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développement des ENR et amélioration de l’efficacité éne RG é TIQUE : une URGENCE MONDIALE

développement des ENR et amélioration de l’efficacité éne RG é TIQUE : une URGENCE MONDIALE. World Energy Outlook - 2012. « Même en tenant compte des politiques et développements récents, le système énergétique mondial ne semble toujours pas s’être engagé sur une voie plus durable. »

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développement des ENR et amélioration de l’efficacité éne RG é TIQUE : une URGENCE MONDIALE

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  1. développement des ENR et amélioration de l’efficacité éneRGéTIQUE: une URGENCE MONDIALE

  2. World Energy Outlook - 2012 • « Même en tenant compte des politiques et développements récents, le système énergétique mondial ne semble toujours pas s’être engagé sur une voie plus durable. » • « La demande énergétique mondiale devrait augmenter de plus d'un tiers sur la période s'étendant jusqu'à 2035; la Chine, l'Inde et le Moyen‐Orient représentant 60% de cette hausse. »

  3. Les combustibles fossiles conservent une position dominante dans le mix énergétique mondial, aidés par des subventions s'élevant à 523 milliards de dollars en 2011–six fois plus que les subventions destinées aux énergies renouvelables –, en augmentation de près de 30% par rapport à 2010.

  4. L’International Energy Agency continue… • Le WEO 2013 sort très bientôt… • D’autres institutions et sociétés nationales et internationale produisent leur rapports annuels (BP, CEA, Ministère de l’industrie en France…) • Pour les prospectives il y a toujours une hypothèse de croissance « économique » du PIB/GNP de l’ordre de 2%/an

  5. Les principales conclusions du GIEC/IPCC (4ème rapport-2007) • La Terre s’est globalement réchauffée de 0,56 à 0,92° entre 1906 et 2005 • Sur l’ensemble de la planète, le niveau moyen de la mer s’est élevé de 1,8 [1,3-2,3] mm/an depuis 1961et de 3,1 [2,4-3,8] mm/an depuis 1993 • Mesurée depuis 1978 l’étendue annuelle moyenne des glaces a diminué de 2,7 [2,1-3,3] % par décennie dans l’océan Arctique, avec un recul plus marqué en été (7,4 [5,0-9,8] %). (p 13 QR)

  6. répartition des précipitations • Entre 1900 et 2005, les précipitations ont fortement augmenté dans l’est de l’Amérique du Nord et du Sud, dans le nord de l’Europe et dans le nord et le centre de l’Asie, tandis qu’elles diminuaient au Sahel, en Méditerranée, en Afrique australe et dans une partie de l’Asie du Sud. Il est probable que la sécheresse a progressé à l’échelle du globe depuis les années 1970.

  7. Distribution des températures • Il est très probable que les journées froides, les nuits froides et le gel ont été moins fréquents sur la plus grande partie des terres émergées depuis cinquante ans et que le nombre de journées chaudes et de nuits chaudes a au contraire augmenté.

  8. Il est très probable que les températures moyennes dans l’hémisphère Nord ont été plus élevées pendant la seconde moitié du XXe siècle que durant n’importe quelle autre période de cinquante ans au cours des cinq derniers siècles, et il est probable qu’elles ont été les plus élevées depuis 1 300 ans au moins. (p. 14 QR)

  9. Sur les phénomènes extrèmes • La fréquence des phénomènes ci-après s’est probablement accrue : • vagues de chaleur sur la majeure partie des terres émergées, • fortes précipitations dans la plupart des régions • depuis 1975, élévations extrêmes du niveau de la mer dans le monde entier

  10. Les observations révèlent une augmentation de l’activité cyclonique intense dans l’Atlantique Nord depuis 1970 environ, cette évolution étant moins nette ailleurs. Aucune tendance claire ne se dégage quant au nombre de cyclones tropicaux qui se forment chaque année • difficile de retracer avec certitude une évolution à long terme, surtout avant 1970

  11. Impacts du réchauffement • Les observations effectuées sur tous les continents et dans la plupart des océans montrent qu’une multitude de systèmes naturels sont touchés par les changements climatiques régionaux, en particulier par la hausse des températures.

  12. PNUE : Millenium EcosystemsAssessment(2005) • 60% des services d’origine écosystémique étudiés sont en cours de dégradation • La probabilité d’apparition de changements non linéaires est augmentée par ces dégradations • Les effets néfastes frappent en priorité les pauvres

  13. GIEC/IPCC (4ème rapport-2007) • changements dans le manteau neigeux, les glaces et le gélisol : multiplication et extension des lacs glaciaires, une instabilité accrue des sols dans les régions montagneuses et d’autres zones à pergélisol … • certains systèmes hydrologiques ont été perturbés par l’intensification du ruissellement et la précocité des crues

  14. Dans les écosystèmes terrestres, le caractère hâtif des phénomènes printaniers et la migration d’espèces animales et végétales vers les pôles et vers les hauteurs sont associés au réchauffement récent avec un degré de confiance très élevé.

  15. Dans certains écosystèmes marins et d’eau douce, le déplacement des aires de répartition et les variations du degré d’abondance des algues, du plancton et des poissons sont liés à la hausse de la température de l’eau ainsi qu’aux modifications de la couche de glace, de la salinité, de la teneur en oxygène et de la circulation de l’eau

  16. Emissions de GES/GHG • Les émissions mondiales de GES imputables aux activités humaines ont augmenté depuis l’époque préindustrielle; la hausse a été de 70 % entre 1970 et 2004 • L’essentiel de l’élévation de la température moyenne observée depuis le milieu du XXe siècle est très probablement attribuable à la hausse des concentrations de GES anthropiques. (p. 15-16 QR)

  17. Des politiques insuffisantes… • Vu les politiques d’atténuation et les pratiques de développement durable déjà en place, les émissions mondiales de GES continueront d’augmenter au cours des prochaines décennies (large concordance, degré élevé d’évidence)

  18. La poursuite des émissions de GES au rythme actuel ou à un rythme plus élevé devrait accentuer le réchauffement et modifier profondément le système climatique au XXIe siècle. Il est très probable que ces changements seront plus importants que ceux observés pendant le XXe siècle (p.17-19 QR).

  19. il existerait un potentiel économique appréciable d’atténuation des émissions mondiales de GES pour les prochaines décennies, qui pourrait neutraliser la hausse prévue de ces émissions ou les ramener sous les niveaux actuels (large concordance, degré élevé d’évidence) (P.26 QR)

  20. Les prescriptions du 4ème rapport : • Il est possible de diminuer, de différer ou d’éviter de nombreux effets grâce aux mesures d’atténuation. Les efforts et les investissements qui seront réalisés dans les vingt à trente prochaines années auront une incidence notable sur la possibilité de stabiliser les concentrations à un niveau relativement bas. Tout retard pris dans la réduction des émissions amenuiserait sensiblement cette possibilité et accentuerait les risques d’aggravation des effets. (Tableau p. 30)

  21. A suivre… • Le 5ème rapport du GIEC sort le 27/09/2013…

  22. Tonne d’équivalent pétrole • Equivalences en tonne d'équivalent pétrole (tep) des différentes énergies selon l'Agence internationale de l'énergie, 1 tep équivaut à : • 41,868 GJ, soit exactement 10 Gcal on prend couramment 42 GJ; • 39,68 MBtu; (1 Btu  1055 J) • 11 630 kWh ; • 1,43 tonne équivalent charbon. N.B : l’énergie électrique lorsqu’on l’exprime en tep correspond généralement à l’énergie primaire utilisée pour la production, calculée en tenant compte d’un rendement « conventionnel » de production. Depuis 2002 les bilans officiels français sont conformes à la norme internationale et comptent pour 1 MWh électrique : 0,26 tep pour le nucléaire; 0,086 tep pour l’hydraulique, l’éolien et le solaire; 0,86 tep pour la géothermie et 0,086 tep pour l’électricité secondaire (thermique). D'après le « bilan énergétique pour la France » (MEMP 2007 ) les rendements des différentes filières sont : ~53,8% pour les centrales thermiques (fossiles), ~20,9% pour thermique renouvelable, ~91,9% autres renouvelables , 76,1% pour l’hydraulique de pompage et 33% pour les centrales nucléaires.

  23. Pouvoir énergétique • Le pouvoir énergétique moyen des combustibles est (selon le Conseil mondial de l'énergie) : • 1 tonne d'uranium (réacteur à eau légère en cycle ouvert) = 10 000 à 16 000 tep ; • 1 tonne de tourbe = 0,2275 tep ; • 1 tonne de bois = 0,3215 tep ; • 1 tonne de pétrole brut correspond à peu près à 7,35 barils (1 baril US ~159,0L, r=0,86) ; • 1 000 m3 de gaz naturel ont un pouvoir calorifique net de 36 GJ. (Ces coefficients de conversion approximatifs, peuvent varier selon le gisement et l'époque.) • Voir aussi : Les équivalences énergétiques et la nouvelle méthodologie d'établissement des bilans énergétiques de la France (DGEMP/OE – mai 2002) et http://www.cea.fr/energie/memento_energie_2011_-65718

  24. Une consommation à 80% fossile • (AIE / IEA 2008)

  25. Peu d’évolution relative en une quarantaine d’années, mais consommation multiplié par 2,2 alors que la population n’a été multipliée que par 1,85!

  26. IEA (2011)

  27. « Montée en puissance sur une période de 130 ans » : un facteur ~60 pour une population multipliée par ~5 (x 12,3 par pers)Figure extraite de « Changer le Monde – Tout un programme » de J-M Jancovici –Ed. Calmann-Levy (2011)

  28. Évolution depuis 1950 • 1950 : total hors bois 1,7Gtep soit 0,7tep/hab.an bois inclus ~2,2Gtep soit 0,9 tep/hab.an • 2008 : 12,3 Gtep (1,84 tep/hab.an) • 2009 : à peu près stable (~1,8 tep/hab.an) • Prospective AIE pour 2035 (2 scénarii) : • « Nouvelles politiques » 16,7 Gtep (1,93 tep/hab.an) • « 450 ppm » 14,8 Gtep (1,71 tep/hab.an) • 2050 « b.a.u. »: 20-22 Gtep(2,1 tep/hab.an)

  29. Approvisionnements par zones(d’après Mémento du CEA 2011)

  30. Un partage des ressources très inéquitable (année 2000 - BP StatisticalReview)

  31. Energie primaire par habitant moyen en 2008

  32. Émissions de CO2 dues à l’énergie par habitant A l’exception notable de la France qui recourt massivement au nucléaire,les émissions de CO2sont fortement corrélées avec la consommation d’énergie.

  33. Une contrainte majeure : la croissance démographique

  34. Où passe toute cette énergie?Quelques exemples en France • Logements : 25m²/pers. en 1970, 40m²/pers. en 2010. Consommation moyenne chauffage, ventilation, rafraichissement et éclairage 250 kWh/m²/an soit 10 MWhep/pers. • Alimentation, conditionnement, transport : 1kg de bœuf = 1kg de pétrole et de gaz, 100g de chocolat = 50 à 100 g d’hydrocarbures Voir par exemple : http://www.proteines.fr/cp/Etude_nutrition_environnement.pdf et http://www.inra.fr/l_institut/prospective/rapport_dualine • Transport : une voiture par adulte en France (parc automobile multiplié par 2 entre 1975 et 2010)/ 12800 km/an, 6,9 L/100 km soit 880 L/an ou 9 MWh, avion long courrier plein 5 L/100km/pass soit 1 MWh pour 2000 km. • Produit manufacturés et usage : un ordinateur portable ~ 3500kWh (fabrication, emballage et transport) + 500kWh ep/an

  35. Consommation primaire moyenne d’un français par postes Quelques info sur la nutrition pour ceux qui ont envie d’aller plus loin : http://www.nutritionnistes.be/bilan%20energetique.htm

  36. émissions de CO2 dans l’UE en 2009 (3 765 Mt CO2 hors UTCF1) 1. Utilisation des terres, leur changement et la forêt. 2. Hors incinération des déchets avec récupération d’énergie (incluse dans «production d’électricité et de chaleur»). 3. Industrie hors combustion d’énergie. 4. Autres industries de l’énergie (raffinage de pétrole, transformation de combustibles minéraux solides et autres), émissions fugitives et combustion d’énergie du secteur agriculture/sylviculture/pêche.

  37. émissions de CO2 en France en 2009 (DOM inclus) (373 Mt CO2 hors UTCF)

  38. Émissions de CO2 par mode de transport1en France métropolitaine(125,1 Mt CO2 en 2009)

  39. L’énergie : moteur de « l’économie des pays industrialisés » • En 2010 un humain « moyen » consomme chaque année pour l’ensemble de ses besoins 12,3Gtep/6,9 Milliard = 1,8 tep soit 21 MWh, un français moyen 4 à 6 tep ou entre 60 MWh (J-M Jancovici – 2011) et 49 MWh selon le bilan énergétique de la France qui ne compte pas l’énergie « grise » des imports-exports de produits manufacturés, un nord-américain environ deux fois plus. • Les énergies fossiles coûtent 10 à 100 fois moins chère que l’énergie humaine. • La croissance « physique » dépend très fortement d’une énergie abondante et « bon marché ».

  40. Réserves non renouvelables • En 2008, la totalitédes réserves fossileset fissiles prouvéesétaient évaluée à68 ans de produc-tion actuelle. En ad-ditionnant les réser-ves supposées on atteint 3600 ans, voir 160000 ans avec la surgénération.

  41. Combustibles fossiles : bientôt en décroissance rapide.Figure extraite de « Changer le Monde – Tout un programme » de J-M Jancovici –Ed. Calmann-Levy (2011)

  42. A moins que les hydrocarbures non conventionnels ne sauvent le système productiviste quelques années • Voir WEO 2012

  43. Mais les rendements en énergie nette diminuent • Rie = Ep/Ei • Ren = (Ep-Ei)/Ei • Il est possible que l’énergie disponible en 2100 soit 7 fois moins abondante qu’aujourd’hui : pour combien d’habitants?

  44. Réduction de la consommation d’énergie  contraction du PIB (déflation) • Fossil fuels account for 77% of the increase in world primary energy demand in 2007-2030, with oil demand rising from 85 mb/d in 2008 to 88 mb/d in 2015 & 105 mb/d in 2030 (F. Birol et al.-WEO 2009). A noter que nous avons probablement dépassé récemment le pic de production pétrolière : comment faire? • Dans les schémas de fonctionnement économique actuels une grave récession est probable • La sortie de crise passe par une réorganisation complète (relocalisation, efficacité…) de l’activité pour diviser par 2 à 3 à l’horizon 2050 (c’est demain) nos consommations énergétiques

  45. L’énergie solaire : une énergie inépuisable qui pourrait satisfaire intégralement les besoins de l’humanité

  46. R. Perez and M. Perez, “A Fundamental Look at Energy Reserves for the Planet,” IEA, 2009.

  47. Consommation mondiales et potentiels renouvelables

  48. Mais il faut régler le problème de la variabilité de la source : • Aléas météorologique, alternance jour-nuit, variations saisonnières, variations locales • Adaptation de la demande (smart grids…) • Stockage • Transport

  49. Il faut aussi réduire les coûts et l’énergie « grise » des installations solaires • Photovoltaïque • Thermique • Géosolaire, aérosolaire • Thermodynamique • Sur le développement des ENR en Europe voir : http://www.energies-renouvelables.org/

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