CNDTE du 21 Mars 2013 GT 2: Mix énergétique et scénarios

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1 CNDTE du 21 Mars 2013 GT 2: Mix énergétique et scénarios
Critères d’évaluation Quel jeu d’indicateurs?

2 Critères pour l’évaluation des scénarios
Coûts et prix de l’énergie, économie et coûts des services énergétiques Investissements (par secteur filière, nature et profil temporel) Emploi, filières professionnelles, activités Sécurité d’approvisionnement, indépendance énergétique (y-compris risques sur approvisionnement intérieur) Gestion et économie des ressources, biodiversité et impact environ. Impacts santé, accident, risques, sureté Changement climatique Respects des engagements (internationaux/nationaux, env. global/local) Résilience, robustesse, adaptabilité, réversibilité, flexibilité Cohésion et justice sociale Autonomie territoriale et gouvernance des systèmes locaux Aspects macro-économiques de faisabilité des scénarios CNDTE 21 mars

3 Critères pour l’évaluation des scénarios
Coûts et prix de l’énergie, économie et coûts des services énergétiques (1/2) Plusieurs types de variables commandent l’évolution du prix des énergies : Les prix internationaux des combustibles Les coûts de production domestiques (investissement, exploitation, maintenance des installations de production et des réseaux associés) La fiscalité conventionnelle et environnementale (quotas, taxe carbone…) Les prix de l’énergie supportés par les différents consommateurs sont le reflet des évolutions externes et des choix sur ces différents facteurs économiques, techniques et politiques Le coût des services énergétiques pour les consommateurs (facture énergétique des ménages, des entreprises…) résulte de l’évolution des prix unitaires et des volumes consommés Il existe une très grande hétérogénéité entre scénarios sur la méthode de prise en compte des coûts et des prix CNDTE 21 mars

4 1. Coûts et prix (2/2): un exemple de simulation du prix de l’électricité
Caractérisation du parc de production (GW, puis TWh) Couts spécifiques des équipements (€/MWh) Coût de production moyen et marginal, coût du réseau, CSPE et Taxes Les prix doivent permettre de financer les coûts, et donc les refléter Une des difficultés de ce type d’exercice est la mise en place d’un traitement homogène des différentes technologies Source: Percebois-Mandil 4

5 Critères pour l’évaluation des scénarios
Investissements (par secteur, filière, nature et profil temporel) Les scénarios supposent des investissements de renouvellement et de transformation des parcs de production, des réseaux, des infrastructures de bâtiment dont le périmètre doit être délimité Ces investissements couvrent aussi la maîtrise de la demande dans les différents secteurs (production d’énergie, industrie, résidentiel, tertiaire, agriculture…) Des éléments spécifiques tels que les coûts de réseau, de backup ou de stockage pour les ENR, de sûreté de démantèlement ou de prolongation de la durée de vie pour le nucléaire doivent aussi être pris en compte Sur la base de coûts d’investissement unitaires qui doivent être projetés dans le futur, il est possible de calculer une trajectoire d’investissements à moyen et long terme Source: Base TECHPOL, EDDEN CNDTE 21 mars

6 Critères pour l’évaluation des scénarios
Emploi, filières professionnelles, activités La question Energie-Emploi doit être examinée avec précaution : A coût égal, une filière fondée essentiellement sur une source importée crée moins de Valeur Ajoutée nationale qu’une filière à dominante nationale Mais à contenu national égal, une filière qui crée plus d’emplois peut être une filière plus coûteuse (produire du charbon à la pelle…) L’évaluation en emplois n’a de sens que sur l’ensemble de la satisfaction des besoins énergétiques donc sur la globalité d’un scénario, beaucoup de choix étant interdépendants Les emplois liés à l’exportation, hors besoins nationaux, doivent être pris en compte Le contenu en emploi d’un scénario peut se mesurer à trois niveaux : Emploi direct dans les industries/secteurs concernés (production, transport, industrie, bâtiment…) Emploi indirect chez les fournisseurs, sous-traitants, producteurs d’équipements Emploi induit après prise en compte des effets macro-économiques (consommations intermédiaires, commerce extérieur, effets de compétitivité-coût) L’analyse des deux premières catégories permet, quand elle est possible, une approche à la fois quantitative et qualitative (y compris dans la dimension filière, formation, transition professionnelle, bassin d’emploi) La troisième catégorie suppose le recours à une modélisation macro, qui est délicate CNDTE 21 mars

7 Critères pour l’évaluation des scénarios
Sécurité d’approvisionnement, indépendance énergétique (1/3) Le risque (R) peut être apprécié comme le produit de: La probabilité d’un évènement défavorable (P) L’amplitude de cet évènement (A) La vulnérabilité à cet évènement (V) R = P x A x V Ainsi, le risque associé à un choc pétrolier dépendra de la probabilité, de l’ampleur potentielle du choc, mais aussi de la vulnérabilité du système à ce choc CNDTE 21 mars

8 4. Sécurité d’approvisionnement (2/3): la dépendance extérieure
Elle est fonction à la fois du taux de dépendance, soit la part des importations dans la consommation (DEP = IMP/CONS) Et de la concentration ou du pouvoir de monopole des fournisseurs L’Indice d’Herfindahl-Hirschman (HHI) permet de mesurer les risques associés à la concentration des fournisseurs: S = part de marché N = nombre de fournisseurs CNDTE 21 mars

9 4. Sécurité d’approvisionnement (3/3): la sécurité domestique
Les risques de blackout mettent en évidence le besoin d’assurer l’équilibre continu entre offre et demande et le rôle fondamental des réseaux électriques dans la sécurité d’approvisionnement La montée des ERV (Energies Renouvelables Variables) appelle de nouvelles solutions B3S: Backup Supergrids Smartgrids Stockage … à intégrer dans les réseaux de transport et d’échanges internationaux CNDTE 21 mars

10 Critères pour l’évaluation des scénarios
Gestion et économie des ressources, biodiversité et impact environnemental Les scénarios fournissent peu d’éléments d’évaluation, malgré les interactions entre système énergétique, biodiversité et ressources locales Dans le temps du débat, on peut identifier quelques questions importantes pouvant faire l’objet d’une réflexion essentiellement qualitative à partir des éléments disponibles : consommation de matériaux non renouvelables origine des biomasses (sols agricoles, forêts, linéaires…) occupation de territoire (système productif mais aussi urbain, transports…) milieux aquatiques (rejets, pollutions), etc. On peut tenter de qualifier l’évolution de la pression sur les systèmes naturels. Qualifier (quantifier) les impacts dépendrait d’hypothèses complémentaires que les scénarios ne traitent pas en général (évolution des exportations agricoles, changement climatique, etc.) CNDTE 21 mars

11 Critères pour l’évaluation des scénarios
Impacts santé, accident, risques, sûreté (1/2) Les scénarios énergétiques induisent des changements dans les technologies et les infrastructures mises en œuvre, avec des niveaux variables d’impacts sur la santé, de risques technologique et de vulnérabilité aux risques naturels Ces éléments ne sont pas toujours aisément quantifiables mais peuvent être approchés à travers des indicateurs sur le niveau d’une activité polluante (poussières fines…) ou sur le nombre d’installations soumises à risque. Toutefois les impacts et risques sont spécifiques à chacune des énergies considérées, et il est donc difficile d’agréger sous un petit nombre d’indicateurs l’ensemble des éléments à prendre en compte Plus largement, la comparaison des impacts et des risques impose une approche systématique prenant en compte, pour les différentes énergies considérées, les impacts et risques en amont, pendant et en aval de la phase d’exploitation CNDTE 21 mars

12 Critères pour l’évaluation des scénarios
Impacts santé, accident, risques, sûreté (2/2) Il faut raisonner, au moins qualitativement, à partir d’une matrice prenant en compte, pour les différentes énergies, l’ensemble des dimensions CNDTE 21 mars

13 Critères pour l’évaluation des scénarios
Changement climatique et émissions Les émissions de GES par habitant traduisent le niveau des consommations, la structure des systèmes énergétiques et leurs dynamiques Les scénarios ne portent en général pas sur l’ensemble des GES et des secteurs, mais ce périmètre global doit être envisagé Au-delà des émissions « intérieures », la question de l’impact des scénarios sur les émissions indirectes dans le commerce extérieur peut être posée (cf. PIB et PNB) Les émissions peuvent être caractérisées en termes de rythme annuel et de cumul CO2 éner. (DOE) CNDTE 21 mars

14 Critères pour l’évaluation des scénarios
Respect des engagements environnementaux La France doit à travers la loi POPE, ses engagements européens et internationaux s’inscrire sur une trajectoire essentiellement caractérisée par les « 3 x 20 » à 2020 et le « facteur 4 » à 2050 Le Président de la République a pris l’engagement de réduire à 50% la part du nucléaire dans la production d’électricité à l’horizon 2025 Des critères généraux liés au respect des engagements en termes d’environnement local sont plus difficiles à définir Source: Modèle POLES Etude « Trajectoires » CNDTE 21 mars

15 Critères pour l’évaluation des scénarios
Résilience, robustesse, adaptabilité, réversibilité, flexibilité (1/2) Plusieurs concepts peuvent être considérés : Robustesse : Un produit [une stratégie] est dit robuste si sa réponse est peu modifiée par des perturbations. Un produit [une stratégie] optimisé mais qui ne fonctionne que dans des conditions particulières ne sera pas robuste. Résilience : « Capacité d’un système à absorber un changement perturbant et à se réorganiser en intégrant ce changement, tout en conservant essentiellement la même fonction, la même structure, la même identité et les mêmes capacités de réaction. » (Villes en transition) « Art de naviguer dans les torrents » (B. Cyrulnik) Réversibilité : Possibilité de revenir, lorsqu’une situation ou une organisation prend fin, à une situation ou une organisation antérieure viable. Adaptabilité/flexibilité : Qualité d'un objet qui peut être modifié aisément en harmonie avec les changements auxquels son utilisation est soumise ou peut être soumise. CNDTE 21 mars

16 Critères pour l’évaluation des scénarios
Résilience, robustesse, adaptabilité, réversibilité, flexibilité (2/2) Ces concepts peuvent être analysés (essentiellement qualitativement) en les croisant avec différents questionnements : Devenir économique (croissance de la consommation, capacité de financement...) Aléas sur la consommation (météorologiques) et la production d’énergie  Infrastructures nécessaires pour relier l’offre à la demande (infrastructures de réseau, logistique industrielle)  Temporalités des différentes évolutions (trajectoires d’offre, acheminement, demande) Facteurs techniques de robustesse (ex. puissance électrique et pas seulement énergie électrique) Cohérences géographiques (ex. localisation des nouveaux moyens de production) Interconnexions et échanges transfrontaliers, compte tenu des évolutions en Europe notamment Solidarités entre les territoires, régionaux, nationaux et européen …/… CNDTE 21 mars

17 Critères pour l’évaluation des scénarios
Cohésion et justice sociale (1/2) Le coefficient budgétaire des ménages pour l’énergie a été stable de 1988 à 2008, en moyenne : 4% pour l’énergie du logement, 4% pour l’énergie de transport En revanche, la part des services (dont télécoms) et des loyers a augmenté de manière continue Alors que les coefficients de l’alimentation (avant 88) et des biens manufacturés (après 88) n’ont cessé de décroître Source: INSEE Source: Bureau-Marical CNDTE 21 mars

18 Critères pour l’évaluation des scénarios
Cohésion et justice sociale (2/2) La taille du logement et la localisation du foyer constituent les facteurs explicatifs dominants des consommations des ménages Les scénarios induisent une évolution de ces deux facteurs et des prix qui impacte la part de l’énergie dans le budget des ménages et les phénomènes de précarité énergétique Les scénarios peuvent également se différencier en termes de degré d’accès des ménages à des services énergétiques performants, logement et transport Source: Bureau-Marical CNDTE 21 mars

19 Critères pour l’évaluation des scénarios
Autonomie territoriale et gouvernance des systèmes locaux Plus il y aura développement de systèmes énergétiques locaux intelligents (smartgrids) pour l’électricité mais aussi l’eau chaude, le gaz… et plus il faudra redéfinir les modalités de la gouvernance énergétique territoriale… comme la répartition des moyens financiers associés à l’investissement de transition Les scénarios peuvent conduire à identifier, au moins qualitativement, les conséquences en termes de consommation et de mix de différents schémas de gouvernance énergétique CNDTE 21 mars

20 Critères pour l’évaluation des scénarios
Aspects macro-économiques de faisabilité des scénarios La facture énergétique de la France représente 3% du PIB, mais près de 100% du déficit du commerce extérieur Du point de vue macro-économique, le premier impact à considérer est la capacité à réduire cette facture à un coût maîtrisé Plus largement, l’analyse des scénarios doit porter également sur les questions posées en termes de financement, de compétitivité et de croissance Cette comparaison macro-économique est toutefois extrêmement difficile en termes méthodologiques CNDTE 21 mars

21 Scénarios, études de sensibilité, robustesse et flexibilité des stratégies
Les différents scénarios reflètent des anticipations différentes sur les coûts, les potentiels et les risques des différentes options Une manière de tester la robustesse d’un scénario/trajectoire est d’en examiner le déroulement avec les hypothèses qui structurent un autre scénario/trajectoire Il est important aussi d’identifier les horizons critiques, jusqu’auxquels il est possible de changer de trajectoire mais après lesquels apparaitront des irréversibilités Une réflexion sur les décisions porteuses de « valeur d’option » (acheter du temps) serait aussi à mener… CNDTE 21 mars

22 CNDTE du 21 Mars 2013 GT 2: Mix énergétique et scénarios
Critères d’évaluation Quel jeu d’indicateurs?

23 Critères et indicateurs - 1
Coûts et prix de l’énergie, économie et coûts des services énergétiques Prix pétrole, gaz, charbon – Parcs d’équipement et couts de production – Fiscalité Investissements (par secteur filière, nature et profil temporel) Trajectoires des parcs d’équipements et coûts de production – cumul Emploi, filières professionnelles, activités Emploi direct, emploi indirect, trajectoires Sécurité d’approvisionnement, indépendance énergétique Taux de dépendance, importations x prix = facture énergétique Gestion et économie des ressources, biodiversité et impact environ. Matériaux pour l’énergie, consommation cumulée, impacts sur les sols Impacts santé, accident, risques, sureté Mortalité, morbidité + ??? CNDTE 21 mars

24 Critères et indicateurs - 2
Changement climatique Emissions par tête et par secteur, réductions par rapport à 1990, cumul Respects des engagements (internationaux/nationaux, env. global/local) 3 x 20: Efficacité énergétique, part des renouv. et nucl., réduction des émissions Résilience, robustesse, adaptabilité, réversibilité, flexibilité Diversité du mix d’approvisionnement primaire et du vecteur final (HHI) Cohésion et justice sociale Dépenses énergétiques des ménages pour logement et transport, avec ou sans fiscalité env. et compensations, impact sur les ménages précaires Autonomie territoriale et gouvernance des systèmes locaux Effort d’investissement et répartition opérateurs nationaux et locaux Aspects macro-économiques de faisabilité des scénarios => Modèle macro pour commerce ext., emploi induit, PIB, cons. des ménages CNDTE 21 mars