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Technologies de l’énergie Scénarios à l’horizon 2050

3. Comment réduire substantiellement les émissions de CO2 dans différents secteurs ?

  • 3.1 Bâtiments et appareils électroménagers
  • 3.2 Le secteur de l’électricité
  • 3.3 Transports
  • 3.4 Industrie

Le document source utilisé pour ce Dossier dit:

Tendances de l’efficacité énergétique

Il est essentiel d’améliorer très sensiblement l’efficacité énergétique, en comparaison des tendances récemment observées. Dans les pays de l’OCDE, le gain en efficacité était au cours des années dernières inférieur à 1 % par an, soit un très net recul par rapport à l’évolution constatée immédiatement après les chocs des prix pétroliers du début des années 70. Le scénario ACT Map exige des améliorations soutenues de l’efficacité énergétique à l’échelle mondiale à un taux de 1,4 % par an alors que, dans le scénario BLUE Map, ce taux doit atteindre 1,7 %. Bien que ces écarts de pourcentages puissent paraître faibles, la différence de 0,3 point de pourcentage entre les scénarios ACT Map et BLUE Map correspond à des économies d’énergie finale supplémentaires de 1 544 Mtep en 2050, soit 20 % de la consommation finale totale d’énergie d’aujourd’hui.

La révolution technologique

Dans le scénario ACT comme dans le scénario BLUE, les améliorations de l’efficacité énergétique des bâtiments, des appareils ménagers, des transports, de l’industrie et de la production d’électricité constituent les sources d’économies d’énergie les plus vastes et les moins coûteuses. Elles sont suivies, par ordre d’importance, par les mesures destinées à nettement décarboniser la production d’électricité. Pour ce faire, nous pouvons associer les énergies renouvelables, l’énergie nucléaire et l’utilisation de la technologie CSC dans les centrales alimentées aux combustibles fossiles. Quel que soit l’objectif final, il est urgent et indispensable d’engager des actions dans tous ces domaines. Il importe tout particulièrement d’éviter un « verrouillage » de technologies inefficaces pendant des décennies. Dans le scénario BLUE Map, le déploiement d’options plus onéreuses, tels les carburants alternatifs pour les transports et la technologie CSC dans l’industrie, s’impose. La figure ES.2 compare les moyens d’éviter des émissions de CO2 prévus dans le scénario BLUE Map aux moyens pris en compte dans le scénario de référence. Les décideurs publics devraient garder présents à l’esprit les délais, souvent longs, de mise en oeuvre nécessaires pour concrétiser tout changement, sans oublier non plus que les priorités de chaque pays diffèrent selon leur situation nationale. De plus, réduire les émissions de méthane constitue également un volet important dans une stratégie globale relative au changement climatique, car ces émissions présentent, à court terme, des possibilités non négligeables de réduction des émissions de gaz à effet de serre efficaces par rapport à leurs coûts.

Source & ©: AIE,  Perspectives des technologies de l’énergie 2008 :
Scénarios et stratégies à l’horizon 2050. Synthèse (2008)
, La révolution technologique. p.5.Tendances de l’efficacité énergétique. p. 8.

3.1 Bâtiments et appareils électroménagers

Le document source utilisé pour ce Dossier dit:

Les scénarios ACT peuvent devenir réalité en utilisant des technologies pour le bâtiment et les appareils électroménagers qui sont amplement disponibles de nos jours et économiquement viables en tenant compte des coûts sur l’ensemble du cycle de vie. Mais les scénarios BLUE nécessitent des technologies nouvelles ou émergentes, lesquelles dans certains cas ne sont rentables que si les coûts de la réduction des émissions de CO2 sont relativement élevés, du moins au début de leur déploiement. La transformation généralisée des bâtiments afin qu’ils consomment très peu d’énergie, voire pas du tout (bâtiments zéro énergie), est prévue dans ces scénarios. L’application de normes de rendement aux bâtiments et aux appareils ménagers aura des conséquences considérables au plan de l’action des pouvoirs publics. La mise en oeuvre conjuguée de mesures applicables à l’enveloppe des bâtiments, de pompes à chaleur, du chauffage solaire ainsi que d’appareils électroménagers et d’éclairage à haut rendement réduit les besoins en énergie des bâtiments, tout comme elle permet de substituer aux combustibles précédemment utilisés des énergies renouvelables ou de l’électricité produite en émettant peu de carbone. Le scénario BLUE Map suppose un investissement supplémentaire de 7 400 milliards USD dans les bâtiments du secteur résidentiel et des services, contre 2 600 milliards USD pour le scénario ACT Map.

Source & ©: AIE,  Perspectives des technologies de l’énergie 2008 :
Scénarios et stratégies à l’horizon 2050. Synthèse (2008)
, La révolution technologique. p.5-6.

3.2 Le secteur de l’électricité

Le document source utilisé pour ce Dossier dit:

La nouvelle technologie de captage et de stockage du CO2 dans la production d’électricité et l’industrie est la plus importante pour éviter d’émettre du CO2, tant dans le scénario ACT Map que dans le scénario BLUE Map, dans lesquels 14 % et 19 % des émissions évitées totales de CO2 lui sont respectivement attribués. Le scénario BLUE Map prévoit notamment des applications coûteuses de la technologie CSC dans l’industrie et les centrales à gaz. Les énergies renouvelables sont massivement adoptées pour produire de l’électricité, en particulier l’énergie éolienne, la photovoltaïque, le solaire à concentration et la biomasse. A l’horizon 2050, 46 % du total de l’électricité produite dans le scénario BLUE Map l’est à partir d’énergies renouvelables. L’application conjuguée de toutes les technologies des énergies renouvelables, dans tous les secteurs, permet d’éviter de rejeter 21 % des émissions de CO2 dans le scénario BLUE Map, par rapport aux chiffres du scénario de référence. Un basculement important vers l’énergie nucléaire contribue à éviter 6 % des émissions de CO2, en retenant comme hypothèse la construction de 32 GW de puissance installée chaque année d’ici à 2050. Le nucléaire assure près d’un quart de la production d’électricité dans le scénario BLUE Map et l’hydraulique la moitié de cette proportion, compte tenu du rôle déjà important de ces deux technologies dans le scénario de référence. La figure ES.3 donne un aperçu des taux annuels auxquels il faudrait accroître la puissance électrique installée dans chacun des scénarios considérés.

Il ressort du large éventail de scénarios de production d’électricité pris en considération que chaque pays dispose d’une latitude de choix considérable concernant la panoplie précise de technologies de CSC, des énergies renouvelables et nucléaire qu’il retiendra pour décarboniser le secteur électrique. L’investissement supplémentaire total dans le secteur de l’électricité (hors transport et distribution) s’élève à 700 milliards USD dans le scénario ACT Map et à 3 600 milliards USD dans le scénario BLUE Map. Ces chiffres sont le résultat net de la conjonction des coûts d’investissement plus élevés par unité de puissance installée et de la réduction d’un cinquième de la production d’électricité imputable à des économies d’électricité au stade de l’utilisation finale. Un des postulats considérés dans les scénarios BLUE est que des équipements seront mis hors service de façon anticipée : par exemple, un tiers de l’ensemble des centrales au charbon ne se prêtant pas à l’ajout de la technologie CSC devront être fermées avant d’arriver en fin de vie technique. Il est admis qu’il s’agira d’un grand pas à franchir pour les pays très tributaires du charbon, processus néanmoins nécessaire qui devra être mené à bien avec rigueur.

Source & ©: AIE,  Perspectives des technologies de l’énergie 2008 :
Scénarios et stratégies à l’horizon 2050. Synthèse (2008)
, La révolution technologique. p.6-7.

3.3 Transports

Le document source utilisé pour ce Dossier dit:

Des améliorations considérables de l’efficacité des
                                        véhicules classiques sont nécessaires.
Des améliorations considérables de l’efficacité des véhicules classiques sont nécessaires.

Dans le scénario ACT Map, les économies d’énergie et les émissions évitées dans le secteur des transports proviennent, dans une large mesure, d’améliorations considérables de l’efficacité énergétique des véhicules classiques et à la pénétration accrue des véhicules hybrides. Les biocarburants à faible empreinte de carbone ont un rôle à jouer, surtout pour remplacer l’essence automobile. Il est par ailleurs essentiel de mettre un frein à la tendance actuelle à privilégier les véhicules plus spacieux et plus lourds.

Dans ce domaine, le scénario BLUE Map est très ambitieux et nécessite une décarbonisation importante des transports, qui sera vraisemblablement beaucoup plus coûteuse dans un secteur où prédomine jusqu’ici le moteur à combustion interne. Les biocarburants à faible émission de carbone devraient, selon les prévisions, occuper une grande place dans le scénario BLUE Map, dans les limites d’une production et d’une culture durables. Le transport routier de marchandises, la navigation et le transport aérien sont les principaux utilisateurs de biocarburants, étant donné que les autres options, sans recours aux hydrocarbures, risquent de se révéler très onéreuses pour ces modes de transport. Si les batteries électriques et les piles à combustible à l’hydrogène sont les principales solutions de rechange pour les voitures, il est difficile de déterminer, pour l’heure, laquelle de ces technologies, ou quelle panoplie d’entre elles, sera la plus compétitive. En tablant sur des hypothèses relativement optimistes concernant le progrès technologique et les réductions de coûts, les véhicules électriques et à pile à combustible devraient coûter quelque 6 500 USD de plus que les véhicules classiques en 2050. Dans le scénario BLUE Map, près d’un milliard de véhicules électriques et à pile à combustible doivent être en circulation en 2050. Les transports représentent le secteur d’investissement le plus important dans les scénarios considérés. Les investissements supplémentaires nécessaires dans les transports se montent à 33 000 milliards USD dans le scénario BLUE Map et à 17 000 milliards USD dans le scénario ACT Map.

3.4 Industrie

Le document source utilisé pour ce Dossier dit:

Que ce soit directement ou indirectement, l’industrie manufacturière absorbe plus du tiers de la consommation énergétique mondiale et rejette la même proportion d’émissions de CO2. La sidérurgie et l’industrie du ciment produisent la moitié environ des émissions du secteur industriel ; la chimie et la pétrochimie sont également des sources d’émissions très importantes. L’industrie lourde a enregistré ces dernières années de bons résultats en matière d’amélioration de l’efficacité énergétique, en raison de la nécessité de maîtriser les coûts de l’énergie. Il reste cependant à exploiter des possibilités importantes de mettre en oeuvre d’autres gains d’efficacité, en particulier dans les industries à plus faible intensité énergétique, en améliorant notamment le rendement des systèmes motorisés et de la cogénération de chaleur et d’électricité. De même, il existe un potentiel de progrès technologique propre à chaque industrie, ainsi que la possibilité d’appliquer la technologie CSC.

De très fortes réductions des émissions industrielles de CO2 sont difficiles à atteindre. Dans le scénario ACT Map, les émissions de CO2 de l’industrie qui sont liées à l’énergie dépassent de 63 % en 2050 celles de 2005. Dans le scénario BLUE Map, elles sont inférieures de 22 % à leur niveau actuel, surtout par suite de l’application généralisée de la technologie CSC dans les grandes installations à forte intensité énergétique. Les émissions de CO2 évitées directement et indirectement dans le scénario BLUE Map sont considérables, puisqu’elles sont voisines de 10 Gt de CO2 par an. Pour moderniser les installations industrielles, le scénario BLUE Map nécessite des investissements supplémentaires de 2 500 milliards USD par rapport au scénario de référence – essentiellement dans les secteurs de l’acier, du ciment et de la pâte à papier – et pour élargir le déploiement de la technologie CSC.

Source & ©: AIE,  Perspectives des technologies de l’énergie 2008 :
Scénarios et stratégies à l’horizon 2050. Synthèse (2008)
, La révolution technologique. p.7-8.


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