dégrossissage basé sur des données globales. Il est loisible à chacun d’élaborer ses propres projections, si nécessaire en multipliant les variables et les hypothèses. Il n’est pas certain que la vraisemblance gagne à la profusion de « scénarios » incertains par définition.

On connaît les causes de la croissance des émissions de CO₂ anthropiques, et surtout des émissions dues à la combustion des énergies fossiles. Celles-ci, on l’a vu, représentent près des 9/10èmes des émissions anthropiques, le reste étant dû à la fabrication du ciment et aux modifications dans l’utilisation des sols.

On rappellera seulement que le demi-siècle sous revue a connu, notamment grâce justement aux énergies fossiles, des avancées spectaculaires en matière de production industrielle, d’énergie électrique, de production agricole, de niveau de vie, de santé publique, d’espérance de vie.
Ces progrès se sont propagés de proche en proche dans le monde entier, mais la majorité des habitants de la planète n’a pas encore accédé – ou pas complètement – à ce niveau de prospérité inédit dans l’Histoire.

L’écart de développement entre les pays avancés et le reste du monde est encore très important : l’accès à l’électricité en est un exemple bien connu ; il n’est pas le seul mais il est fondamental.

Les pays n’appartenant pas à l’OCDE comptent actuellement par rapport au monde entier 73% de la population mais seulement 29% du PIB global ¹⁷. Ces pays n’auront de cesse de s’approcher des standards de vie de l’Occident. Il est facile de voir que cet objectif ne sera pas encore atteint en 2050, ce qui justifie les hypothèses de poursuite des tendances pour les quelques décennies à venir.

Les pays avancés, dont le poids démographique et économique relatif ne fera que décliner, n’ont aucun droit de regard sur cette évolution, et auront de moins en moins le pouvoir de l’enrayer, le voudraient-ils.

1 http://cdiac.ornl.gov/GCP/carbonbudget/2014/
2 Les séries du CDIAC sont exprimées en masses de Carbone. On les a converties en masses de CO₂ (rapport des masses moléculaires, soit un multiplicateur de 3,664 selon le CDIAC).
3 Dans la suite, nous donnons les chiffres avec des décimales simplement pour la cohérence des calculs. Il va sans dire que tous ces chiffres sont approximatifs, comme l’indique d’ailleurs le CDIAC dans ses publications.
4 Le calcaire CO₃Ca se transforme en chaux CaO selon la relation (très simplifiée) CO₃Ca→CaO + CO₂.
5 On rappelle que la solubilité du CO₂ dans l’eau est inversement proportionnelle à la température, toutes choses égales par ailleurs.
6 L’égalité parfaite en 2013 n’est que fortuite comme on va le voir.
7 Cette inflexion vers le haut coïncide aussi avec la mise en route du fameux protocole dit « de Kyoto » qui devait amorcer au contraire une rupture de tendance dans la consommation des énergies fossiles. Les engagements unilatéraux des États développés ne semblent pas avoir obtenu l’effet escompté.
8 National oceanic & atmospheric administration http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/.
9 Exprimées traditionnellement en parties par million en volume ou ppmv. La concentration de 2014 est connue, contrairement aux émissions, que le CDIAC n’a pas encore publiées.
10 Le CDIAC ne précise pas s’il tient compte des mesures in situ dans ses calculs et ses recoupements.
11 http://donnees.banquemondiale.org/
12 Les séries du PIB exprimé en parité de pouvoir d’achat (PPP dollar international 2011) seraient peut-être plus pertinentes, mais elles ne sont disponibles que depuis 1990.
13 Comme on peut le vérifier visuellement, les pronostiqueurs de l’année 1985 n’auraient pas commis une très grosse erreur en appliquant cette méthode aux 30 années qui allaient suivre, malgré les vicissitudes que l’on sait.
14 On a vu dans d’autres chroniques que les réserves fossiles étaient largement suffisantes pour autoriser une telle hypothèse à cet horizon.
15 Les émissions dues à l’utilisation des sols ont été supposées constantes.
16 En effet, on a supposé pour simplifier que les émissions anthropiques augmentaient d’une quantité annuelle constante entre les émissions 2013 et les émissions cibles de 2050. Les concentrations sont alors obtenues à partir de la somme des termes d’une progression arithmétique, d’où la forme parabolique de la courbe. En raison de ces approximations, les valeurs intermédiaires des deux courbes ne sont donc qu’approximatives.
17 5,9 milliards d’habitants sur 7,1 et 16 000 milliards de dollars sur 55 000. En termes de parité de pouvoir d’achat, 54% du PIB, soient 53 000 milliards de dollars sur 99 000 milliards (source Banque mondiale).

1. Introduction.

La question des ressources énergétiques, de leur exploitation et de la consommation d’énergie dépasse largement les frontières nationales pour être maintenant planétaire.

Un commerce énergétique international de plus en plus actif permet la mutualisation mondiale des ressources, compensant ainsi les disparités géographiques. La production d’énergie d’un pays donné peut assurer une partie de ses propres besoins mais rarement leur totalité. A l’inverse une production d’énergie excédentaire constitue une richesse exportable.

Ces échanges portent sur des matières pondéreuses dont les volumes et les tonnages sont considérables. Ils bénéficient de moyens de transport toujours plus puissants et plus efficaces et dont les coûts sont relativement peu élevés dans la chaîne qui va de la production à la consommation finale.

Certaines ressources, encore considérables à vue humaine sont toutefois limitées par définition. Leur épuisement progressif n’affectera pas seulement les pays détenteurs mais l’ensemble du monde.

Les effets éventuellement indésirables – réels ou supposés – résultant de la production et de la consommation d’énergie se manifestent parfois largement au-delà des frontières d’un pays, voire pour certains au niveau mondial.

Les données utilisées sont empruntées à la publication annuelle de British Petroleum (BP) : Statistical Review of world energy, édition 2014, qui comporte des séries longues pour toutes les formes d’énergies, fossiles ou non, ainsi que les émissions calculées de dioxyde de carbone (CO₂).

L’unité utilisée pour la production et la consommation d’énergie sera ici la tonne équivalent pétrole (tep), qui permet de comparer et d’additionner les énergies de toutes natures. Même si les équivalences sont parfois discutables et conventionnelles, elles présentent l’avantage d’être utilisées universellement ; on ne les détaillera pas ¹.

Les séries de productions en tep ne sont fournies par BP que pour les énergies fossiles. Les séries de consommation en tep sont fournies pour toutes les énergies.

2. Évolution de la production d’énergies fossiles.

Le graphique ci-dessous retrace l’évolution de la production d’énergies fossiles depuis 1980. On voit que le pétrole ², qui était largement prépondérant jusqu’à l’année 2000, est peu à peu rejoint par le charbon et le gaz naturel, grâce d’une part à la montée en puissance de la Chine pour le charbon, d’autre part à l’exploitation des gaz non conventionnels (gaz dits « de schistes ») notamment aux États-Unis.

Comme les tendances paraissent robustes, il est vraisemblable que d’ici quelques années les trois énergies fossiles seront à égalité de production au niveau mondial.

Malgré quelques fluctuations, la production d’énergies fossiles augmente tendanciellement d’environ 230 millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep) par an. En 2013, elle était de 11 100 Mtep.

Le graphique ci-dessous montre comment se répartissait géographiquement la production en 2013.

Ces trois sources d’énergies ne sont pas interchangeables dans toutes leurs utilisations, et il existe des particularités régionales quant à leur nature (par exemple le Moyen-Orient ne dispose que de pétrole). Cela étant, on voit que toutes les grandes régions du monde sont représentées dans la production, avec une sorte de « prime » à la superficie. A cette aune, il est permis de penser que l’Amérique latine et l’Afrique sont loin d’avoir révélé toutes leurs ressources. Sans parler de la région arctique encore largement inexplorée.

3. Évolution de la consommation d’énergie.

Le graphique ci-dessous retrace la consommation d’énergie depuis 1980, cette fois pour toutes les énergies y compris les énergies « non-fossiles », regroupées pour ne pas alourdir le graphique ³.

L’énergie produite et l’énergie consommée sont pratiquement identiques à tout moment, car l’énergie une fois produite n’est pas stockable sauf exception ⁴.

La consommation totale d’énergie augmente tendanciellement d’environ 260 Mtep par an. En 2013, elle était de 12 700 Mtep.

Depuis vingt ans, la part des énergies non fossiles n’a pas significativement augmenté : elle est restée de l’ordre de 13% de la consommation totale. Les graphiques ci-dessous indiquent la répartition en 2013 des consommations d’énergies.

On voit que les énergies non-fossiles sont très largement dominées par l’hydraulique et le nucléaire.
Le nucléaire a évidemment pâti du tsunami de Fukushima, qui a entraîné la fermeture des centrales japonaises, mais aussi celle, progressive, des centrales allemandes.
Les énergies intermittentes, éolienne et solaire, assurent actuellement 1,3% de la consommation mondiale mais l’éolien progresse assez vivement.

4. Les émissions de dioxyde de carbone.

Parmi les inconvénients résultant de la production des énergies fossiles, le plus cité est l’émission de dioxyde de carbone (CO₂) qui est censé influer défavorablement sur le climat ⁵.
Les masses de CO₂ émises par les sources d’énergies fossiles ne sont pas directement mesurées, mais calculés ⁶ en appliquant à chaque type de combustible un coefficient d’émission ⁷ (tonnes de CO₂ émis par tep produite). Compte tenu de la répartition actuelle entre les trois énergies fossiles, 1 tonne équivalent pétrole émet environ 3,14 tonne de CO₂ ⁸.

Le graphique ci-dessous retrace les émissions calculées de CO2 depuis 1980, ainsi que les productions d’énergies fossiles. Les deux courbes sont évidemment parallèles.

Les émissions de CO₂ dues aux combustibles fossiles augmentent tendanciellement d’environ 700 MtCO2 par an. En 2013, elles étaient de 35 000 MtCO₂. Simplement pour fixer les idées, ces 35 000 MtCO₂ correspondent (compte tenu des autres sources d’émissions : ciment, cultures et déduction faite des puits de carbone) à environ 2,3 ppmv de plus dans l’atmosphère ⁹. Selon l’idée que l’on se fait de la poursuite des tendances, on peut en déduire grossièrement l’évolution future de la concentration en CO2.

5. Conclusions.

Les questions énergétiques dépassent très largement les cadres nationaux et même les cadres continentaux, pour s’étendre au monde entier.

La production et la consommation mondiales d’énergie progressent linéairement au rythme moyen de 260 millions de tep par an, ce qui, rapporté à la consommation de 2013, représente + 2% par an, rythme qui n’a rien de déraisonnable. Cette tendance linéaire moyenne est observée depuis près de vingt ans malgré les vicissitudes de la période. Elle est donc relativement robuste et susceptible de constituer un instrument de prospective au moins pour deux ou trois décennies.

Les ressources fossiles sont très largement prépondérantes dans l’ensemble de l’énergie mondiale.

Les populations des pays dits « en développement » aspirent légitimement à la qualité de vie qui est devenue celle des pays développés. Pour satisfaire à cette aspiration et sortir de la pauvreté, ces pays ont besoin d’énergies abordables et fiables que les ressources fossiles peuvent justement leur fournir en abondance et sans délai, soit en utilisation directe, soit comme monnaie d’échange.

Rien ne laisse penser que ces pays puissent renoncer à cet objectif de long terme. Pour y parvenir, ils exploiteront leurs propres ressources fossiles ou se les procureront ailleurs. Les pays développés n’ont ni le droit ni le pouvoir de les en empêcher, alors qu’ils en tirent largement profit directement ou indirectement.

Il est par conséquent vain d’imaginer des « scénarios » de ruptures de tendance pour les décennies à venir. Nous perdrions à ces chimères un temps et un argent précieux qui peuvent être employés de façon plus utile, notamment au bénéfice de ces partenaires encore déshérités.

Il n’est évidemment pas question de pratiquer le gaspillage des ressources. Nos pays développés, comme on le voit d’après les courbes de consommation, en ont pris conscience depuis plusieurs décennies et ont désormais largement adopté des politiques d’économie d’énergie.

Mais il serait tout aussi vain de nous imposer « pour l’exemple », des mortifications dont les résultats seraient manifestement dérisoires à l’échelle mondiale.

1 Les unités utilisées en énergétique se caractérisent par une grande diversité, d’où d’innombrables tableaux de conversions…
2 Les biocarburants ne sont pas inclus dans les énergies fossiles. Voir note n°3
3 Les biocarburants sont cette fois compris dans la consommation de pétrole (65 Mtep en 2013 soit 1,5% du pétrole).
4 Les délais d’approvisionnement sont assimilables à des stocks en mouvement et n’apparaissent pas dans les flux.
5. On ne discutera pas ici le bien-fondé de cette théorie.
6 Ce qui est mesuré est la concentration en CO₂ de l’air ambiant, exprimée cette fois en volume (ppmv ou parties par million en volume). Le site de mesure le plus connu est situé à Hawaï (sommet de Mauna Loa).
7 Les coefficients varient selon les types de combustibles et même selon les auteurs ; on ne les détaillera pas ici.
8 Soit π fois pour le moment, moyen mnémotechnique commode. Les émissions sont parfois exprimées en tonnes de Carbone et non de CO₂, sachant que 1 tonne de Carbone = 3,67 tonnes de CO₂ (rapport des masses moléculaires soit 44 / 12). La confusion est fréquente entre ces deux expressions.
9 Source Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC) et mesures de concentration de Mauna Loa, voir note n°6. Environ 1 ppmv pour 15 000 MtCO₂ d’énergies fossiles (approximativement et sous toutes réserves).

1. Introduction.

La question du gaz naturel a pris ces dernières années une acuité nouvelle, du fait de la mise en exploitation massive aux États-Unis des « gaz de schistes », qui ont en quelques années modifié significativement le marché mondial de l’énergie.

La présente note a pour objet de fournir quelques éléments d’appréciation sur le gaz naturel en récapitulant des données historiques aisément accessibles.
Les données utilisées sont pour l’essentiel issues de la publication statistique annuelle de British Petroleum (BP) : Statistical Review of world energy, édition 2014, qui comporte des séries longues pour toutes les sources d’énergies, jusqu’en 2013 inclus. En ce qui concerne le gaz naturel, les séries commencent en 1965 pour la consommation, en 1970 pour la production et en 1980 pour les réserves.
-Ces séries sont complétées en tant que de besoin grâce à diverses autres sources.

Les unités utilisées par BP sont les suivantes :
-pour la production et la consommation : les volumes en mètres-cubes et les tonnes équivalent pétrole (tep ou toe en anglais) ; accessoirement les pieds cubes par jour (dont il ne sera pas fait état ici)
-pour les réserves : les volumes en mètres-cubes.

Dans la présente note, on se référera uniquement aux volumes en m³, avec pour unité courante de production et de consommation annuelles le milliard de m³ (Gm³), qui correspond à environ 1,1 millions de tep (Mtep).

2. Production et consommation mondiales de gaz.

2.1 Production et consommation mondiales.

Si la présence de gaz naturel dans le sol semble avoir été connue depuis longtemps, son utilisation en tant que source d’énergie, notamment en substitution des gaz manufacturés ¹, ne remonte qu’aux années 1960. En Europe, les gisements de Lacq et de Groningue n’ont été mis en exploitation qu’entre 1965 et 1970.

Le graphique ci-dessous montre l’évolution de la production et de la consommation mondiales depuis 1960. Comme pour les autres sources d’énergies, les deux courbes sont presque confondues, car l’énergie produite doit être immédiatement écoulée ².

La production atteint actuellement environ 3 400 milliards de m³ et augmente en moyenne de 70 millions de m3 par an depuis une vingtaine d’années, sans signe de ralentissement.

Selon certaines sources, en 2005 la production se répartissait ainsi :
-70% terrestre
-30% offshore

2.2 Production par grandes régions du monde.

Le graphique suivant montre comment se répartit la production sur la planète. Pour ne pas surcharger le graphique, on a divisé le monde en grandes régions ; le détail par pays est donné à la suite (les pays sont classés par ordre d’importance, avec leurs pourcentages de production au sein de la région considérée).

-Moyen-Orient : Iran (29%), Qatar (28%), Arabie Saoudite (18%), Emirats Arabes Unis (10%), Oman
-Asie du sud-est : Chine (26%), Indonésie 16%), Malaisie (16%), Thaïlande (9%), Pakistan, Inde, Bangladesh
-Afrique : Algérie (39%), Egypte (27%), Nigéria (18%) -Amérique latine : Mexique (24%), Trinidad & Tobago (18%), Argentine (15%), Venezuela, Brésil, Bolivie
-Eurasie : Turkménistan (36%), Ouzbékistan (32%), Ukraine (11%), Kazakhstan (11%), Azerbaïdjan
-Espace économique européen ³ : Norvège (39%), Pays-Bas (25%), Royaume-Uni (21%)

On voit que d’une façon générale, les gisements de gaz naturel sont largement répartis sur tous les continents.

La production est en augmentation pratiquement partout dans le monde, avec une mention spéciale pour les États-Unis dont la production stagnait et qui s’est fortement redressée grâce à l’exploitation de gaz non traditionnel connu sous le nom de « gaz de schiste ».

La seule exception est celle de l’Europe, dont la production décline en raison de l’épuisement progressif des gisements traditionnels. Quoique la production européenne soit devenue modeste, il a paru intéressant de la détailler dans le graphique ci-dessous, car elle illustre dans une certaine mesure la notion de « pic gazier ».

Le cas de la production du Royaume-Uni est particulièrement représentatif de l’allure « en cloche » avec un pic de production en 2003.
Par contre, la production de la Norvège continue de progresser, et les Pays-Bas contrôlent leur production qui reste stable.

2.3 Consommation par grandes régions du monde.

Le graphique ci-après montre la répartition des consommations entre grandes régions, avec un découpage mondial analogue à celui de la production.

La consommation de gaz est presque partout en croissance, à l’exception de celle de l’Europe, qui a d’ailleurs stabilisé sa consommation toutes énergies confondues.

Contrairement au pétrole, dont les 2/3 de la production sont l’objet d’échanges internationaux à longues distances, la grande majorité du gaz naturel est consommée dans les pays producteurs ou échangée avec des pays voisins ou proches.

Les tableaux ci-après résument les principaux échanges extérieurs respectivement par gazoduc et sous forme liquéfiée. On voit notamment l’importance des échanges intra-européens et des importations de gaz russe.

Les échanges à longues distances effectués par voie maritime représentent moins de 10% de la production.

2.4 Production mondiale cumulée.

D’après diverses sources, on estime que la production cumulée de gaz naturel en 1960 était d’environ 4 000 Gm³. En partant de cette valeur, on peut tracer la courbe ci-dessous.

Fin 2013, la production cumulée est de 100 000 Gm³.

3. Les réserves.

3.1 Réserves prouvées.

La notion de réserves « prouvées » correspond aux réserves détectées et exploitables selon des technologies existantes ou en cours de mise au point. BP publie la série chronologique des réserves depuis 1980. En utilisant quelques valeurs complémentaires empruntées à d’autres sources et en interpolant entre ces valeurs, il est possible de reconstituer un historique des réserves prouvées en fins d’années. C’est l’objet du graphique ci-dessous.

Les ressources présumées de gaz naturel peuvent être évaluées en additionnant chaque année les volumes déjà produits et les réserves estimées.

- En 1960, la production cumulée était de 4 000 Gm³ et les réserves étaient estimées à un peu moins de 20 000 Gm³, soit 4 000 + 20 000 = 24 000 Gm³ de capacité totale. Mais à l’époque, on estimait déjà plausibles des ressources ultimes comprises entre 100 et 150 000 Gm³. L’ère du gaz naturel n’en était qu’à ses débuts.

- En 2000, la production cumulée était de 65 000 Gm³ et les réserves étaient estimées à 140 000 Gm3, soit 65 000 + 140 000 = 205 000 Gm³ de capacité totale supposée.

- En 2013, la production cumulée a atteint 100 000 Gm3 et les réserves sont estimées à 185 000 Gm³, soit 100 000 + 185 000 = 285 000 Gm³ de capacité totale supposée.

Cette croissance continue est déjà un élément d’information utile à connaître.

Une autre manière de présenter l’évolution des réserves estimées est d’utiliser le ratio : « rapport entre réserves estimées en fin d’année et production de la même année », soit R/P, ce qui donne la durée qui resterait à courir jusqu’à épuisement des réserves dans le cas – tout théorique évidemment – où la production se stabiliserait au niveau actuel ⁴.

Voici la courbe des rapports R/P depuis l’origine.

Cette courbe semble s’être stabilisée à environ 55 années de production, valeur qui était déjà atteinte en 1990 (la pointe de 2001 était due à une forte réévaluation des réserves du Qatar).

3.2 Conclusions

La production de gaz naturel a commencé de façon intensive il y a une cinquantaine d’années. Depuis lors, elle n’a cessé de progresser de façon régulière, sans aucune inflexion. Les réserves « prouvées » augmentent de façon tout aussi régulière, au fur et à mesure de la découverte de nouveaux champs et de la mise au point de nouvelles techniques d’extraction. Le rapport entre les réserves prouvées et les productions annuelles, exprimé en nombre d’années de « survie », oscille entre 50 et 60 ans… depuis trente ans.

Le gaz naturel jouit d’une grande faveur publique, pour différentes raisons dont sa commodité d’utilisation, son pouvoir calorifique élevé et ses faibles rejets de produits indésirables (inférieurs à ceux des autres énergies fossiles). Cette circonstance se traduit par une demande accrue et constitue une incitation puissante à la poursuite de la production et à la recherche de nouveaux gisements.

Il existe certes des régions privilégiées, mais les gisements gaziers sont bien répartis sur toute la planète, et notamment dans des pays encore défavorisés et qui ont besoin d’une énergie proche et abondante. De nouvelles découvertes sont régulièrement annoncées, que ce soit au large des côtes ou au sein des massifs sédimentaires, même si dans ce domaine l’exagération initiale et la déception ne sont pas rares. Des zones entières restent encore à explorer ⁵. Certaines sources officielles estiment que les ressources ultimes récupérables pourraient représenter deux ou trois fois les réserves « prouvées » actuelles.

Bref, la fin du gaz ne semble pas constituer une hypothèse de travail vraisemblable ni utile dans l’immédiat.

1 Les anciens se rappellent les « usines à gaz », vastes réservoirs cylindriques noirs qui parsemaient le territoire.
2 Les délais de transport et les stocks sont à peu près constants et n’apparaissent pas dans les courbes de flux.
3 L’Espace économique européen (EEE) se compose de l’Union européenne, plus la Norvège et l’Islande ; par commodité, on a ici englobé la Suisse dans cet ensemble (la Suisse fait partie de l’association de libre-échange – AELE – mais pas de l’EEE).
4 Tout théorique pour deux raisons principales : d’une part, si l’on en juge par la tendance passée, la production va continuer à croître dans les années qui viennent ; d’autre part la production diminue lorsque l’on a passé le « pic » et que l’on s’approche de l’épuisement du gisement.
5 Dont les zones arctiques, qui suscitent bien des convoitises.

1. Introduction.

Depuis quelques décennies le « pic pétrolier » et l’épuisement des ressources pétrolières sont régulièrement annoncés comme imminents, puis régulièrement repoussés dans le temps. Par contre, l’épuisement des ressources en charbon apparaît généralement comme une perspective lointaine, quoique des « pics charbonniers » (peak coal) et des épuisements aient été observés au niveau de certains pays (France, Royaume-Uni, Japon, Corée).

La présente note a pour objet de fournir quelques éléments d’appréciation sur ce sujet en récapitulant des données historiques empruntées notamment aux sources suivantes :

• British Petroleum (BP) : Statistical Review of world energy, édition 2014 (les séries de consommation commencent en 1965 et les séries de production en 1981)
• World energy council
• US Geological Survey
• David Rutledge (université de Californie)
• Université d’Uppsala

2. Production et consommation de charbon.

2.1 Production et consommation annuelles mondiales.

Contrairement aux ressources pétrolières, les ressources en charbon sont relativement bien réparties dans le monde. L’équilibre entre la production et la consommation peut souvent être assuré régionalement. L’Amérique du nord, la Chine et l’Inde assurent une part importante de leurs propres consommations ; il en va de même pour l’Allemagne, la Pologne, la Roumanie, la République tchèque et l’Ukraine. Certains pays sont fortement exportateurs, comme l’Afrique du sud, l’Indonésie ou l’Australie.

Le graphique suivant représente l’évolution de la production et de la consommation mondiales depuis 1965 ¹.

Une tonne métrique de charbon, au niveau global, équivaut à environ 0,5 tonnes équivalent pétrole (tep), mais ce ratio peut varier considérablement d’un site de production et d’un pays à un autre en raison de la grande diversité des pouvoirs calorifiques, depuis le lignite brute (0,33 tep/t) jusqu’à l’anthracite (0,67 tep/t). On ne s’étendra pas ici sur cette question ².

On peut constater visuellement qu’il y a eu en général une adéquation satisfaisante entre offre et demande mondiale : on ne note sur longue période ni surproductions ni pénuries durables : la demande globale des consommateurs a déterminé l’offre des producteurs qui s’est adaptée sans difficultés.

La production annuelle, croissante jusqu’en 1989, a subi en 1990 les conséquences durables du démantèlement de l’Union soviétique. La forte reprise à partir de 2002 correspond à l’époque du décollage économique de la Chine.

Actuellement, la production s’établit à environ 8 milliards de tonnes par an (4 milliards de tep).

2.2 Productions annuelles par grandes régions.

Le graphique ci-dessous montre les productions des pays ou des régions qui totalisent environ 95% du charbon mondial. Comme la Chine en produit à elle seule près de la moitié (47%), on lui a affecté l’échelle de gauche pour plus de clarté. Les productions sont ici exprimées en tonnes équivalent pétrole.

La production est largement dominée, outre la Chine, par six grands producteurs qui par leur diversité géographique (tous les continents sont représentés) illustrent bien la répartition relativement équilibrée des ressources.

On voit notamment que l’Union européenne, qui a connu un « pic charbonnier » en raison de l’ancienneté de ses exploitations, reste encore un producteur non négligeable grâce aux gisements de lignite de sa partie est. Cette production est essentiellement à usage interne.

2.3 Consommations annuelles par grandes régions.

Le graphique ci-dessous montre comment la consommation en tonnes équivalent pétrole s’est répartie, d’une part entre les pays de l’OCDE ³ et le reste du monde, d’autre part dans quelques grandes régions.

Sans surprise, on constate que les pays de l’OCDE, dont l’Amérique du nord et l’Europe, ont stabilisé puis fait décroître leurs consommations, notamment grâce aux politiques d’économie d’énergie, et que la consommation mondiale est tirée par le reste du monde, dont en premier lieu la Chine (le quart de la consommation mondiale).

2.4 Production mondiale cumulée.

La production (et la consommation) de charbon n’a commencé de façon significative qu’au début de l’ère industrielle, soit vers le début du 19ème siècle.
Pour les données historiques antérieures à 1965, on s’appuie sur les travaux de David Rutledge (université de Californie) qui fournit des séries détaillées. Selon ce spécialiste, les productions cumulées étaient les suivantes (Gt : milliards de tonnes de charbon – et non de tep) :

• en 1900 :  19 Gt (production annuelle de l’époque environ 0,8 Gt)
• début 1965 : 117 Gt (production annuelle de l’époque environ 2,7 Gt)

On partira de cette dernière estimation, en utilisant à partir de 1965 les séries en tonnes de l’USGS et de BP.

Le monde aurait donc, fin 2013, extrait environ 350 milliards de tonnes de charbon depuis le début de l’ère industrielle.

3. Les réserves et les perspectives.

3.1 Réserves « prouvées ».

En matière de charbon comme de pétrole, on a l’habitude de parler de « réserves prouvées », cette dernière notion correspondant aux réserves détectées et exploitables selon des technologies existantes ou en cours de mise au point.

Ces réserves sont très mal connues et c’est encore peu dire, de sorte que le terme de « prouvées » est certainement excessif. BP world energy se contente de reproduire chaque année les données les plus récentes de World energy council, qui ne sont elles-mêmes mises à jour qu’à intervalles très irréguliers : on peut ainsi trouver plusieurs années de suite exactement les mêmes chiffres ce qui est évidemment invraisemblable.

Le graphique ci-dessous fournit une courbe d’évolution depuis 1974, telle qu’on peut la reconstituer tant bien que mal. Les réserves sont exprimées en tonnes, car la conversion en tep serait un raffinement illusoire.

Depuis une dizaine d’années, les réserves sont restées estimées à environ 900 milliards de tonnes.

Récapitulons d’après ce qui précède :

En 1974, la production cumulée était de 150 Gt et les réserves étaient estimées à 600 Gt, soit 150 + 600 = 750 Gt de capacité totale.
En 2013, la production cumulée a atteint 350 Gt et les réserves sont estimées à 900 Gt, soit 350 + 900 =1 250 Gt de capacité totale.
La capacité totale estimée a donc été multipliée par 1,7 en quarante ans.

Une autre manière de présenter l’évolution des réserves estimées est d’utiliser le ratio : « rapport entre réserves estimées en fin d’année et production de la même année », désigné par R/P, ce qui donne la durée qui resterait à courir jusqu’à épuisement des réserves dans le cas – tout théorique évidemment – où la production se stabiliserait au niveau de l’année considérée.

A défaut de produire des séries dans son rapport annuel, BP fournit sur son site internet un graphique interactif donnant le rapport R/P depuis 1993. On peut par ailleurs calculer ce rapport pour les années 1974 à 1992 avec les données retracées précédemment. Le graphique ci-dessous retrace l’évolution des rapports R/P depuis 1974. Fin 2013, le rapport R/P est de 113 ans.

3.2 Conclusions provisoires.

Le monde disposerait donc, au mieux, d’un peu plus d’un siècle de réserves.

Or depuis 2002, la consommation de charbon (ainsi que la production) augmente chaque année linéairement d’environ 0,3 milliards de tonnes ⁴. A ce rythme, la consommation serait de 11 Gt dans dix ans, et sauf réévaluation des réserves dans l’intervalle, il resterait encore 90 ans de réserves. En prolongeant encore de dix ans la courbe de consommation et toujours sans réévaluation, on aboutirait vers 2035 à environ 70 ans de réserves.

Ce genre de prospective est particulièrement hasardeux ; on retiendra que la question de l’épuisement du charbon ne devrait se poser que vers la fin du 21ème siècle, ce qui laisse du temps pour y réfléchir.

Ceci d’autant plus que deux types d’évolution peuvent se produire dans l’avenir.

D’une part, les « réserves prouvées » ont toutes les chances d’augmenter. World energy council utilisait autrefois la notion de « ressources », plus géologique que technologique. En simplifiant, il s’agirait de gisements repérés ou probables, actuellement inaccessibles du fait notamment de leur profondeur mais qui pourraient devenir exploitables avec des techniques adaptées. Il est notamment fait état de ces ressources dans un tableau d’un rapport de l’Université d’Uppsala ⁵. Elles étaient estimées en 1995 par le WEC à environ 10 000 milliards de tonnes, soit 10 fois les « réserves prouvées » ⁶.

D’autre part ; l’augmentation linéaire de la consommation de charbon ne saurait se poursuivre indéfiniment. En effet, comme dans de nombreux autres domaines de la consommation et du mode de vie, il est probable que l’ensemble du monde se rapprochera peu à peu des standards occidentaux. A moyen ou long terme la consommation des pays en développement, et donc la consommation mondiale, devrait donc progressivement tendre vers une stabilisation.

Enfin, les ressources charbonnières étant géographiquement bien réparties, il ne semble pas que les ressources puissent être l’objet de convoitises ou de conflits comme c’est le cas pour le pétrole.

On conclura cet examen sommaire sur cette note optimiste. En attendant, on pourra lire ou relire « The Coal Question » de Jevons (1865) livre prophétique s’il en fut.

1 La question des unités est une source de confusion. BP exprime les productions en tonnes et en tonne-équivalent pétrole (tep, ou toe en anglais), la consommation en tep et les réserves en tonnes. Les Américains utilisent parfois la « short ton » de 0,907 tonnes métriques et la tonne « standard coal equivalent », étalon par rapport auquel sont définies les différentes qualités de charbon.
2 En gros, le pouvoir calorifique dépend de la concentration en carbone, qui augmente avec l’âge du gisement, depuis le carbonifère jusqu’au quaternaire. Plus cette concentration est élevée, plus la combustion produit d’énergie et moins elle émet de déchets.
3 Rappelons que l’OCDE (Organisation de coopération et de développement économique) rassemble 34 États parmi « les plus avancés », dont toute l’Amérique du nord et presque toute l’Union européenne (mais pas la Russie).
4 Environ 5 milliards de tonnes en 2002 et 8 milliards de tonnes en 2013 ; donc en réalité 0,27 Gt par an.
5 « Global coal production outlooks based on a logistic model », Höök et al. 2010.
6 Pour mémoire, le rapport « Meadows » de 1972 titré « Halte à la croissance ? » dans l’édition en français (page 174) mentionnait comme « réserves globales connues » le chiffre de 5 000 milliards de tonnes.

1/ Origine.

Le texte fondateur de la démarche est la directive 2009/28/CE (23 avril 2009) qui définit les objectifs de l’Union européenne en matière de recours aux énergies dites « renouvelables » en distinguant trois secteurs :

• production de chaleur et de refroidissement ;
• production d’électricité ;
• fonctionnement des transports.

L’objectif commun aux 27 (28) États membres est fixé à 20% d’énergies renouvelables à l’horizon 2020 ¹.

L’annexe I de la directive définit pour chaque État l’« énergie produite à partir de sources renouvelables dans la consommation finale brute » observée en 2005, année de référence, et son objectif pour 2020. Cet objectif est qualifié de « contraignant ».
La France s’est vue fixer un objectif de 23% ² (contre 10,3% en 2005).

L’annexe I définit aussi une « trajectoire » composée de quatre étapes intermédiaires « indicatives », en 2012, 2014, 2016 et 2018, auxquelles les Etats sont censés avoir accompli certaines proportions de leurs objectifs. Chaque Etat est tenu de fournir à la Commission avant le 30 juin 2010 sa propre feuille de route sous forme d’un plan d’action national.

La directive donne un certain nombre de définitions, notamment :

- « énergie produite à partir de sources renouvelables »: une énergie produite à partir de sources non fossiles renouvelables, à savoir: énergie éolienne, solaire, aérothermique, géothermique, hydrothermique, marine et hydroélectrique, biomasse, gaz de décharge, gaz des stations d’épuration d’eaux usées et biogaz.

- « consommation finale brute d’énergie »: les produits énergétiques fournis à des fins énergétiques à l’industrie, aux transports, aux ménages, aux services, y compris aux services publics, à l’agriculture, à la sylviculture et à la pêche, y compris l’électricité et la chaleur consommées par la branche énergie pour la production d’électricité et de chaleur et les pertes sur les réseaux pour la production et le transport d’électricité et de chaleur ³.

2/ Le plan d’action national en faveur des énergies renouvelables.

Ce plan, défini en application de la directive pour la période 2009-2020, est largement inspiré de la « programmation pluriannuelle des investissements en production d’énergie » (PPI) rendu public en 2009. C’est un document de 120 pages qui comporte un grand nombre d’informations et de données, notamment des tableaux de séries chronologiques des années 2005 à 2020.

-Le tableau 1 définit une chronique des consommations finales brutes totales en distinguant les trois secteurs : chauffage, électricité, transports (avec une rubrique spéciale pour l’aviation).

Deux scénarios sont présentés :

-un scénario « de référence » (au fil de l’eau) ;

-un scénario « efficacité énergétique accrue » qui prévoit une diminution régulière des consommations totales entre 2008 (165,2 Mtep ⁴) et 2020 (155,3 Mtep). C’est ce scénario qui est retenu dans toutes les projections suivantes.

-Le tableau 2 fournit pour ce scénario l’objectif en valeur absolue de consommation finale brute d’énergies renouvelables en 2020 : 35,6 Mtep (c’est-à-dire 23% de 155,3).

-Le tableau 3 fournit la chronique des pourcentages d’énergies renouvelables dans la consommation des trois secteurs, qui aboutit aux valeurs objectifs suivantes en 2020 :
-chaleur : 33%
-électricité : 27%
-transports : 10,5%

-Le tableau 4 fournit les chroniques des valeurs absolues de consommations qui aboutissent aux objectifs suivants en 2020 :
-chaleur : 19,7 Mtep
-électricité : 12,7 Mtep
-transports : 4,1 Mtep
(le total de 36,1 Mtep est légèrement différent du chiffre du tableau 2)

-Les tableaux 10 à 12 fournissent les chroniques des valeurs absolues de consommations pour chacun des trois secteurs avec le détail des contributions de chacune des technologies utilisées. Ces tableaux constituent la feuille de route détaillée adoptée par le gouvernement pour fonder sa politique énergétique depuis 2008. Ces valeurs absolues sont calculées en appliquant les pourcentages du tableau 3 aux consommations finales brutes du scénario « efficacité énergétique accrue » du tableau 1.

3/ Avancement du plan d’action en 2012.

Avancement global.

L’année 2012 est le premier « rendez-vous » fixé par la directive pour évaluer l’avancement du plan par rapport à la feuille de route.

Cet avancement est analysé dans le rapport du SOeS (collection « Repères ») intitulé « Chiffres clefs des énergies renouvelables » d’octobre 2014, pages 33 à 42. Le tableau de la page 40 fournit la comparaison entre l’objectif indicatif 2012 et la réalisation ; il est reproduit ci-après (adaptation du tableau original).

On ne détaillera pas ici les différents postes du tableau.

On retiendra que la France accuse un retard dans la réalisation de ses objectifs, qui ne sont respectés en 2012 qu’à raison de :

-97% pour l’électricité (mais 93% hors hydraulique)
-96% pour la chaleur
-94% pour les biocarburants

COMPARAISON OBJECTIFS-REALISATIONS (source SOeS, octobre 2014)

4/ Le cas particulier de l’électricité.

4.1 Les objectifs.

Le tableau 10 fournit, pour le scénario « efficacité énergétique accrue », une « Estimation de la contribution totale (capacité installée, production brute d’électricité) prévue de chaque technologie fondée sur des sources d’énergie renouvelables en France afin d’atteindre les objectifs contraignants de 2020 et la trajectoire indicative pour les parts de l’énergie produite à partir de sources renouvelables dans le secteur de l’électricité de 2010 à 2014 » cette fois en unités électriques.
Le tableau original a été ici simplifié et divisé en deux parties (productions/puissances) pour plus de lisibilité.

A partir de ces deux tableaux, on peut calculer les facteurs de charge pris en compte dans le plan d’action national pour évaluer les puissances installées nécessaires dans l’avenir :

-Hydraulique : 30%
-Solaire photovoltaïque : 14%
-Solaire à concentration : 21%
-Éolien terrestre : 24%
-Éolien offshore : 34%
-Biomasse : 63% à 65%
Les facteurs de charge prévus pour les énergies intermittentes sont un peu supérieurs aux facteurs de charge observés.

4.2 Les réalisations en 2012.

Selon le tableau objectifs-réalisations précédent, les productions réelles en 2012 ont été les suivantes (les écarts sur l’hydraulique ne sont pas significatifs) ⁵ :

-Éolien : 1 220 ktep soient 14,2 TWh ⁶ au lieu de 18 TWh (déficit 2012 : 3,8 TWh, réalisation cumulée 79%)
-Solaire : 382 ktep soient 4,5 TWh au lieu de 1,4 TWh (excédent 2012 : 3,1 TWh, réalisation cumulée 329%)
-Biomasse : 491 ktep soient 5,7 TWh au lieu de 6,5 TWh (déficit 2012 : 0,8 TWh, réalisation cumulée 88%)

Le graphique ci-dessous illustre les courbes des objectifs 2005-2020, ainsi que les points des réalisations 2012.

Pour atteindre les objectifs de 2020, le tableau ci-dessous récapitule les productions à réaliser entre 2013 et 2020 et les capacités installées nécessaires à cette production :

Les puissances installées correspondantes sont calculées avec les facteurs de charge de l’éolien terrestre et du solaire photovoltaïque : en effet l’éolien offshore ne sera pas opérationnel avant 2020, et le solaire à concentration n’atteindra à cette date qu’une capacité faible ou négligeable.

4.3 Les réalisations probables en 2013.

On ne dispose pas encore de l’état des réalisations 2013 ⁷ ; il est possible d’ailleurs que la prochaine édition des chiffres clefs des énergies renouvelables concerne l’année 2014, qui est le prochain « rendez-vous » de la trajectoire.

On peut toutefois s’appuyer en première approximation sur les chiffres de production de RTE (pour la France métropolitaine) et les comparer aux chiffres du tableau du §4.1 :

-Éolien : 15,9 TWh (au lieu de 21,9 TWh) : déficit de 6 TWh, la courbe de production réelle continue à diverger de la courbe objectif.
-Solaire : 4,6 TWh (au lieu de 1,8 TWh) : excédent de 2,6 TWh, le solaire serait en passe d’atteindre son objectif 2020 d’ici trois ou quatre ans
-Biomasse : 6,3 TWh (au lieu de 7,8 TWh) : déficit de 1,5 TWh, la courbe de production réelle continue à diverger de la courbe objectif.

Quoique les chiffres puissent différer légèrement selon les modes de calcul, il apparaît que le solaire photovoltaïque continue à être exagérément privilégié, ce qui peut s’expliquer par des tarifs de rachats particulièrement attractifs pour les investisseurs (et par conséquent un coût élevé pour les consommateurs d’électricité).

5/ Conclusions.

On peut constater que, trois années après son lancement effectif, le plan d’action national pour les énergies renouvelables a déjà pris un retard significatif, à une exception notable près, celle du solaire photovoltaïque.

Il est donc plus que probable que les « objectifs contraignants » de 2020 auront les plus grandes difficultés à être respectés par la France ⁸. On peut d’ailleurs s’étonner a posteriori que, un des objets principaux de la directive étant la réduction des émissions de CO2, il n’ait été tenu aucun compte dans les objectifs des États de l’existence d’un contingent de production nucléaire, ce qui aurait abaissé les objectifs français.

Quant aux perspectives plus lointaines (2025 et 2030) évoquées dans le projet de loi sur la « transition énergétique », il parait plus prudent d’en réserver l’examen au vu des résultats actuels, et compte tenu de ceux des prochaines années.

1 Inutile de dire que cet « objectif » ne répond à aucune analyse scientifique préalable ; c’est si l’on ose dire un « jeu de nombres ».
2 Les objectifs des différents Etat ont été fixés selon la situation de départ (2005) et les ressources disponibles, notamment en énergie hydraulique qui fait partie des énergies renouvelables. Les pays fortement pourvus sont très sollicités (Suède 49%, Finlande 38%,
Autriche 34%), contrairement aux plats pays (Benelux 11 à 14%).
3 Au vu des ordres de grandeur, cette dernière définition ne semble pas inclure la chaleur émise conventionnellement par les centrales nucléaires
4 Mtep = millions de tonnes équivalent pétrole. Ces valeurs sont proches de la « consommation d’énergie finale » des bilans énergétiques publiés annuellement par le SOeS (et qui ne concernent que la France métropolitaine).
5 Les chiffres sont légèrement différents de ceux du bilan RTE. On se contentera de ces ordres de grandeur.
6 1 ktep = 11,667 GWh
7 A ce sujet, on peut être surpris qu’il ait fallu attendre octobre 2014 pour connaître les chiffres « officiels » de 2012.
8 Le rapport du SOeS d’octobre 2014 donne des indications sur l’avancement des autres États de l’Union européenne, mais pour  l’année 2011 seulement. Il apparait que le Royaume-Uni (objectif 2020 : 15%) et le Benelux (objectifs 2020 : 11 à 14%) étaient
encore plus en retard que la France.