Un brillant avenir

Ces dernières années, le secteur mondial des énergies renouvelables a connu une croissance prodigieuse. Les capacités de production d’électricité à base d’énergies renouvelables ont augmenté de 4 % par an depuis 2000, soit deux fois plus vite que la demande énergétique.

En 2017, la production d’électricité d’origine renouvelable (c’est-à-dire la quantité d’énergie produite) a grimpé de 6 %, pour atteindre le quart de la production globale d’électricité. Selon une analyse de marché diligentée par l’Agence internationale de l’énergie, on devrait encore enregistrer une forte croissance au cours des cinq prochaines années et, d’ici 2022, ce sont presque 1 000 gigawatts qui devraient provenir de nouvelles énergies renouvelables. Cette évolution intervient à une vitesse fulgurante – ces chiffres correspondent à la moitié de l’actuelle puissance des centrales électriques au charbon, qu’il a fallu 80 ans pour édifier. La part que représentent les énergies renouvelables dans le bouquet énergétique devrait donc frôler les 30 %.

Cependant, les taux de progression varient fortement suivant les technologies concernées. L’énergie solaire a mené l’expansion de la production d’électricité à partir de sources renouvelables en 2017, alors que son déploiement a explosé en Chine et que les prix ont continué à baisser. On estime que la production d’électricité issue de centrales photovoltaïques a augmenté de plus d’un tiers en 2017, pour atteindre 416 terawattheures, ce qui représente presque 2 % du chiffre total de la production d’électricité à l’échelle mondiale.

D’ici 2022, le Danemark devrait devenir le numéro un mondial, avec presque 70 % de son électricité produite à partir de sources renouvelables intermittentes – solaires et éoliennes.

Les pays apprennent rapidement comment gérer ces changements dans les réseaux d’électricité et des solutions nouvelles et innovantes voient le jour. Grâce à son travail sur l’intégration des réseaux, l’Agence internationale de l’énergie a ouvert la voie, en conseillant les États, les opérateurs de réseaux ^[5] et les services publics d’électricité sur les meilleures manières de relever les nouveaux défis qui s’offrent au secteur de l’électricité.

Pour intégrer de plus grands pourcentages de ces énergies renouvelables, il est essentiel que domine la flexibilité qui dote le réseau électrique de la capacité d’équilibrer l’offre et la demande de façon rapide et précise. Si les parts des sources d’énergie renouvelables intermittentes augmentent sans que le réseau ne gagne en flexibilité (par un renforcement du réseau et des interconnexions, un stockage plus efficace, une intervention du côté de la demande et la diversification des formes de fourniture), l’énergie produite pourrait perdre de sa valeur.

Il est urgent que soient introduits de nouveaux modèles économiques, avec encore davantage de flexibilité dans la production de l’électricité. Il faut qu’existent de nouvelles stratégies et de nouveaux cadres commerciaux permettant de traiter simultanément de multiples objectifs ; il convient notamment d’envoyer des signaux de prix à long terme afin d’attirer des investissements, de garantir une répartition efficace de l’électricité à court terme, de mobiliser des niveaux suffisants de flexibilité et de promouvoir un portefeuille de technologies relatives aux énergies renouvelables.

et les services publics d’électricité sur les meilleures manières de relever les nouveaux défis qui s’offrent au secteur de l’électricité. Pour intégrer de plus grands pourcentages de ces énergies renouvelables, il est essentiel que domine la flexibilité qui dote le réseau électrique de la capacité d’équilibrer l’offre et la demande de façon rapide et précise. Si les parts des sources d’énergie renouvelables intermittentes augmentent sans que le réseau ne gagne en flexibilité (par un renforcement du réseau et des interconnexions, un stockage plus efficace, une intervention du côté de la demande et la diversification des formes de fourniture), l’énergie produite pourrait perdre de sa valeur.

Enfin, il est important que des investissements soient réalisés dans le réseau électrique afin de le moderniser et d’accorder un plus grand rôle aux technologies numériques à l’appui de l’intégration actuelle des sources d’énergie renouvelables.

En 2017, les dépenses relatives aux réseaux électriques ont représenté 300 milliards d’USD. Les dépenses concernant ce que l’on nomme les « technologies de réseau intelligent » – une large gamme de nouvelles technologies numériques – ont atteint plus de 33 milliards d’USD, ce qui représente une augmentation de près de 4 milliards d’USD par rapport à 2016.

Nous devons produire de la chaleur pour chauffer les locaux et l’eau, pour cuisiner et pour les applications industrielles et cela représente 50% de la consommation totale d’énergie.

Passons maintenant aux mauvaises nouvelles : certains secteurs, en matière d’énergies renouvelables, accusent encore un retard et sont souvent ignorés dans les discussions publiques. Dans les secteurs du chauffage et des transports, le rôle des énergies renouvelables est bien moins développé, ces dernières ne couvrant que 10 % de la demande de chauffage dans les bâtiments et l’industrie (sans compter l’utilisation traditionnelle de la biomasse) et 3 % pour ce qui concerne les transports. Selon le rapport de l’Agence internationale de l’énergie intitulé « Suivi des progrès en matière d’énergie propre » (Tracking Clean Energy Progress) (2018), l’analyse la plus complète et actuelle de la transition vers une énergie propre, les secteurs du transport, du refroidissement et du chauffage ne sont pas encore prêts à atteindre les objectifs à long terme relatifs au climat, à l’accès à l’énergie et à la pollution atmosphérique.

Dans le secteur des transports, la transition énergétique exigera une adoption massive des véhicules électriques. À l’heure actuelle, la part des véhicules électriques dans la flotte totale de véhicules particuliers, de véhicules commerciaux et de bus est faible, elle représente moins de 0,4 %. Toutefois, des chiffres record de vente de voitures électriques (1,1 million) ont été enregistrés dans le monde en 2017, portant la flotte globale à plus de 3 millions.

Les biocarburants représentent une option complémentaire pour le secteur des transports et seront particulièrement importants pour les véhicules utilitaires lourds et l’aviation. Une croissance de 2 % en 2017 n’a pas été assez rapide pour satisfaire la demande. En fait, il faut que l’utilisation des biocarburants triple pour garantir que leur part dans la demande émanant du secteur des transports atteigne 10 % d’ici 2030. À cette fin, il faudra réduire les coûts des biocarburants avancés, généraliser une gouvernance de la durabilité et adopter plus largement ces carburants dans les transports aériens et maritimes.

Le chauffage constitue un autre potentiel négligé, pour les sources d’énergie renouvelables. Nous devons produire de la chaleur pour chauffer les locaux et l’eau, pour cuisiner et pour les applications industrielles et cela représente 50% de la consommation totale d’énergie. Aujourd’hui, la plus grande partie de la demande de chauffage est couverte par les combustibles fossiles qui, dans de nombreuses villes du monde entier, contribuent eux aussi à polluer l’air. La consommation de chaleur produite à partir de sources renouvelables a augmenté d’environ 20 % entre 2010 et 2017, mais il faudrait la renforcer bien davantage.

Les décideurs politiques ont commencé à prendre conscience de l’importance de ce secteur. La Chine, le plus grand consommateur de chaleur au monde, a des objectifs et des projets ambitieux visant à intensifier le recours à des modes de chauffage plus propres, notamment grâce au solaire thermique, à la géothermie et à la bioénergie. L’Union européenne, qui est déjà le plus gros consommateur de chaleur renouvelable, a adopté un objectif consistant à encourager les États membres à renforcer de 1,3 point de pourcentage par an l’utilisation de sources d’énergie renouvelables dans le chauffage et le refroidissement d’ici 2030. Et les Pays-Bas qui, actuellement, n’utilisent pratiquement que du gaz naturel pour se chauffer, ont supprimé le droit légal de disposer d’un raccordement au gaz dans les nouveaux logements et encouragent d’autres solutions à base d’énergies renouvelables.

L’industrie, quant à elle, offre davantage de possibilités d’utiliser la chaleur renouvelable. La bioénergie, notamment, est déjà utilisée dans les cas où sont générés des sous-produits ou des résidus qui s’y prêtent, comme dans l’industrie de la pâte à papier et du papier. La chute rapide des coûts des solutions photovoltaïques solaires et éoliennes pourrait radicalement réduire ceux de l’électrolyse de l’eau et permettre une substitution rentable, par rapport à l’hydrogène produit à partir de combustibles fossiles. L’hydrogène est déjà utilisé dans les raffineries pour fabriquer des produits pétroliers plus propres et dans l’industrie chimique pour produire du méthanol et de l’ammoniac, composants de base des engrais à l’azote. Il pourrait aussi être employé dans la sidérurgie pour réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone.

Enfin, l’Agence internationale de l’énergie a estimé que le secteur du refroidissement constitue l’un des principaux domaines où l’on manque de visibilité dans le système énergétique mondial car c’est aux fins du refroidissement dans les bâtiments que la demande en énergie affiche la croissance la plus rapide. Les ventes grimpent trois fois plus vite que l’amélioration de l’efficacité des ressources et, au cours des 30 prochaines années, il sera vendu 10 climatiseurs par seconde en raison du réchauffement planétaire.

Les sources d’énergie renouvelables et l’efficacité énergétique doivent aller de pair.

Dans ce scénario de développement durable, l’idée que les sources d’énergie renouvelables et l’efficacité énergétique doivent aller de pair constitue un aspect essentiel. Les notables améliorations apportées aux services aux usagers signifient que la demande en énergie, malgré la croissance de la population dans le monde, augmentera à un rythme nettement moins soutenu. Ce phénomène, à son tour, facilitera l’intégration des sources d’énergie renouvelables dans la consommation d’énergie. Associées, les sources d’énergie renouvelables et l’efficacité énergétique devraient contribuer à réduire les émissions de carbone d’environ 80 %.

En outre, selon le scénario de développement durable, l’emploi de combustibles à faible teneur en carbone augmentera nettement et viendra compléter les améliorations en matière d’efficacité énergétique. D’ici 2040, le recours à ces combustibles aura augmenté d’environ 40 %. Ce sont les sources d’énergie renouvelables qui en représenteront la principale part. Dans le secteur de l’électricité, ces sources seront plus largement utilisées pour représenter plus de 60 % de la production mondiale. Pour satisfaire la nouvelle demande en électricité et détrôner l’actuel recours aux combustibles fossiles, les sources d’énergie renouvelables s’imposeront. S’agissant de la puissance installée, les énergies éolienne et solaire, en particulier, deviendront les deux principales technologies et fourniront le tiers de la production totale d’électricité.

La part des énergies renouvelables dans les transports s’élèvera à 21 %, grâce aux biocarburants utilisés dans les camions, les avions et les navires. D’ici 2040, la production de biocarburants grimpera pour atteindre environ 120 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole). Parallèlement, la consommation d’électricité dans le secteur des transports va plus que quadrupler, notamment en raison de l’augmentation du nombre de véhicules électriques.

Dans les secteurs de l’industrie et du bâtiment, on a également de plus en plus recours aux énergies renouvelables pour assurer la fourniture de chaleur. D’ici 2040, 23 % de la demande de chaleur sera couverte par des sources renouvelables, ce qui correspond à presque 2,5 fois le pourcentage actuel. Dans les bâtiments résidentiels des pays à climat froid, le chauffage des locaux sera réduit d’environ 30 %, ce qui contribuera à cette évolution.

Pour que le scénario de développement durable devienne une réalité, il faut que les investissements globaux dans l’énergie s’intensifient considérablement, en particulier en faveur des énergies renouvelables et qu’ils concernent notamment des technologies clés, telles que les voitures électriques et la fourniture de chaleur aux secteurs de l’industrie et du bâtiment. Ces impératifs d’investissements seront partiellement compensés par la moindre nécessité d’investir dans la fourniture de combustibles fossiles et dans la production d’électricité à partir de combustibles fossiles, ce qui diminuera les besoins globaux d’investissement de 8 milliards d’USD jusqu’en 2040, ainsi que par la baisse des coûts d’exploitation consacrés aux combustibles.

Qu’on ne s’y trompe pas, l’avenir s’annonce prometteur pour les énergies renouvelables. Sur le plan technologique, les solutions existent déjà. C’est désormais aux décideurs politiques d’instaurer le cadre nécessaire à leur avènement. Nous devons investir davantage dans la flexibilité et l’efficacité énergétique, tout en élaborant des programmes intelligents, prévisibles et cohésifs concernant tous les secteurs énergétiques.