Allemagne : La « neutralité carbone » à l’horizon 2050 coutera 2300 milliards d´Euro

(mise à jour du 20.01.2019)

Une étude commandée par la Fédération de l´Industrie allemande (BDI: Bundesverband der Deutschen Industrie e.V.), publiée en janvier 2018, analyse en détail les investissements et coûts supplémentaires par rapport à un scenario de référence pour atteindre les objectifs du plan de protection du climat à l’horizon 2050 (Klimaschutzplan 2050).

Les résultats principaux sont :

  • Avec les mesures actuellement engagées (scénario de référence) dans le cadre de la transition énergétique (investissements d´environ 530  milliards d´Euros, coûts réels 230 milliards d´Euros) seule une réduction de 61% des émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990 sera atteinte, donc insuffisante pour atteindre les objectifs du plan de protection du climat à l’horizon 2050
  • l´objectif – 80% d´émissions par rapport à 1990 nécessiterait des investissements de 1500 milliards d´Euros  (coûts réels 470 milliards d´Euros)
  • l´objectif « neutralité carbone » (- 95 % d´émissions par rapport à 1990) nécessiterait des investissements de 2300 milliards d´Euros (coûts réels 960 milliards d´Euros) c´est-à dire des coûts annuels moyens de 1,8% du PIB d´ici 2050

Le gouvernement allemand a adopté en novembre 2016 un plan de protection du climat à l’horizon 2050 (Klimaschutzplan 2050) /1/.  Le Plan climat intègre de nouveaux objectifs et vise la neutralité des émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2050 en réduisant très fortement les émissions nationales de 80 % à 95 % par rapport à 1990 /1/. Avec ce plan présenté à la COP 22 à Marrakech, l´Allemagne compte contribuer à l’accord de Paris sur le climat en 2015.

Le « Klimaschutzplan 2050 » propose de nombreuses mesures engageant une transformation structurelle dans des secteurs clés, comme l’industrie du charbon ou de l’automobile.

Une étude commandée par la Fédération de l´Industrie allemande (BDI: Bundesverband der Deutschen Industrie e.V.), publiée en janvier 2018 /2/, analyse en détail plusieurs variantes. Les résultats de cette étude de presque 300 pages, intitulée « Klimapfade für Deutschland », élaborée par les cabinets Boston Consulting et Prognos par 200 experts en 10 mois sont sans appel (voir figure 1).

Sans de conséquents efforts supplémentaires, les objectifs du plan de protection de climat 2050 seront manqués de loin, seule une réduction des émissions de l´ordre de 61% serait atteinte par rapport à 1990 avec les mesures actuellement engagées dans le cadre de la transition énergétique (investissements d´environ 530  milliards d´Euros et coûts réels de 230 milliards d´Euros compte tenu des économies sur les importations d’énergies fossiles).

Le scenario de réduction de 80% des émissions de gaz à effet de serre nécessiterait des investissements de 1500 milliards d´Euros. Les coûts réels sont estimés à 470 milliards d´Euros donc 240 milliards d´Euros supplémentaires par rapport au scenario de référence.

Pour atteindre l´objectif ambitieux  de « neutralité carbone » (- 95% d´émissions par rapport à 1990) d’ici au milieu du siècle il faudrait investir 2300 milliards d´Euros. Les coûts réels sont estimés à 960 milliards d´Euros donc 730 milliards d´Euros supplémentaires par rapport au scenario de référence.

L´objectif – 80% d´émissions serait selon la puissante fédération de l´industrie allemande techniquement faisable et économiquement supportable sous  condition d´efforts accrus et d’une protection efficace contre la fuite de carbone [1]. Dans l´hypothèse d´une réalisation optimale, l´impact sur le PIB serait minime.

L´objectif – 95% d´émissions serait à la limite de la faisabilité et de l’acceptabilité sociale. Cela exigerait des émissions quasi nulles pour une grande partie de l´économie nationale, impliquant la renonciation dans une large mesure au combustible fossile, l´import de carburant synthétique (power-to-liquid/-gas) [2] et le recours à des technologies impopulaires comme le captage et le stockage du dioxyde de carbone (en anglais CCS : Carbon-Capture-and-Storage) et même un ajustement de la nourriture du cheptel pour réduire les émissions (« pilule anti méthane »).

Reduction GES 6 5 2018_1
Figure 1 : Investissements et coûts réels ainsi que les réductions d´émissions de gaz à effet de serre obtenues d´ici 2050 selon les 3 scenarios

De fructueux efforts pour la protection du climat au niveau national ouvre à l´industrie allemande des opportunités sur marché mondial des produits « climat – énergie. Le volume du marché annuel mondial des produits climat – énergie « les GreenTech » est gigantesque. Les taux de croissance sont estimés à plus de 2 milliards d´Euros par an pouvant dépasser un volume de 5900 milliards d´Euros d´ici 2025 /5/.

Quelques exemples de l´étude BDI pour des mesures de protection du climat

L´étude contient une liste importante de mesures à engager pour atteindre les objectifs du plan de protection de climat à l’horizon 2050.

Scenario de référence (- 61 % d´émissions par rapport à 1990)

Le scenario de référence correspondant aux mesures actuellement engagées dans le cadre de la transition énergétique suppose d´ici 2050 :

  • 14 millions de voitures électriques
  • 4 millions de pompes à chaleur
  • un taux de rénovation énergétique des bâtiments de 1,1% par an
  • progrès au niveau des économies d´énergie
  • une part de 76% des énergies renouvelables dans la production de l´électricité

En 2050, la capacité totale installée de la production électrique sera 323 GW (201 GW en 2015) et la production nette 620 TWh (610 TWh en 2015).

Le parc conventionnel aura une place importante dans ce scenario de référence pour assurer la sécurité d´approvisionnement lors des phases de faible production des énergies renouvelables intermittentes. L´étude postule une capacité de 18 GW à base de charbon/lignite, 62 GW centrales à gaz et 9 GW capacité de stockage notamment STEP.

La capacité installée d´énergies renouvelables intermittentes est évaluée à  220 GW  (99 GW en 2017) dont 90 GW éolien terrestre, 35 GW  éolien offshore et 95 GW photovoltaïque.

Scenario « – 80 % par rapport à 1990 « 

Rien que l´objectif minimal de – 80% d´émissions nécessiterait d´ici 2050 entre autres :

  • 26 millions de voitures électriques
  • 4000 km de lignes électriques sur l´autoroute pour le trafic des poids lourds
  • 14 millions de pompes à chaleur
  • un taux de rénovation énergétique des bâtiments de 1,7% par an
  • une part de 90% des énergies renouvelables dans la production d´électricité

En 2050, la capacité totale installée de production électrique sera de 343 GW et la production nette de 626 TWh .

La capacité installée d´énergies renouvelables intermittentes est estimée à 249 GW dont 97 GW éolien terrestre, 47 GW  éolien offshore et 105 GW photovoltaïque.

La production d´électricité à base de charbon/lignite doit être remplacée par des centrales à gaz, si possible combinées avec la cogénération.

La volatilité croissante de la production d´électricité demande une flexibilité accrue du système électrique. Les réseaux de transport et de distribution doivent être renforcés entre 2030 et 2050, et la capacité de stockage infra-journalier augmentée.

L´étude postule d´ici 2050 une capacité de 61 GW centrales à gaz et de 16 GW de stockage notamment STEP et batteries d´accumulateurs. Les dernières centrales à charbon  seront mises à l’arrêt dans les années 2040.

Scenario « – 95 % par rapport à 1990 « 

L´objectif de – 95% d´émissions d´ici 2050 n´est plus une extrapolation du scenario – 80% d´émissions mais un changement de paradigme :

  • 33 millions de voitures électriques
  • 8000 km de lignes électriques sur l´autoroute pour le trafic des poids lourds
  • 14 millions de pompes à chaleur
  • un taux de rénovation énergétique des bâtiments de 1,9% par an
  • une part de 90% des énergies renouvelables à la production d´électricité
  • utilisation du captage et stockage du dioxyde de carbone dans l´industrie notamment lors de l´incinération des ordures, des raffineries, des aciéries et des cimenteries
  • réduction des émissions du cheptel
  • 340 TWh par an d´importations de carburant et combustible synthétique
  • une part de 100% des énergies renouvelables dans la production d´électricité (power-to-gas inclus)

En 2050, la capacité totale installée de production électrique sera de 413 GW et la production nette 715 TWh dont 48 TWh  nets générés par 119 TWh  bruts à l´aide de « power-to-gas (PtG) »

La capacité installée d´énergies renouvelables intermittentes est évaluée à 292 GW  dont 102 GW éolien terrestre, 60 GW  éolien offshore et 130 GW photovoltaïque.

La production d´électricité à base de lignite sera arrêtée fin des années 2020 et celle à base de charbon début des années 2040.

Le scenario  » – 95%  » rendrait nécessaire des réorientations politiques dans les prochaines années. La trajectoire de développement des énergies renouvelables et de la modernisation du réseau devrait être adaptée et la construction de nouvelles centrales à gaz engagée avant 2030.

Hypothèses pour la garantie de la sécurité d´approvisionnement d´électricité

 La maitrise de l´approvisionnement d´électricité lors des situations de pointe est un aspect central dans les différents scenarios.

L’équilibre offre-demande a été évalué à l´aide de 5 éléments :

  • l´Allemagne doit être en mesure d´assurer à tout moment l´approvisionnement en situation de pointe sans recours aux importations d´électricité.
  • Pour le calcul des capacité disponibles en situation de pointe, les disponibilités suivantes ont été retenues : centrales conventionnelles : 90%, STEP : 80%, centrales hydroélectriques : 25% , éolien : 2 % , photovoltaïque : 0% , stockage par batterie : 25%
  • Demand Side Management (DSM) c´est-à-dire le potentiel de l´industrie à adapter temporairement sa consommation électrique pour garder le réseau à l’équilibre est évalué à 35%.
  • dans tous les scenarios un coefficient de sécurité de 10% par rapport à la pointe de consommation a été adopté

Les hypothèses adoptées concernant la pointe de consommation et la capacité disponible lors des situations de pointe sont résumées dans le tableau (situation en 2050).

Tabelle
Capacité disponible et demande d´électricité lors de la pointe de consommation (exemple 2050)

Dans tous les scenarios, les énergies renouvelables intermittentes ne contribuent qu´avec 3 GW en situation de pointe. Il en résulte que, malgré une capacité installée d´éolien et photovoltaïque de 220 à 292 GW, il faut toujours une capacité importante de moyens pilotables en backup.

Références

/1/ BMU (2016), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit « Plan climat 2050. Les principes et les objectifs de la politique climatique du gouvernement allemand », https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Klimaschutz/klimaschutzplan_2050_fr_bf.pdf.

/2/ BDI (2018), Communiqué de presse du 18.1.2018, Klima 2050, https://bdi.eu/media/presse/presse/downloads/20180118_Pressemitteilung_Klimapfade_final_nach_Freigabe_P.pdf

/3/ BDI Studie (2018) : « Klimapfade für Deutschland »   Boston Consulting Group und Prognos, Janvier 2018, https://bdi.eu/artikel2/news/kernergebnisse-der-studie-klimapfade-fuer-deutschland/

/4/ Commission Européenne, Action pour le climat, Fuite de carbone, https://ec.europa.eu/clima/policies/ets/allowances/leakage_fr

/5/ BMU (2018), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit : « GreenTech made in Germany 2018: Environmental Technology Atlas for Germany », https://www.bmu.de/publikation/greentech-made-in-germany-2018-environmental-technology-atlas-for-germany/

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[1] selon /4/ « ..On appelle «fuite de carbone» une situation dans laquelle une entreprise, pour échapper aux coûts liés aux politiques climatiques, déplace sa production dans un autre pays appliquant des règles moins strictes en matière de limitation des émissions, risquant ainsi d’augmenter ses émissions totales… »

[2] transformation de l´électricité produite par des énergies renouvelables en hydrogène ou en méthane de synthèse ou bien en biocarburant

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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