Energies 2050. : rapport

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L'analyse des différents scénarios possibles de politique énergétique à l'horizon 2050 développée dans le présent rapport doit éclairer la programmation plurianuelle des investissements à présenter au Parlement en 2013. Elle a pour objectif d'identifier les investissements souhaitables dans le secteur de l'énergie au regard de la sécurité d'approvisionnement et prend la mesure du programme d'économie d'énergie et de diversification du mix engagé par le Grenelle de l'environnement.
Le rapport présente une synthèse générale qui se traduit par huit recommandations et rend compte de l'ensemble des travaux de la commission :
- le contexte énergétique mondial et européen,
- les enjeux du devenir du mix énergétique français et les incertitudes,
- l'analyse de la problématique du mix énergétique français à l'horizon 2050 à l'aune des modélisations étudiées,
- les enseignements de l'analyse : pertinence des représentations du futur correspondant aux scénarios retenus, forces et faiblesses des systèmes énergétiques étudiés, enjeux à prendre en compte quel que soit le mix énergétique, rôle et devenir du nucléaire.
En annexe figurent les propositions des différents organismes membres de la commission.
Auverlot (D), Lavergne (R), Mandil (C), Percebois (J). Paris. http://temis.documentation.developpement-durable.gouv.fr/document.xsp?id=Temis-0075296

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Publié le 01 janvier 2012
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Langue Français
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RAPPORT énergies
Rapport deJacques PERCEBOIS & Claude MANDIL
Président Jacques PERCEBOIS Viceprésident Claude MANDIL Personnalités qualifiées Christian de BOISSIEU JeanMarie CHEVALIER Pierre GADONNEIX JeanMarc JANCOVICI Colette LEWINER Christian De PERTHUIS
Rapporteurs généraux
Dominique AUVERLOT Richard LAVERGNE
Rapporteurs
Etienne BEEKER Johanne BUBA Stéphanie COMBES Raphaël CONTAMIN JeanGuy DEVEZEAUX de LAVERGNE Timothée FUROIS Guy MAISONNIER François PERFEZOU
Assistante
Pierrette AUGE Février 2012
Sommaire
Synthèse Générale .................................................................... 9
Chapitre 1 – Introduction .......................................................... 17
Chapitre 2 – Le contexte énergétique mondial et européen ...... 21
1.
Les principaux enjeux énergétiques à l’échelle de la planète .............23
1.1. Une demande énergétique mondiale en croissance et satisfaite par une offre très 23majoritairement carbonée ................................................................................. 23 1.2. Les ressources énergétiques sont abondantes mais des incertitudes pèsent sur leur accessibilité et sur leur prix ............................................................................ 27 1.3. L’impact climatique et l’acceptabilité des politiques énergétiques sont au cœur des préoccupations............................................................................................... 29 2.Le contexte énergétique européen ....................................................30
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 3.
Le paquet EnergieClimat ..................................................................................... La réalisation progressive du marché unique de l’énergie.................................... Les enjeux du mix énergétique européen ............................................................. Les perspectives ...................................................................................................
30 32 33 37
Les politiques contrastées de nos voisins européens ........................39
3.1. L’Allemagne accélère sa sortie du nucléaire......................................................... 39 3.2. Le RoyaumeUni revient à plus de régulation et maintient son programme nucléaire ................................................................................................................ 45
Chapitre 3 – Les enjeux du devenir du mix énergétique français et les incertitudes ..................................................................... 53
1.
Le mix énergétique français actuel ....................................................55
1.1. Un mix énergétique encore fortement dépendant des énergies fossiles............. 55 1.2. La dépendance énergétique de la France s’est considérablement réduite depuis 1973 ...................................................................................................................... 57 1.3. Le parc de production d’électricité confère à la France le double avantage d’une électricité décarbonée et peu chère...................................................................... 62 1.4. La facture énergétique de la France est déficitaire, mais l’électricité apporte une contribution positive.............................................................................................. 65 2. Les contraintes et les incertitudes externes à la France qui pèsent sur la négociation énergétique ................................................................66
2.1. La lutte contre le changement climatique et les incertitudes qui pèsent sur la négociation internationale ..................................................................................... 66 2.2. La croissance et la volatilité des prix du pétrole et du gaz ................................... 68 2.3. L’achèvement du marché unique européen de l’électricité pose un certain nombre d’interrogations ........................................................................................ 71 2.4. Les évolutions contrastées de l’industrie du raffinage, entre pays occidentaux et pays émergents..................................................................................................... 73 3. Des déterminants et des incertitudes propres à la France pèsent également ses perspectives énergétiques .........................................74
3.1. La nécessaire maîtrise de la demande.................................................................. 75 3.2. L’exigence de sûreté : un préalable absolu au fonctionnement des centrales nucléaires ............................................................................................................. 77 3.3. Des technologies prévisibles à l’horizon 2030, incertaines audelà. .................... 80 3.4. La construction nécessaire de nouvelles lignes électriques doit conduire à en accélérer la réalisation .......................................................................................... 85 3.5. Un tissu industriel français à développer en lien avec la politique énergétique.... 89 3.6. Une opinion publique favorable aux énergies renouvelables, plutôt favorable au nucléaire, mais surtout très sensible au prix de l’énergie ..................................... 92 3.7. L’ « acceptabilité » de certaines évolutions technologiques n’est pas assurée.... 94 4. Les critères auxquels doit répondre le futur mix énergétique français à l’horizon 2050 ................................................................................95
4.1. 4.2. 4.3.
Tout mix énergétique à horizon 2050 estil réalisable ?........................................ 95 Les critères d’appréciation d’un scénario énergétique français à horizon 2050 .. 97 Une trajectoire à 2050 se doit d’être flexible ........................................................ 97
 4 
Chapitre 4 – Une analyse de la problématique du mix énergétique français à l’horizon 2050 à l’aune des modélisations étudiées ................................................................................... 99
1.
1.1. 1.2. 2.
Panorama des scénarios ................................................................ 100
Description des scénarios ................................................................................... 101 Comparaison des scénarios................................................................................ 103
Enjeux en termes de demande d’énergie ......................................... 105
2.1. Le cadre réglementaire français ne fixe pas d’objectifs de réduction de la demande audelà de 2020 .................................................................................. 105 2.2. Les gisements d’économie d’énergie dans les différents secteurs sont bien identifiés par les scénarios traitant la demande.................................................. 108 2.3. Certains scénarios peuvent se montrer prudents quant à l’atteinte des objectifs du Grenelle à l’horizon 2020 ............................................................................... 111 3. Enjeux en termes d’offre.................................................................. 113
3.1. Une grande variété de mix électriques est proposée, mais les effets sont loin d’être identiques ................................................................................................. 113 3.2. A horizon 2050, les projections sont évidemment plus hasardeuses qu’à 2030 119 3.3. L’électricité ne représente néanmoins qu’une partie du mix énergétique français, qui doit être considéré dans sa globalité ............................................................ 119 3.4. Les évolutions des coûts de production, de prix et d’éventuels sauts technologiques sont des déterminants majeurs pour juger de la pertinence des scénarios étudiés ................................................................................................ 120 3.5. Le développement et le renforcement des réseaux sont des défis à relever dans la plupart des scénarios ce qui a un lien avec l’évolution des échanges internationaux...................................................................................................... 123 4. Enjeux transverses .......................................................................... 126
4.1. Impacts des options sur les investissements ..................................................... 127 4.2. Impacts des options sur les coûts unitaires et les prix de l’électricité................ 129 4.3. Impacts des options sur la protection de l’environnement en particulier la lutte contre le changement climatique ........................................................................ 132 4.4. Impacts des options sur la facture énergétique et les approvisionnements....... 134 4.5. Impacts des options sur l’acceptabilité sociale des solutions ............................ 136 4.6. Impacts des scénarios en termes d’emplois....................................................... 137 Chapitre 5  Les principaux enseignements de l’analyse ........ 141
1.
Pertinence des représentations du futur correspondant aux scénarios étudiés ............................................................................................ 144
1.1. La réduction de la demande est une variable à mieux documenter dans le futur 144 1.2. Quel que soit l’horizon étudié et quel que soit le scénario, les incertitudes justifient que des calculs de sensibilité soient effectués pour évaluer leur robustesse........................................................................................................... 146
 5 
1.3. Les conséquences sur les réseaux de distribution et de transport, du déploiement des énergies intermittentes dans la production d’électricité mériteraient d’être précisées............................................................................... 147 1.4. La valeur du carbone est pour le moins incertaine dans les scénarios étudiés et traduit les incertitudes de la négociation internationale...................................... 149 1.5. La capacité de l’économie à financer les investissements proposés par les différents scénarios mériterait d’être mieux détaillée ......................................... 151 2. Quelques idées forces pour un futur mix énergétique reposant sur l’examen des systèmes énergétiques étudiés à travers leurs représentations sous forme de scénarios ........................................ 151
2.1. Les technologies qui pourraient émerger sont relativement bien connues d’ici 2030, mais difficiles à imaginer audelà ; l’action de la puissance publique doit être adaptée à l’état de maturité de la technologie............................................. 152 2.2. Les prix futurs de l’énergie représentent un enjeu majeur pour l’économie française .............................................................................................................. 154 2.3. L’acception des choix énergétiques soustendus par les scénarios est difficile à évaluer que ce soit pour les émissions de CO2, la sobriété énergétique, le nucléaire, les gaz de schiste ou de nouvelles technologies comme le CSC ; un dialogue sur l’encadrement des nouvelles technologies est à prévoir le plus en amont possible.................................................................................................... 156 2.4. La politique énergétique doit préserver ses filières d’excellence et en développer de nouvelles : il faut miser sur les filières d’excellence pour lesquelles nous possédons des compétences reconnues, mais aussi sur celles qui ont un potentiel de croissance important....................................................................... 158 2.5. La R&D doit être renforcée pour ouvrir les choix du futur et positionner au mieux l’industrie nationale ............................................................................................. 159 2.6. La combinaison de différentes énergies peut constituer l’une des clés du mix énergétique de demain ....................................................................................... 162 2.7. La formation doit constituer une priorité dans le cadre de la transition énergétique ......................................................................................................... 163 3. Les conditions de réalisation et les impacts globaux de quatre grandes options de mix énergétique en fonction du rôle joué par le nucléaire ........................................................................................ 164
3.1. Classification des scénarios et regroupement en options .................................. 164 3.2. Description des quatre grandes options ............................................................. 167 3.3. Quelques éléments quantifiés de comparaison de ces différentes options ....... 176 3.4. Analyse qualitative des options........................................................................... 192 Annexes : .............................................................................. 197
Annexe 1 : Lettre de mission ................................................................................... 199 Annexe 2 : Composition du groupe......................................................................... 203 Annexe 3 : Propositions des membres de la commission ...................................... 211 Propositions de l’ADEME .................................................................................... 212 Propositions de l’AEE.......................................................................................... 218 Propositions de l’AFG ......................................................................................... 222 Propositions de ANCRE ...................................................................................... 227
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Propositions de Dominique BUREAU ................................................................. 235 Propositions de CAP GEMINI ............................................................................. 241 Propositions de la CFDT ..................................................................................... 246 Propositions de la CFECGC .............................................................................. 252 Propositions de la CGT ....................................................................................... 261 Propositions de JeanMarie CHEVALIER, Université Paris Dauphine ................ 268 Propositions de la CLCV ..................................................................................... 271 Propositions du Conseil National des Ingénieurs et Scientifiques de France..... 280 Propositions de la Direction Générale de la Recherche et l’Innovation (MESR) . 288 Proposition de FO ............................................................................................... 291 Propositions de Pierre GADONNEIX, Président du Conseil mondial de l’énergie294 Propositions du MEDEF ...................................................................................... 299 Propositions de Sauvons le climat ...................................................................... 306 Propositions du SER ........................................................................................... 308 Annexe 4 : Synthèse de certains scénarios ........................................................... 319 Annexe 5 : Analyse des scénarios........................................................................... 353 Annexe 6 : Technologies : coûts et diffusion .......................................................... 385 Annexe 7 : Réseaux et marchés.............................................................................. 447 Annexe 8 : Filières énergétiques et compétitivité.................................................... 481 Annexe 9 : Emplois.................................................................................................. 499 Annexe 10 : Acceptabilité.......................................................................................... 515
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Synthèse générale
JacquesPerceboisClaudeMandilL’analyse des scénarios énergétiques à 2050, effectuée dans le corps du rapport, apporte des réponses aux questions posées par la lettre de mission du ministre, en particulier sur la place souhaitable du nucléaire. Elle montre tout d’abord le rôle essentiel que doivent avoir les actions d’efficacité énergétique. Pour ce qui concerne l’énergie nucléaire, question centrale en ce moment dans le débat politique national, elle montre que la trajectoire optimale pour notre pays consiste à prolonger la durée de vie des centrales existantes aussi longtemps que l’autorité de sûreté nucléaire le permettra, à prévoir un petit nombre d’EPR pour lisser la production au moment de la fermeture des centrales les plus anciennes, et à préparer l’avenir en poursuivant, au côté du développement des énergies renouvelables, le développement de la génération 4, tout en laissant ouverte la question de la part du nucléaire en 2050 et même en 2030. Celle-ci dépendra en effet de plusieurs facteurs : réussite des politiques de maîtrise de la demande, baisse des coûts des énergies renouvelables, percées technologiques, retour d’expérience sur le fonctionnement des EPR français et étrangers, prix du gaz naturel. Mais en outre, les débats du groupe de travail ont mis en lumière quelques données de base qui doivent être prises en compte lors de toutes les décisions de politique énergétique à venir. 1. Il n’existe ni énergie sans inconvénients, ni scénario idéal, ni trajectoire idéale pour y parvenir. Chaque scénario implique des choix entre différents avantages et inconvénients, et l’opinion publique doit en être clairement informée. Les analyses partielles ou simplistes, celles qui présentent les avantages en oubliant les inconvénients, devraient être proscrites d’où qu’elles proviennent. Certains scénarios ne sont envisageables qu’au prix de révolutions dans les
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