Le tournant énergétique allemand

Texte mis à jour le 22.01.2023

Temps de lecture : 7 min (résumé exécutif)

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Résumé exécutif

La Loi sur la promotion des énergies renouvelables (EEG – Erneuerbare-Energien-Gesetz) dans le secteur électrique, mise en place en 2000, et l´abandon du nucléaire acté en 2002 constituent des étapes importantes de la politique énergétique allemande.

La transition énergétique repose essentiellement sur le concept énergétique (Energiekonzept) publié en 2010, une feuille de route énergétique à l´horizon 2050. Ce concept définit les grandes orientations de la transition énergétique et fixe des objectifs quantitatifs pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre, le développement des énergies renouvelables et l´efficacité énergétique.

Initialement, le nucléaire devait encore bénéficier d´une prolongation de fonctionnement au titre de technologie de transition, avant que quelques mois plus tard, suite à l´accident de Fukushima, le gouvernement fasse marche arrière et accélère la sortie du nucléaire jusqu´à fin 2022. Cette décision est appelée « Energiewende », le tournant énergétique.

Le mot « Energiewende » a été adopté parce qu´il s´agit une décision radicale. Le mot « Die Wende » (le tournant) était déjà utilisé en 1989 pour désigner le processus de changement après la chute du mur à Berlin.

Alors que le concept énergétique de 2010 prévoyait encore une réduction de 80% à 95% des émissions de gaz à effet de serre d´ici 2050 par rapport à 1990, la Loi Fédérale sur la Protection du Climat, entrée en vigueur en 2019, vise la neutralité carbone à l´horizon de 2050.Mais critiqué par la Cour Constitutionnelle Fédérale, le gouvernement a durci ses objectifs climatiques. Selon l´avenant à la Loi Fédérale sur la Protection du Climat, entré en vigueur en août 2021, le gouvernement compte réduire les émissions de gaz à effet de serre de 65% d´ici 2030 par rapport à 1990, contre 55% auparavant, avec l´intention d´atteindre en 2045 la neutralité carbone, soit cinq ans plus tôt qu´initialement prévu. L´État doit créer les conditions favorables pour une décarbonation du pays environ trois fois plus rapide qu´au cours des 20 dernières années, or jusqu´à maintenant, au-delà des déclarations de principe, les stratégies efficaces ont souvent fait défaut.

L´atteinte de la neutralité carbone (zéro émissions nettes) repose sur 4 piliers :

  • Réduction de la consommation grâce à l´efficacité énergétique
  • Augmentation de la part des énergies renouvelables dans la consommation de l´énergie et notamment dans la consommation d´électricité, abandon du nucléaire et du charbon
  • Electrification des autres secteurs de l´économie, ce que l´on appelle aussi « couplage sectoriel » et remplacement des combustibles fossiles par l´hydrogène et des combustibles « synthétiques » lorsque l´électricité ne peut pas être utilisée directement
  • Compensation des émissions résiduelles par la mise en place de puits de carbone.

Les économies d´énergie grâce une amélioration de l´efficacité énergétique constituent un axe prioritaire de la transition énergétique allemande. Le gouvernement compte réduire de moitié la consommation d´énergie primaire d´ici 2050 par rapport à 2008.

Près d´un tiers des émissions allemandes relèvent du secteur énergétique. La décision de sortie progressive de la production d´électricité à partir de la houille et du lignite au plus tard d´ici 2038 et dans l´idéal déjà en 2030, représente donc un élément central de la politique de réduction des émissions dans ce secteur.

Le développement des énergies renouvelables dans le secteur électrique est un aspect emblématique du tournant énergétique allemand. La priorité est donnée au développement des énergies intermittentes, éolien et photovoltaïque.

La coalition au pouvoir outre-Rhin depuis décembre 2021 s´est fixé une part des énergies renouvelables de 80% dans la consommation brute d´électricité d´ici 2030 et vise un approvisionnement en électricité quasi climatiquement neutre en 2035.

L´utilisation accrue de l´électricité renouvelable dans les autres secteurs de l´économie est une solution prometteuse pour décarboner l´énergie. La transformation de l´électricité en un autre vecteur énergétique, comme l´hydrogène vert produit par électrolyse de l´eau, est utile là où il n´existe actuellement aucune alternative aux combustibles fossiles. C´est pour cela que le gouvernement veut accélérer le développement des réseaux d´hydrogène et vise au moins 10 GW d´électrolyseurs en 2030.

Le concept énergétique de 2010 tablait encore sur un recul de 25% de la consommation brute d´électricité à l´horizon de 2050 par rapport à 2008, soit à 460 TWh, alors que le gouvernement prévoit maintenant une augmentation à 750 TWh en 2030. Ceci est lié à l´électrification des usages dans le domaine de la mobilité (voitures électriques, transport ferroviaire) et de l´habitat (pompes à chaleur), la production de batteries, le numérique et la génération d´hydrogène par électrolyse.

Les investissements supplémentaires cumulés entre 2021 et 2030 nécessaires pour atteindre le nouvel objectif climatique à l´horizon de 2030 ont été estimés à au moins 860 Md€ par la société Boston Consulting. Cela correspond à des investissements annuels d´environ 100 Md€ en moyenne – soit environ 2,5 % du PIB allemand.

A l´horizon de 2045, la consommation électrique dépasserait les 1000 TWh selon les projections de l´Agence Fédérale des Réseaux avec une pointe de consommation supérieure à 100 GW. Sous l´hypothèse que la consommation serait couverte principalement par les énergies renouvelables intermittentes, cela nécessiterait une vitesse de développement sans précédent du photovoltaïque et de l´éolien.

L´orientation vers un mix électrique à forte proportion d´énergies renouvelables intermittentes et décentralisées recèle de nouveaux défis pour les réseaux de transport et de distribution et nécessite des investissements importants dans leur développement. De plus, le fait que l´électricité ne soit pas disponible lorsque nécessaire et qu´inversement elle soit produite en grande quantité lorsque la demande est faible entraîne des difficultés de gestion du réseau électrique.

Le remède serait le stockage de la surproduction d´énergies renouvelables fluctuantes et la réinjection de l´énergie dans le réseau pendant des périodes de forte consommation lorsque la production de l´éolien et du photovoltaïque est faible. Cependant, les grands systèmes de stockage d´énergie à batteries ne sont toujours pas en vue (faible capacité de stockage et coûts élevés) et les capacités d´installations hydrauliques (pompage-turbinage entre deux bassins hydrauliques) sont limitées.

En l´absence de moyens suffisants de stockage d´énergie, le parc thermique pilotable en support pour pallier l´intermittence restera indispensable. Suite à l´abandon du nucléaire initialement prévu fin 2022 et du charbon d´ici 2030 « dans l´idéal », selon la coalition gouvernementale, le parc thermique se réduirait à terme aux centrales à gaz. C´est pour cela que le gouvernement a misé sur la construction de nouvelles centrales à gaz à l´horizon de 2030. Ces centrales, exploitées à terme de manière neutre en carbone grâce à l´hydrogène, devraient jouer un rôle pivot pour suppléer l´intermittence de la production de l´éolien et du photovoltaïque.

La crise énergétique, née de la guerre en Ukraine et la flambée du prix du gaz suite aux efforts pour s´émanciper de la forte dépendance au gaz russe ont changé la donne. Face à la menace d´une pénurie d´énergie, le gouvernement a décidé la prolongation du nucléaire jusqu´en avril 2023 et des centrales à houille, lignite et fioul en réserve jusqu´au printemps 2024, tout en maintenant l´objectif de l´abandon du charbon en 2030.

La construction de nouvelles centrales à gaz n´étant pas rentable actuellement, le gouvernement doit définir rapidement les conditions cadres pour qu´elles soient effectivement construites encore à temps et en nombre suffisant.

Au pied du mur, les prochaines années détermineront si l´Allemagne parviendra à mettre en œuvre ses objectifs climatiques. Le gouvernement a lancé en 2022 un programme d´urgence principalement basé sur les énergies renouvelables. Il s´agit d´un paquet de mesures pour la protection du climat qui n´a jamais existé auparavant, revendiqué comme « le plus grand amendement législatif en matière de politique énergétique depuis des décennies ».

Cependant l´abordabilité financière de la transition énergétique et la sécurité d´approvisionnement sont également au centre des préoccupations.

Pour atténuer la flambée des prix de l´énergie et l´impact de l´inflation, le gouvernement a adopté un ensemble de mesures économiques urgentes, temporaires et exceptionnelles afin de faire face aux effets insupportables pour les consommateurs et les entreprises. Ensemble, les mesures représentent désormais presque 300 Mds€. La principale mesure, le plafonnement temporaire des prix du gaz, de la chaleur et de l´électricité, a reçu le feu vert du Parlement (Bundestag) et du Conseil Fédéral (Bundesrat) mi décembre 2022. L´objectif : soutenir les citoyens pendant cette période difficile et préserver les emplois.

Le maintien de la sécurité d´approvisionnement avec presque 100% d´énergies renouvelables pour la production d´électricité en 2035 implique, en une décennie, des paris technologiques lourds tels qu´une bascule vers l´hydrogène et la mise à disposition de moyens suffisants de stockage d´énergie. Un échec risquerait de compromettre la place économique allemande et l´acceptation sociétale de la transition énergétique.

Les ambitions de l´Energiewende sont à l´épreuve des faits. L´Europe, et la France en particulier, devraient en suivre de près l´avancement et les conséquences.


Sommaire

La politique allemande en matière de climat et d’énergie

  • Impact de la crise énergétique née de la guerre en Ukraine

Les grandes étapes de la transition énergétique

  • Concept énergétique de 2010 (Energiekonzept
  • Loi sur la neutralité carbone à l´horizon de 2045
  • Actions pour l´efficacité énergétique
  • Tarification du CO2 (Brennstoffemissionshandelsgesetz)
  • Déploiement des énergies renouvelables
  • Abandon de la production d´électricité à partir du nucléaire (Atomausstiegsgesetz
  • Abandon de la production d´électricité à partir du charbon
  • Modernisation des réseaux électriques
  • Electrification des autres secteurs de l´économie
  • Puits de carbone

Suivi de la transition énergétique

  • Rapport annuel de l´Union Economique Bavaroise

Critiques faites à la transition énergétique par la Cour des Comptes

Le nouveau pari de la neutralité carbone en 2045

La transition énergétique du secteur électrique

  • Scénario du concept énergétique de 2010
  • Scénarios à l´horizon de 2045

Coûts de la transition énergétique à l´horizon de 2045

La transition énergétique donne bonne conscience aux Allemands

Plateforme énergétique franco-allemande

Bibliographie

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La politique allemande en matière de climat et d´énergie

La Loi sur les énergies renouvelables dans le secteur électrique, mise en place en 2000, et l´abandon du nucléaire acté en 2002 constituent des étapes importantes de la politique énergétique de l´Allemagne.

La transition énergétique repose essentiellement sur la feuille de route à l´horizon 2050, appelée concept énergétique « Energiekonzept », publiée en 2010 (BMWi et BMU 2010).  Ce concept définit les grandes orientations de la transition énergétique et fixe des objectifs quantitatifs. Le nucléaire devait encore bénéficier d´une prolongation de fonctionnement au titre de technologie de transition.

Quelques mois plus tard, le gouvernement a fait marche arrière et a même accéléré la sortie du nucléaire suite à l´accident de Fukushima. Cette décision est appelée « Energiewende », le tournant énergétique. Le mot « Energiewende » a été adopté parce qu´il s´agit une décision radicale. Le mot « Die Wende » (le tournant) était déjà utilisé en 1989 pour désigner le processus de changement après la chute du mur à Berlin.

Par la suite le concept énergétique de 2010 a été amendé plusieurs fois pour s´inscrire dans le développement du marché intérieur et de la transition énergétique européenne. L´atteinte des objectifs de l´accord de Paris sur le climat est la priorité absolue. C´est pour cela que l´objectif de neutralité carbone a été avancé à 2045.

L´atteinte de la neutralité carbone repose sur 4 piliers, cf. figure 1 :

  • Diminuer la consommation énergétique grâce à l´efficacité énergétique ;
  • Privilégier les énergies renouvelables dans la consommation d´énergie et notamment dans la consommation d´électricité, abandon du nucléaire et du charbon ;
  • Electrification des autres secteurs de l´économie, ce que l´on appelle aussi « couplage sectoriel » et remplacement des combustibles fossiles par l´hydrogène et des combustibles « synthétiques » lorsque l´électricité ne peut pas être utilisée directement ;
  • Déploiement des puits de carbone naturels et technologiques pour la compensation des émissions résiduelles.
Fig 1 Saulenmodell
Figure 1 : les 4 piliers de la neutralité carbone en Allemagne

Impact de la crise énergétique née de la guerre en Ukraine

La crise énergétique, née de la guerre en Ukraine et la menace de pénurie de gaz suite aux efforts pour s´émanciper de la forte dépendance au gaz russe ont changé la donne. 

Presque 300 milliards d´Euros pour atténuer l´impact de la crise énergétique

La forte hausse des prix de l´énergie a conduit à une situation de crise qui nécessite l´adoption d´un ensemble de mesures économiques urgentes, temporaires et exceptionnelles afin de faire face à ses effets insupportables pour les consommateurs et les entreprises.

Les mesures de l´État allemand représentent presque 300 Mds€. L´objectif : soutenir les citoyens pendant cette période difficile et préserver les emplois. Elles les inciteront simultanément à réduire leur consommation.

Pour atténuer la flambée des prix de l´énergie et l´impact de l´inflation, le gouvernement a adopté depuis le printemps 2022 trois trains de mesures, qui représentent des allègements à hauteur totale de 95 Mds€.

De plus, pour limiter l´impact de l´envolée des coûts énergétique pour les ménages et les entreprises, le Parlement (Bundestag) et le Conseil Fédéral (Bundesrat) ont autorisé en octobre 2022 des nouveaux crédits pour un bouclier de défense économique doté de 200 Mds€. 

La principale mesure est le plafonnement temporaire des prix du gaz, de la chaleur et de l´électricité. Elle est partiellement financée par le prélèvement sur les bénéfices exceptionnels des producteurs d´électricité et des entreprises des secteurs du pétrole brut, du gaz naturel, du charbon et du raffinage conformément au règlement de l´Union Européenne 2022/1854 du 6 octobre 2022 (UE 2022).

Les modalités du bouclier tarifaire pour le gaz, la chaleur et l´électricité sont réglées dans deux lois séparées qui ont reçu le feu vert du Parlement (Bundestag) et du Conseil Fédéral (Bundesrat) mi-décembre 2022. Pour plus d´informations, cf. (Allemagne-Energies 2022d).

La construction de nouvelles centrales à gaz devient urgente malgré des conditions difficiles

Le gouvernement vise l´objectif de 80% d´énergies renouvelables pour la production d´électricité en 2030 et de presque 100% à l´horizon de 2035.  En l´absence de moyens suffisants de stockage d´énergie, un parc thermique pilotable en support pour pallier l´intermittence restera indispensable.

Suite à l´abandon du nucléaire mi- avril 2023 et l´intention de la coalition gouvernementale d´avancer « dans l´idéal » la sortie de la production d´électricité à partir du charbon à 2030 au lieu de 2038, le parc thermique se réduirait à terme aux centrales à gaz.  Compte tenu des objectifs climatiques ambitieux, il est prévu que ces centrales seront exploitées à terme de manière neutre en carbone grâce à l´hydrogène.

Selon l´Agence Fédérale des Réseaux une capacité d´environ 15 GW sera mis hors service entre 2022 et 2025. Si la production d´électricité à partir du nucléaire et du charbon était complètement abandonnée d´ici 2030, il y aurait un vide à combler de plus de 50 GW de moyens pilotables (BNetzA 3).

La construction de nouvelles centrales à gaz n´est pas rentable actuellement. De plus, les estimations des experts sur la capacité de centrales à gaz supplémentaires qu´il faudrait construire en cas de sortie anticipée du charbon d´ici 2030 varient fortement dans une fourchette entre 15 à 40 GW d´ajout (Deutscher Bundestag 2022).

Jusqu’à présent, le secteur de l´énergie est encore très loin de tels objectifs. L´Agence Fédérale des Réseaux prévoit un ajout d´environ 3 GW de centrales à gaz d´ici 2025 (BNetzA 3).  

Le gouvernement doit définir rapidement le besoin et définir les modalités pour que de nouvelles centrales à gaz soient effectivement construites encore à temps et en nombre suffisant.

Les grandes étapes de la transition énergétique

La stratégie à long terme de la politique énergétique de l´Allemagne prend appui sur le concept énergétique du gouvernement de septembre 2010. Par la suite ce concept a été complété par une série d´instruments réglementaires qui fixent les objectifs climatiques et énergétiques nationaux. Une sélection de lois et de réglementations importantes est décrite par la suite.

Concept énergétique de 2010 (Energiekonzept)

Le gouvernement fédéral a adopté en 2010 un concept énergétique global, par lequel il détermine les grandes orientations de la transition énergétique jusqu´en 2050. Ce concept fixe des objectifs quantitatifs pour tous les secteurs et s´articule autour de deux objectifs clés : l´approvisionnement énergétique doit être assuré dans une mesure croissante par les énergies renouvelables et l´utilisation de l´énergie doit être plus efficace. Tout cela dans le but de réduire les émissions des gaz à effet de serre.

La figure 2 montre une sélection des objectifs quantitatifs du concept énergétique de 2010

Fig 2 Les mesures phares de la transition énergétique
Figure 2 : objectifs quantitatifs du concept énergétique de 2010

Le concept énergétique se caractérise par une focalisation sur le secteur électrique. Pour plus de détails, cf. chapitre « La transition énergétique du secteur électrique ».

Loi sur la neutralité carbone à l´horizon de 2045

Alors que le concept énergétique de 2010 prévoyait encore une réduction de 80% à 95% des émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990, la Loi Fédérale sur la Protection du Climat, entrée en vigueur en 2019, vise la neutralité carbone à l´horizon de 2050 (Allemagne-Energies 2019b; Bundesregierung 2019a).

Critiqué par la Cour Constitutionnelle Fédérale, le gouvernement a durci ses objectifs climatiques. Selon l´avenant à la Loi Fédérale sur la Protection du Climat, entré en vigueur en août 2021, le gouvernement compte atteindre la neutralité carbone en 2045, soit cinq ans plus tôt qu´initialement prévu (Bundesregierung 2021).

La Loi fixe des objectifs juridiquement contraignants en matière d´émissions de gaz à effet de serre pour chaque année et pour chaque secteur économique à l´horizon de 2030 (cf. figure 3).

Fig 3 KSGneu
Figure 3 : objectifs sectoriels d´émissions de gaz à effet de serre à l´horizon de 2030 selon l´avenant à la Loi Fédérale sur la Protection du Climat

La part la plus importante des réductions supplémentaires d´ici 2030 sera supportée par le secteur énergétique et l´industrie. Selon le gouvernement cela suit d´une part l´idée économique de réduire les émissions là où les coûts de réduction sont les plus bas et d´autre part le fait que ces secteurs sont ceux aux émissions les plus élevées.

Les mesures actuellement existantes sont largement insuffisantes pour atteindre le nouvel objectif en matière de climat. Le nouveau gouvernement en fonction depuis décembre 2021 a lancé un « programme d´urgence pour la protection du climat » (Klimaschutz-Sofortprogramm) comportant différentes réformes de lois et des nouvelles mesures (BMWi 2022a ; OFATE 2022). Les lois, ordonnances et mesures nécessaires devront être achevées avant fin 2022 afin que les nouvelles réglementations puissent entrer en vigueur dès 2023 (voir plus loin).

Actions pour l´efficacité énergétique

Les économies d´énergie grâce à une amélioration de l´efficacité énergétique constituent un axe prioritaire de la transition énergétique allemande.  Le secteur du chaud et froid constitue le premier usage énergétique et représentait plus que la moitié de la consommation d´énergie finale, cf. figure 4 (AEE 2022).

Fig 4 Endenergie par secteur 2020
Figure 4 : consommation d´énergie finale par secteur en 2020

La Stratégie d´Efficacité Énergétique 2050 (Energieeffizienzstrategie 2050), publiée en décembre 2019 (UBA 2022), prévoit une feuille de route à long terme visant à réduire de 50% la consommation d´énergie primaire d´ici 2050 par rapport à 2008. Le Plan d´Action National pour l´Efficacité Énergétique 2.0 (Nationaler Aktionsplan Energieeffizienz – NAPE 2.0) constitue l´outil de gestion. Il définit les mesures pour la période de 2021 à 2030 dans le secteur résidentiel, industriel et tertiaire.

Le spectre des mesures est large (OFATE 2020a) : isolation thermique du bâtiment, augmentation du rendement des installations de chauffage et des procédés industriels, diminution de la consommation spécifique des appareils électriques et des véhicules. L´accent est mis notamment sur le secteur du bâtiment via de nombreux programmes de soutien à la rénovation énergétique et le remplacement des installations de chauffage.

Le nouveau gouvernement au pouvoir depuis décembre 2021 a annoncé l´élaboration d´une nouvelle stratégie pour les bâtiments, afin d´atteindre l´objectif d´un parc immobilier climatiquement neutre d´ici 2045. Concernant la production de chaleur, un objectif de 50% climatiquement neutre d´ici 2030 est fixé (Allemagne-Energies 2021a; OFATE 2022).

Tarification du CO2 (Brennstoffemissionshandelsgesetz)

En plus du système européen d´échange de quotas d´émission (SEQE-UE), le gouvernement fédéral (Bundesregierung 2019b) a adopté fin 2019 la Loi sur l´Échange de Quotas de Carburant (Brennstoffemissionshandelsgesetz – BEHG), un système national de tarification complémentaire pour les secteurs de la chaleur et des transports.

La taxe carbone a été intégrée initialement au prix final de l´essence, du gazole, du fioul ou du gaz naturel. Suite à la modification de la Loi en 2022, la taxe s´appliquera à partir du 1er janvier 2023 également pour les émissions de gaz à effet de serre provenant de la combustion du charbon, et à partir du 1er janvier 2024 pour les émissions issues de l´incinération des déchets.

Initialement la taxe était censée augmenter régulièrement pour donner un signal prix, incitant à réduire l´usage des énergies fossiles et à inciter le développement des énergies renouvelables et des technologies respectueuses de l´environnement (électromobilité, pompes à chaleur). Le prix de départ en 2021 des droits d´émissions sous forme de certificats a été fixé à 25 Euros par tonne de CO2. Il était prévu qu´il atteigne progressivement 55 €/tCO2 en 2025. En 2026, les certificats seront mis aux enchères dans une fourchette de 55 à 65 Euros par tonne de CO2. La note de synthèse de l´Office Franco-Allemand pour la Transition Énergétique (OFATE) donne un aperçu de la tarification du CO2 en France et en Allemagne, cf. (OFATE 2021a).

Selon la modification de la Loi, adoptée en 2022 (BMWi 2022b), le prix de la tonne de CO2 augmentera plus lentement qu´initialement prévu. Cela permettra de soulager les ménages et l´industrie face à la crise énergétique, née de la guerre en Ukraine. En outre, aucune augmentation n´est prévue pour 2023. L´augmentation du prix de CO2 de cinq euros par tonne, prévue pour le 1er janvier 2023, est reportée d´un an, au 1er janvier 2024. Pour les années suivantes, 2024 et 2025, le prix de la tonne de CO2 sera réduit de 10 euros par rapport au prix initialement prévu, cf. figure 5.

Fig 5 Prix co2 BEHG
Figure 5 : taxe carbone sur les émissions des produits combustibles non couverts par le Système Européen d´Échange de Quotas d´Émissions

Les recettes de la taxe carbone seront entièrement affectées au Fonds National pour l´Énergie et le Climat (Energie- und Klimafonds, EKF), créé pour le financement des mesures de protection du climat et aux mesures de soutien en faveur des contribuables.

Le Fonds permet entre autres de refinancer la suppression complète du soutien aux énergies renouvelables (EEG-Umlage) à partir du 1er juillet 2022 (Allemagne-Energies 2) ainsi que le programme fédéral pour l´efficacité énergétique du bâtiment.

Déploiement des énergies renouvelables

Le remplacement des combustibles fossiles dans les secteurs du chaud et froid et des transports par l´utilisation accrue de l´électricité est une solution prometteuse pour décarboner la consommation énergétique (voir plus loin). Pour y arriver le développement de la production d´électricité à partir de sources renouvelables revêt une importance particulière selon la stratégie du gouvernement allemand. 

Adoptée en 2000, la Loi sur les énergies renouvelables (EEG – Erneuerbare Energien Gesetz) a établi la base du développement des énergies renouvelables dans le secteur électrique par des outils de soutien généreux. Elle repose sur le principe suivant : le producteur d´électricité à partir de l´éolien, du photovoltaïque ou de la biomasse perçoit une rémunération fixe pour chaque kWh et garantie sur 20 ans. Les coûts de soutien sont répercutés in fine sur le consommateur d´électricité via une taxe appelée charge de soutien aux énergies renouvelables (EEG- Umlage).

La loi sur les Énergies Renouvelables a été adaptée au fur et à mesure et la part des renouvelables à la consommation brute d´électricité constamment rehaussée. Les mécanismes de rémunération sur le marché avec prime (EEG 2014) et les appels d´offres (EEG 2017) sont des étapes importantes pour tenir compte des évolutions techniques et économiques.

L´avenant à la Loi entré en vigueur en 2021 (EEG 2021) visait une part des énergies renouvelables de 65% à la consommation brute d´électricité d´ici 2030 en tablant sur une consommation brute de 580 TWh. La Loi prévoyait une puissance installée jusqu´en 2030 de 71 GW d´éolien terrestre, 100 GW de photovoltaïque et 8,4 GW de biomasse. Dans ce contexte, la loi fixe, de manière contraignante, la feuille de route pour y parvenir (OFATE 2021b).

Le nouveau gouvernement en fonction depuis décembre 2021 veut accélérer la transition énergétique en se basant principalement sur les énergies renouvelables (voir plus haut). Le Ministre Fédéral de l´Économie et de la Protection du Climat a annoncé en janvier 2022 un programme d´urgence pour la protection du climat et la redynamisation du développement du photovoltaïque et de l´éolien.

Le gouvernement a adopté en avril 2022 une série de mesures intitulée le « paquet législatif de printemps » (Osterpaket, en allemand) qui veut poser la base d´un approvisionnement en électricité de 80% en énergies renouvelables en 2030 et quasi climatiquement neutre en 2035.

La mesure phare de ce paquet législatif est l´amendement à la Loi sur les Énergies Renouvelables du secteur électrique (EEG 2023). En tablant sur une consommation brute de 750 TWh à l´horizon de 2030, dont 600 TWh devront être produits à partir d´énergies renouvelables, il est prévu d´intensifier fortement l´accroissement des capacités éolienne et photovoltaïque.

A l´horizon de 2030, la puissance installée d´éolien terrestre devrait donc représenter 115 GW contre environ 56 GW en 2021. De même, le gouvernement ambitionne d´atteindre 215 GW de photovoltaïque contre une puissance installée d´environ 59 GW en 2021. Les objectifs de développement de l´éolien en mer sont fixés à au moins 30 GW d´ici 2030, 40 GW d´ici 2035 et 70 GW d´ici 2045. Fin 2021 la puissance installée s´élevait à 7,8 GW.

De plus, à partir du 1er juillet 2022 le soutien aux énergies renouvelables (EEG-Umlage) a été supprimé et sera dans l´avenir entièrement financé par l´État.

Un deuxième paquet de mesures dit « paquet d´été » (Sommerpaket) est focalisé sur la réduction de la lourdeur administrative des projets. Dans ce cadre, le conseil des ministres a adopté le 15 juin 2022 un projet appelé Loi sur l´Éolien Terrestre (Wind-an-Land-Gesetz, WaLG) visant à obliger les seize Länder à accélérer le développement. Pour cela des objectifs de surface d´occupation ont été fixés qui devront être atteints par les Länder. Actuellement une superficie du territoire d´environ 0,8% est réservée aux éoliennes terrestres. La superficie réservée sera augmentée à 2% du territoire allemand à l´horizon de fin 2032 avec un objectif intermédiaire de 1,4% fin 2027.

Le paquet législatif final de plus de 593 pages visant à accélérer le développement des énergies renouvelables et à renforcer la sécurité d´approvisionnement en énergie a été adopté par le parlement (Bundestag) et approuvé par le Conseil Fédéral (Bundesrat) début juillet 2022.

Pour plus d´information, cf. : énergies renouvelables : de nombreux défis (Allemagne-Energies 2).

Abandon de la production d´électricité à partir du nucléaire (Atomausstiegsgesetz

C´est au début des années 2000 que la coalition des sociaux-démocrates (SPD) et des Verts s´est emparée du sujet du nucléaire qui divisait les Allemands. Parmi les points essentiels de l´amendement à la loi Atomique entré en vigueur en 2002 figurent l´interdiction de construction de nouvelles centrales nucléaires commerciales et la limitation de la durée de fonctionnement des centrales nucléaires existantes à 32 ans. A chaque réacteur un quota de TWh restant à produire avant son arrêt définitif était attribué sans toutefois fixer une date butoir de fermeture.

Suivant l´amendement à la Loi Atomique de 2010, le nucléaire devait bénéficier d´une prolongation de fonctionnement au titre de technologie de transition. La durée d´exploitation des centrales nucléaires fut prolongée de 12 ans en moyenne par un quota de TWh supplémentaires attribué individuellement à chaque centrale. Comme la Loi de 2002, la Loi Atomique de 2010 ne fixait pas de dates butoirs de fermeture des centrales.

Quelques mois plus tard, le gouvernement a fait marche arrière et a même accéléré la sortie du nucléaire suite à l´accident de Fukushima au Japon. L´amendement à la Loi Atomique de 2011 précise le calendrier de sortie : huit sur les dix-sept centrales nucléaires sont arrêtées définitivement en 2011, l´arrêt des neuf centrales restantes s´échelonne jusqu´à fin 2022.

Contrairement aux avenants à la Loi Atomique de 2002 et 2010, l´amendement à la Loi Atomique de 2011 fixe pour chaque réacteur une date butoir de fonctionnement. Il était prévu d´arrêter fin 2022 les trois dernières centrales d´une puissance d´environ 4 GW.

Mais face à la crise énergétique, née de la guerre en Ukraine, les trois dernières centrales nucléaires en service ont été prolongées jusqu´au 15 avril 2023. La modification de la Loi Atomique a reçu le feu vert du parlement en novembre 2022. La figure 6 montre les dates d´arrêt définitif des centrales suite à la modification de la Loi Atomique de 2022.

Fig 6 sortie nucleaire
Figure 6 : calendrier d´arrêt définitif des centrales nucléaires selon l´avenant à la Loi Atomique de 2022

Une prolongation au-delà de mi-avril 2023 et l´approvisionnement de combustible neuf sont exclus. Sans rechargement de combustible neuf, les trois centrales pourront fournir environ 5 TWh d´électricité d´ici mi-avril 2023.

Pour plus d´information, cf. : historique de la sortie du nucléaire (Allemagne-Energies 3).

Abandon de la production d´électricité à partir du charbon

Près d´un tiers des émissions allemandes relèvent du secteur énergétique. La Loi de sortie de la production d´électricité à partir du charbon au plus tard d´ici 2038, entrée en vigueur en 2020, représente donc un élément central de la politique de réduction des émissions dans ce secteur. Les exploitants seront indemnisés pour l´arrêt de leurs centrales (voir plus loin). Le gouvernement fédéral met à disposition des régions charbonnières concernées un soutien de 40 Md€ pour la transformation structurelle. De plus il s´est engagé à créer au moins 5000 emplois supplémentaires dans les administrations fédérales situées dans ces régions.

La figure 7 montre les dispositions de la Loi de Sortie du Charbon. La puissance nette installée de centrales à houille et lignite s´élève à 40 GW en novembre 2021, dont 34 GW ont été activement sur le marché de l´électricité et 6 GW intégrés dans le mécanisme de réserve stratégique fonctionnant en marge du marché de l´électricité (BNetzA 3).

L´Allemagne vise l´abandon du charbon avec deux étapes intermédiaires :

–           réduction de la puissance nette des centrales au réseau à 30 GW d´ici fin 2022 ; 

–           à 17 GW au 1er avril 2030 ;

–           et à zéro GW au plus tard à la fin 2038.

La nouvelle coalition au pouvoir souhaite avancer la date de sortie définitive à 2030, « dans l´idéal ».

Fig 7 Kohleausstieg Stand 11_2021
Figure 7 : calendrier de sortie des centrales à houille et à lignite

Pour les centrales à lignite, il existe un calendrier détaillé de fermeture annexé à la Loi. Les exploitants reçoivent une indemnité de 4,35 Md€ pour celles mises hors service avant 2030.

Pour les centrales à houille et les centrales à lignite inférieures à 150 MW, la loi prévoit que la réduction de capacité sera mise en œuvre à l´aide d´enchères. Au total, sept appels d´offres sont prévus entre 2020 et 2023. La prime d´arrêt maximale octroyée par MW de puissance nette installée est dégressive pour inciter à la soumission précoce des offres.

Les centrales à houille restantes après le dernier appel d´offres feront l´objet d´une fermeture par ordonnance sans compensation à partir de 2027.

En revanche le règlement n´exclut pas que l´exploitant utilise à l´avenir l´installation ou des parties de l´installation pour produire de l´électricité et de la chaleur à partir d´autres sources d´énergie telles que la biomasse ou le gaz. Pour cette raison, la loi sur la sortie du charbon prévoit une prime de remplacement du charbon accordée à la cogénération de chaleur et d´électricité. La prime est différenciée selon l´âge de la centrale allant de 50 €/kW pour les centrales anciennes à 390 €/kW pour les centrales les plus récentes. La prime diminue à partir de 2023 pour inciter à une conversion plus rapide vers d´autres sources d´énergie.

Les quatre gestionnaires du réseau de transport (GRT) vérifieront si certaines installations retenues pour le déclassement nécessitent un classement « importance systémique ». Le cas échéant elles seront mises en réserve stratégique.

Pour plus d´information voir aussi (Allemagne-Energies 2019 b; 2020),  le memo de l´Office Franco-Allemand pour la Transition Énergétique (OFATE) sur les lois allemandes relatives à l´arrêt définitif du charbon et au renforcement structurel, publié en septembre 2020 (OFATE 2020b), et l´étude de l´Institut Français des Relations Internationales (Ifri), publiée en avril 2021 (Matthes 2021).

Face à la menace d´une pénurie de gaz, née de la guerre en Ukraine, la prolongation ou la réactivation des centrales à houille, lignite et fioul en réserve est prévue jusqu´au printemps 2024. Le calendrier de sortie du charbon (réduction jusqu´à 10 GW d´ici janvier 2023) a été temporairement suspendu par la « Loi sur la mise à disposition de centrales électriques de remplacement » mais l´objectif de sortir du charbon d´ici 2030 « dans l´idéal » est maintenu (Allemagne-Energies 2022c).

Le cabinet des ministres a adopté le 2.11.2022 (BMWi 2022c) un projet de loi visant à accélérer l´abandon du lignite dans le Bassin Rhénan. La sortie de la production électrique à partir du lignite dans cette région sera ainsi accélérée d´environ huit ans. Il est concrètement prévu que la fermeture des centrales au lignite de Niederaußem K (944 MWe), Neurath F (1060 MWe) et Neurath G (1060 MWe) soit avancée du 31 décembre 2038 au 31 mars 2030.

De plus, afin d´économiser du gaz, il est prévu d´utiliser à court terme davantage le lignite. Les centrales Neurath D (607 MWe) et Neurath E (604 MWe) sont prolongées au-delà du 31 décembre 2022 jusqu’au 31 mars 2024 avec option pour une année de fonctionnement supplémentaire.

Le projet de loi adopté par le gouvernement allemand a été précédé d´un accord politique conclu le 4 octobre 2022 entre le Ministère Fédéral de l’Économie et de la Protection du Climat, le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie et l´exploitant RWE (BMWi 2022d).

En revanche, cette loi ne concerne pas la production électrique à partir du lignite de la région lignitifère de l ´Allemagne de l´Est où une sortie anticipée est contestée.

Selon le gouvernement allemand la sécurité d´approvisionnement ne serait pas affectée par l´arrêt anticipé des 3 centrales au lignite du Bassin Rhénan, soit environ 14 GW au réseau au lieu de 17 GW de puissance nette (charbon et lignite) prévus jusqu´à présent dans la Loi de Sortie du Charbon cf. figure 7.

Mais le dernier mot n´est pas encore dit. Le gouvernement décidera en 2026 au plus tard si les 3 centrales au lignite seront définitivement arrêtées le 31 mars 2030 ou mises en réserve jusqu´au 31 décembre 2033.

Modernisation des réseaux électriques

Réseaux de transport

Un approvisionnement électrique basé sur des sources d’énergies renouvelables recèle de nouveaux défis pour les réseaux de transport et de distribution. Dorénavant, une grande partie de l´électricité sera injectée de manière décentralisée dans les réseaux électriques et transportée en partie sur de longues distances. On observe en effet l´accroissement d´un déséquilibre dans la production d´électricité en Allemagne.  Tandis que la production dans le nord et l´est du pays équivaut pratiquement au double de la demande, il y a un déficit dans le sud et l´ouest où entre un quart et la moitié de la consommation annuelle d´électricité doit être assurée par des importations depuis d’autres régions.

L´électricité éolienne produite dans le nord doit être amenée à des centres de consommation dans le sud et dans l’ouest de l´Allemagne. Par conséquent, le développement des réseaux de transport suprarégionaux et des réseaux de distribution locaux est une tâche essentielle.

Le législateur a réagi dès 2009 à la nécessité de développer rapidement le réseau de transport. Avec la loi sur le développement des lignes électriques (EnLAG), il a défini pour la première fois le développement du réseau de transport nécessaire pour la mise en œuvre de la transition énergétique. Les quatre GRT ont été chargés de planifier et de construire ces projets en priorité.

Par la suite le gouvernement fédéral a préparé le terrain pour permettre aux quatre GRT de mieux coordonner leurs besoins en réseaux. Les GRT présentent ensemble le « plan de développement des réseaux », une première projection des projets de développement des réseaux pour les prochaines années.

De plus, ils élaborent le « plan de développement des réseaux offshore » afin de connecter les parcs éoliens de la Mer du Nord et de la Mer Baltique. Les GRT se plient à cet exercice tous les deux ans.

L´Agence Fédérale des Réseaux (Bundesnetzagentur) examine les deux plans et les entérine, le cas échéant en y apportant les modifications nécessaires. Une fois arrêté, le plan de développement des réseaux sert de base à la programmation fédérale des besoins (Bundesbedarfsplan). Celle-ci est entrée en vigueur pour la première fois en 2013. Elle fixe légalement les projets de développement du réseau qui s´imposent prioritairement pour la transition énergétique.  L´épine dorsale est constituée par plusieurs tracés nord – sud en courant continu.

Le plan de développement des réseaux 2021 à 2035 a reçu l´accord de l´Agence Fédérale des Réseaux en janvier 2022 (BNetzA 1). Il définit l´extension du réseau nécessaire d´ici 2035, date à laquelle un approvisionnement en électricité quasi climatiquement neutre est visé. Les besoins en réseaux (nouvelles lignes, renforcement des lignes existantes) sont actuellement évalués à plus de 14.000 km (BNetzA 1). La figure 8 montre un schéma de principe des tracés nord-sud en courant continu.

Fig 8 NEP 2019_2030
Figure 8 : programmation fédérale des besoins en réseaux

A cela se rajoute le développement du réseau offshore pour la connexion des éoliennes en mer. Pour une puissance installée de 30 GW, prévue en 2030, les GRT ont estimé les besoins en réseaux offshore à 6.600 km (GRT 2021).

Or la construction des lignes est lente. Outre les contraintes administratives, l´installation de nouvelles lignes se heurte aux refus des riverains et des associations de protection de la nature. Les autorités ont pris la décision de la mise en souterrain du réseau électrique pour une grande partie, sans parvenir à calmer toutes les résistances.

Début 2022, les quatre GRT ont présenté un projet de plan de développement (BNetzA 2022) qui, pour la première fois, envisage l´état du réseau en 2045 (date à laquelle le gouvernement allemand s´est engagé à atteindre la neutralité carbone).

En juillet 2022, le régulateur allemand (Agence Fédérale des Réseaux) a donné le feu vert au plan de développement du réseau 2023- 2037/2045 proposé par les GRT. Les GRT doivent maintenant calculer sur cette base l´extension nécessaire du réseau.  Il faut s´attendre à une nouvelle hausse des besoins. 

Réseaux de distribution

Non seulement le réseau de transport, mais aussi les réseaux de distribution doivent être adaptés à la transition énergétique. Ceux-ci servaient naguère principalement à « distribuer » l´électricité aux consommateurs finaux. Leur rôle a changé du fait du développement des énergies renouvelables.

La mise en place de millions de petites unités de production décentralisées, notamment à base d´énergies renouvelables intermittentes, injectant majoritairement dans le réseau de distribution, entraîne un changement radical dans le fonctionnement du système électrique. Cela signifie que les lignes doivent à présent transporter l´électricité dans les deux sens. Elles doivent équilibrer l´injection irrégulière d´électricité issue de l´éolien et du photovoltaïque ainsi que les fluctuations de la consommation d´électricité en forte hausse en raison de la croissance rapide des nouveaux consommateurs.

Suite à l´électrification accrue des usages dans le domaine de la mobilité, les réseaux de distribution doivent non seulement être élargis et modernisés, mais encore ils devront dorénavant devenir « plus intelligents ».

Electrification des autres secteurs de l´économie

Alors que des progrès ont été réalisés dans les procédés industriels basés sur l´électricité, la réfrigération et la climatisation ainsi que les secteurs des transports et de la production de chaleur dépendent encore beaucoup des combustibles fossiles.

Pour relever le défi de la neutralité carbone il faut remplacer le plus possible les énergies fossiles par l´électricité, ce que l´on appelle aussi le « couplage sectoriel ». En revanche, pour que le bilan carbone soit positif, l´électricité doit être produite impérativement par une source d´énergie décarbonée.  En complément à l´électrification de l´économie, la transformation de l´électricité en un autre vecteur énergétique, comme l´hydrogène vert ou le combustible synthétique est une solution. Produit de manière décarbonée, l´hydrogène permettra d´accélérer la décarbonation de plusieurs usages, comme l´industrie et la mobilité.

Les technologies Power-to-X telles que Power-to-Gas (P2G) pour la production d´hydrogène à partir d´énergies renouvelables grâce à l´électrolyse ou Power-to-Heat (P2H) pour la production de chaleur existent déjà, mais la plupart d´entre elles sont encore au stade expérimental.

C´est pour cela que le gouvernement a adopté en 2020 le Plan de Déploiement National de l´Hydrogène pour la transition énergétique (BMWi 2020; Bundesregierung 2020).

L´hydrogène en tant que « vecteur énergétique » sera utilisé dans un premier temps là où il n´existe actuellement aucune alternative aux combustibles fossiles : le trafic de poids lourds, l´industrie et notamment l´industrie sidérurgique, chimique et du ciment ainsi que l´aviation.

Outre l´investissement dans la recherche, une enveloppe globale de 9 milliards d´Euros d´ici 2030 est prévue pour rendre cette énergie commercialisable. Le gouvernement sortant s´est fixé un objectif de 5 GW d´électrolyseurs installés en 2030, cela correspond à une production d´hydrogène « vert » d´environ 14 TWh. La majeure partie de l´électricité requise sera produite dans des parcs éoliens en mer.

Le nouveau gouvernement au pouvoir veut accélérer le développement des réseaux d´hydrogène et vise au moins 10 GW d´électrolyseurs en 2030 (Allemagne-Energies 2021a).

Pour un démarrage rapide du marché de l´hydrogène, un développement technologiquement ouvert est envisagé. La priorité est donnée à l´utilisation d´hydrogène « vert » produit par électrolyse à partir d´électricité renouvelable.

Le processus de production d´hydrogène étant électro-intensif et les pertes de transformation par électrolyse élevées, la capacité de production nationale d´énergies renouvelables ne pourra y suffire à elle seule. C´est pour cela, et aussi pour profiter des avantages en matière de coûts, que le gouvernement allemand part de l´hypothèse qu´une grande quantité d´hydrogène sera importée à moyen terme selon la devise « Shipping the sunshine ». Il vise sur le développement renforcé de partenariats internationaux, par exemple avec l´Australie et des pays d´Afrique australe et occidentale pour participer à des installations dans ces régions (BMBF 2022).

Développement du réseau d´hydrogène

Compte tenu des objectifs climatiques ambitieux, de la situation géopolitique actuelle née de la guerre en Ukraine et de la forte hausse des prix de l´énergie, le déploiement de l´hydrogène est devenu urgent.  

Le réseau d´hydrogène visionnaire, présenté en 2020 par les gestionnaires de réseau de transport de gaz (FNB Gas 2023), contient une première conception d´un réseau d´hydrogène national.

En 2021, FNB Gas a présenté le réseau « Hydrogène 2030 », cf. figure 9. Ce réseau d´une longueur d´environ 5.100 km est basé en grande partie sur des gazoducs convertis.

Fig 9 FNB-Gas-Hydrogen-Network-2030
Figure 9 : Réseau « hydrogène 2030 »

Dans le cadre du plan de développement du réseau gazier 2022-2032, la FNB travaille sur un réseau d´hydrogène à l´horizon de 2032. Selon les premières informations, le réseau comprend 7.600 à 8.500 km de conduits d´hydrogène. Les coûts d´investissement sont estimés entre 6 et 8 Mds€.

Puits de carbone

Pour atteindre cette neutralité carbone il faut agir sur deux grands leviers : la réduction des émissions et l´augmentation des puits de carbone ce qu’on appelle les émissions négatives pour compenser les émissions résiduelles. Les solutions sont fondées sur la nature (puits de carbone biologiques dans les sols et la biomasse, ou géochimiques) et sur les solutions technologiques (bioénergie avec captage, stockage et utilisation du CO2 ou BECCUS ; captage direct de l´atmosphère ou DAC).

Selon les hypothèses actuelles, pour atteindre la neutralité nette des gaz à effet de serre d´ici 2045, il faut viser une réduction d´au moins 97% par rapport à 1990. Les émissions négatives des puits de carbone naturels devraient compenser par conséquent d´ici là les 3% restants, soit environ 40 Mt CO2éq/an. La Loi sur la protection du climat (voir plus haut) stipule la contribution du secteur des terres et forêts-UTCATF aux émission négatives suivant le tableau 1.

T1_Emissions negatives
Tableau 1 : émissions négatives du secteur UTCATF selon la Loi sur la protection du climat

Suivi du tournant énergétique

Le Ministère Fédéral de l´Économie et de l´Énergie publie un rapport « monitoring » annuel qui illustre l´état actuel de la transition énergétique et met en évidence les aspects qui nécessitent des améliorations.  Tous les trois ans, ce rapport « monitoring » est complété par un rapport d´avancement stratégique. Ce rapport d´avancement permet des analyses approfondies et identifie les tendances et actions correctives éventuellement nécessaires. Une commission d´experts indépendante accompagne le processus de surveillance et émet ses observations sur les rapports sur une base scientifique (BMWi 1). Compte tenu de la lourdeur du processus, les rapports sont publiés avec un retard important, cela signifie que les chiffres ne sont pas actuels.

L´Agence Fédérale des Réseaux publie annuellement un rapport monitoring « énergie » qui comporte des informations exhaustives sur le secteur de l´énergie (électricité et gaz) (BNetzA 2).

McKinsey publie depuis 2012 un baromètre semestriel pour analyser la progression de la transition énergétique allemande. Le cabinet s´appuie sur les trois critères du triangle énergétique : la sécurité d’approvisionnement, l´économie et la protection de l´environnement et du climat. Le cabinet évalue jusqu´à 15 indicateurs sous l´angle de leur progression vers les objectifs prévus pour la transition énergétique (McKinsey).  

Rapport annuel de l´Union Economique Bavaroise

Le rapport annuel de l´Union Economique Bavaroise « vbw » sur la transition énergétique en Allemagne et en Bavière est assez parlant, car il utilise un système de feux tricolores pour classer le degré d´avancement des objectifs phares par rapport au concept énergétique de 2010.

La figure 10 montre l´avancement en 2021 par rapport aux objectifs du gouvernement (vbw 2023).

Fig 10 Bilan TE vbw 2021
Figure 10 : avancement des objectifs phares de la transition énergétique en 2021

Le onzième rapport monitoring traite essentiellement l´année 2021 et ne reflète pas encore la crise énergétique de 2022, née de la guerre en Ukraine. Les résultats de l´année 2021, encore fortement influencée par la pandémie de la Covid-19, se sont nettement dégradés par rapport à 2020. Sauf un, tous les indicateurs de l´Allemagne sont passés au rouge.

Depuis le rapport monitoring précédent, les indicateurs pour les émissions de gaz à effet de serre et pour la part des énergies renouvelables dans la consommation brute d´électricité sont passés d´une évaluation positive (verte) à une évaluation négative (rouge). Les coûts de l´électricité pour les ménages et l´industrie sont également passés au rouge. Seul l´indice pour les coupures de courant non prévues est resté au vert.

La sécurité d´approvisionnement reste moyennement satisfaisante. La modernisation du réseau de transport n´a progressé que lentement. La sécurité d´approvisionnement a néanmoins été garantie, mais les coûts d´intervention des GRT pour la stabilisation du réseau ont massivement augmenté par rapport à 2020 et ont atteint un record historique avec environ 2,3 Mds€.

L´Allemagne est un des pays en Europe avec le prix de l´électricité le plus élevé. La situation s´est encore détériorée depuis le dernier monitoring pour 2020. Les coûts de l´électricité pour l´industrie et les ménages ont fortement augmenté en 2021. Cette augmentation était supérieure au taux de l´inflation. Les prix du gaz naturel ont également augmenté de manière significative en 2021, tant pour les clients résidentiels que pour les PME.

Depuis 2014, l´Allemagne s´est de plus en plus éloignée de son objectif d´efficacité énergétique. La productivité énergétique finale a de nouveau manqué son objectif. Bien que la consommation d´énergie primaire ait nettement diminué, elle est restée au-dessus de la trajectoire cible. Le taux de couverture de la consommation brute d´électricité par la production des énergies renouvelables a fortement baissé par rapport à 2020 notamment en raison d´une faible production éolienne.

Suite à la reprise économique après la pandémie, les émissions de gaz à effet de serre ont nettement augmenté de 4,5 % par rapport à 2020. 

Critiques faites au tournant énergétique

La Cour des Comptes allemande a critiqué à plusieurs reprises la transition énergétique dont les performances affichées divergent des objectifs fixés sur plusieurs indicateurs. Parmi les critiques évoquées :

  • Coûts élevés de l´électricité pour les ménages et PME ;
  • Lente modernisation des réseaux électriques ;
  • Suivi insuffisant de la sécurité d´approvisionnement d´électricité 
  • Coordination et pilotage insuffisants de la politique de protection du climat 

Coûts élevés de l´électricité pour les ménages et PME

Dans son rapport spécial, publié en mars 2021, la Cour des Comptes allemande critique (Allemagne-Energies 2021b; BRH 2021) le niveau des prix de l´électricité pour les ménages et les PME qui se situent en tête du classement européen.

Selon le rapport monitoring du Ministère Fédéral de l´Economie et de la Protection du Climat pour l´année 2019 (BMWi 2021), environ trois quarts de la tarification de l´électricité sont constitués des composants réglementés par l´État, comme par exemple la charge de soutien des énergies renouvelables et le tarif d´utilisation des réseaux, cf. figure 11.

Fig 10 Depense conso final elec
Figure 11 : composants des coûts de l´électricité pour le consommateur final en 2019

Trois quarts des 81 Md€ de dépenses pour l´électricité sont constitués des composants réglementés par l´État (composants en bleu). La moitié, soit environ 40 Md€, sont les taxes et contributions diverses. La charge de soutien des énergies renouvelables détient la plus grande part (en vert, à droite).

Selon la Cour ce niveau de prix risque de dépasser la capacité financière des consommateurs finaux et ainsi compromettre la place économique allemande et l´acceptation sociétale de la transition énergétique. Une réforme fondamentale de la tarification serait nécessaire.

Le Ministère estime que l´abordabilité financière de la transition énergétique ne peut être représentée par un seul indicateur (par exemple le prix de l´électricité).

Le pourcentage des coûts énergétiques du pays par rapport au produit intérieur brut (PIB) est relativement stable autour de 7%. Les dépenses ont donc tendance à évoluer en proportion du PIB et ont même baissé ces dernières années par rapport au PIB. Malgré les couts élevés de l´électricité, les dépenses pour le secteur électrique se sont stabilisées à un niveau autour de 2,4% du PIB depuis 2016, cf. (Allemagne-Energies 2021b).

A partir du 1er juillet 2022 le soutien aux énergies renouvelables est entièrement financé par l´État dans le but de limiter la hausse des prix de l´électricité des citoyens. Compte tenu de l´évolution actuelle du marché de l´électricité, la suppression de la charge de soutien ne peut, à elle seule, atténuer la montée du prix pour le consommateur, cf. (Allemagne-Energies 2).

Pour atténuer l´impact de l´envolée des prix, un bouclier tarifaire sur le prix de l´électricité est prévue à partir du 1er janvier 2023 et jusqu´à fin avril 2024 (Allemagne-Energies 2022d).

Lente modernisation des réseaux électriques

Comme exposé plus haut, un approvisionnement électrique basé sur une forte proportion des énergies renouvelables recèle de nouveaux défis pour les réseaux de transport et de distribution, voir aussi (Allemagne-Energies 2021c).  

Selon la Cour des Comptes le développement du réseau de transport accuse en 2020 un retard d´environ 5 ans par rapport au planning initial de 2010 (Allemagne-Energies 2021b; BRH 2019;2021).  La Cour préconise une accélération des procédures d´autorisation des grandes lignes interrégionales en courant continu et un monitoring amélioré de la modernisation des réseaux.

Suivi insuffisant de la sécurité d´approvisionnement d´électricité

Selon la Cour des Comptes la sécurité d´approvisionnement serait soumise à des risques dont le gouvernement n´a pas pleinement pris conscience (Allemagne-Energies 2021b). La Cour préconise d´étudier d´urgence des scénarios qui reflètent de manière fiable les évolutions actuelles et les risques affectant l´offre et la demande. Cela devrait inclure des scénarios conjuguant plusieurs facteurs susceptibles d´avoir un impact négatif sur la sécurité d´approvisionnement et un scénario « worst case » comme stress-test.

Le nouveau gouvernement souhaite améliorer le monitoring de la sécurité d´approvisionnement d´électricité et de chaleur. L´étude d´un scénario « worst case », comme demandé par la Cour des Comptes, est également prévue (Allemagne-Energies 2021a).

Afin de compenser l´abandon programmé du nucléaire et du charbon, la construction de deux à trois nouvelles centrales électriques pilotables par an serait nécessaire pour garantir la sécurité d´approvisionnement, selon le baromètre semestriel McKinsey de mars 2022 (McKinsey). La construction de centrales à gaz et, à moyen terme, de centrales à hydrogène s´impose. Une partie de la capacité nécessaire pourrait toutefois être couverte par la construction de nouvelles centrales à biomasse.

La flambée du prix du gaz et les efforts pour s´émanciper de la forte dépendance au gaz russe suite à la guerre d´Ukraine mettent la question de la sécurité d´approvisionnement énergétique à nouveau à la une. Le calendrier de sortie du charbon a été temporairement suspendu mais l´objectif de sortir du charbon d´ici 2030 « dans l´idéal » est maintenu (voir plus haut).

Coordination et pilotage insuffisants de la politique de protection du climat

Selon le rapport spécial de la Cour des Comptes, publié en mars 2022, les objectifs climatiques de l´Allemagne sont en danger (Allemagne-Energies 2022b). Jusqu´à présent, le gouvernement fédéral n´a pas assuré une coordination et un pilotage suffisants de sa politique de protection du climat. Presque toutes les mesures de protection du climat manquent de critères sur la quantité d´émissions de gaz à effet de serre qu´elles doivent permettre d´économiser. La coordination interministérielle de la transition énergétique est insuffisante. Des milliards d´Euros ont été dépensés pour des programmes de soutien inefficaces en matière de protection du climat.

Selon la Cour des Comptes :

  • Le rythme actuel de réduction des émissions ne permet pas d´atteindre la neutralité climatique d´ici 2045
  • L´efficacité des mesures de protection du climat est incertaine
  • La coordination interministérielle doit être fortement améliorée

La Cour des Comptes prodigue des conseils au nouveau gouvernement fédéral en fonction depuis décembre 2021 pour un pilotage plus ciblé des actions climatiques afin que l´Allemagne puisse atteindre ses objectifs ambitieux.

Le nouveau pari de la neutralité carbone en 2045

Le gouvernement s´est engagé à atteindre la neutralité carbone en 2045 (zéro émissions nettes).

Ces 30 dernières années, la réduction annuelle des émissions était en moyenne de 15 Mt d´équivalents CO2 par an, cf. figure 12. Les réductions les plus importantes ont été réalisées dans le secteur de l´énergie (en bleu – 45%) et du bâtiment (en violet – 41%). En revanche dans le secteur des transports (en jaune), les émissions sont pratiquement restées au même niveau qu´en 1990.

Fig 12 Reduction GES 2045
Figure 12 : le nouveau pari de la neutralité carbone en 2045

Le nouveau gouvernement doit considérablement accélérer son rythme d´action si l´on veut décarboner le pays à l´horizon de 2045. La réduction annuelle des émissions devra doubler les deux prochaines décennies.

En outre, les récentes études sur la neutralité carbone prévoient une forte hausse de la consommation électrique. Ceci est lié à l´électrification des usages dans le domaine de la mobilité (voitures électriques, transport ferroviaire) et de l´habitat (pompes à chaleur), la production de batteries, le numérique et la génération d´hydrogène par électrolyse.   

Selon les estimations (voir plus loin), la consommation brute dépasserait les 1000 TWh en 2045 avec une pointe de consommation supérieure à 100 GW. Sous l´hypothèse que plus de 90% seraient couverts par les énergies renouvelables, cela nécessitera un développement sans précédent du photovoltaïque et de l´éolien, avec un rythme annuel de développement très élevé.

La transition énergétique du secteur électrique

Scénario du concept énergétique de 2010

Le concept énergétique de 2010 définit les grandes orientations de la transition énergétique et fixe des objectifs quantitatifs à l´horizon de 2050 (voir plus haut).

La figure 13 résume les grandes lignes du concept énergétique de 2010 pour le secteur électrique.  Initialement le nucléaire devait bénéficier d´une prolongation de fonctionnement au titre de technologie de transition mais le concept énergétique a été modifié en 2011 après la décision de sortie accélérée du nucléaire d´ici 2022 au lieu d´environ 2035 (voir figure 12).

Fig 13 TE_2010
Figure 13 : tournant énergétique du secteur électrique : scénario 80% – 95% énergies renouvelables à l´horizon 2050 selon le concept énergétique de 2010/2011

Le concept énergétique de 2010 visait une réduction d´au moins 80% des GES à l´horizon de 2050 par rapport à 1990 et un recul de 25% de la consommation brute d´électricité entre 2008 et 2050 (Prognos, EWI et GWS 2010).

Sur les 460 TWh encore consommés en 2050, environ 20% seraient importés. La production nationale de 355 TWh serait assurée à 80% par les renouvelables et le solde par des centrales thermiques au gaz. Compte tenu de la réduction de la demande, une diminution de la pointe annuelle (actuellement 82 GW) à environ 50 à 55 GW était présumée.

À l´époque, le gouvernement pensait que la demande supplémentaire d´électricité des autres secteurs serait plus que compensée par des mesures d´efficacité énergétique.

La sortie du nucléaire a été décidée en 2011 sur l´hypothèse d´une réduction de la consommation d´électricité.  Pour faire de la place aux énergies renouvelables, il fallait, par simple soustraction, fermer le nucléaire.

Scénarios à l´horizon de 2045

Suite à l´annonce du durcissement des objectifs climatiques par le gouvernement allemand, plusieurs études ont été publiées, qui proposent des pistes pour atteindre la neutralité carbone en 2045.

A titre d´exemple sont cités :

  • Étude de Boston Consulting Group (BCG) pour le compte de la Fédération de l´Industrie Allemande (BCG 2021)
  • Étude du Projet Kopernikus Ariadne auprès du « Potsdam Institute for Climate Impact Research » (Kopernikus-Projekt Ariadne 2021)
  • Étude de l´Agence Allemande de l´Énergie (dena 2021)
  • Étude de Fraunhofer ISI, Consentec, ifeu et Université technique de Berlin pour le compte du Ministère de l´Énergie et de la Protection du Climat (Fraunhofer ISI et al. 2021)
  • Étude de Prognos, Öko-Institut et Wuppertal-Institut pour le compte de « Climate Neutrality Foundation », « Agora-Energiewende » et « Agora Verkehrswende » (Prognos, Öko-Institut, Wuppertal-Institut 2021)
  • Étude de Fraunhofer ISE (Fraunhofer ISE 2021)

Le nouvel objectif implique une accélération par rapport à une année cible de 2050 des mesures de changement structurel reposant sur les 4 piliers de la transition énergétique, cf. figure 1.

Toutes les études ont en commun une forte hausse de la consommation d´électricité suite à l´intégration de nouveaux consommateurs d´électricité. L´écart des prévisions entre les différentes études s´élargit sur la ligne du temps. Cela s’explique principalement par l´incertitude quant au rôle futur de l´électricité ou des combustibles synthétiques (en particulier l’hydrogène) en tant que source énergétique finale et le rapport entre la future production nationale (basée sur l´électricité renouvelable) des combustibles synthétiques et leurs importations.

A titre d´exemple, le texte « Quelles mesures concrètes pour atteindre la neutralité carbone en 2045 ? » résume les résultats de l´étude de Prognos et al. pour le compte du Think Tank Agora Energiewende (Allemagne-Energies 2021d).

Scénario du plan de développement du réseau de transport à l´horizon de 2045

En juillet 2022, le régulateur allemand (Agence Fédérale des Réseaux) a donné le feu vert au plan de développement du réseau proposé par les quatre GRT lequel, pour la première fois, décrit l´état du réseau en 2045 (date à laquelle le gouvernement allemand s´est engagé à atteindre la neutralité carbone). Le plan de développement approuvé, qui s´oriente en grande partie sur les études citées plus haut, comporte trois scénarios pour 2037 et trois pour 2045 (BNetzA 2022).

Selon les scénarios les incertitudes sur l´atteinte de la neutralité carbone d´ici 2045 sont plus ou moins grandes. Le plan de développement du réseau de transport cherche à couvrir l´éventail des évolutions probables.

Tous les scénarios prévoient une forte hausse de la consommation d´électricité suite à son utilisation accrue dans les autres secteurs économiques et la montée en puissance de la production d´hydrogène par électrolyse. La figure 14 montre les trois scénarios de consommation d´électricité pour les différents secteurs d´activité à l´horizon de 2045.

Fig 14 Stromverbrauch NEP 2037_45
Figure 14 : hypothèses de consommation brute d´électricité pour les scénarios à l´horizon de 2045

Le scénario A 2045 suppose une utilisation accrue de l´hydrogène dans tous les secteurs. Outre l´importation d´hydrogène, la production domestique par électrolyse joue un rôle important et consomme environ 240 TWh. Le développement des énergies renouvelables est conforme à la Loi EEG 2023 (voir plus haut). La consommation brute d´électricité du scénario A 2045 est estimée à environ 1080 TWh.

Les deux autres scénarios B 2045 et C 2045 se caractérisent par une électrification directe plus importante. Ces deux scénarios se distinguent par des hypothèses plus ou moins élevées concernant le niveau de la consommation d´électricité et sa limitation grâce à l´efficacité énergétique.

Le scénario B 2045 suppose le plus grand gain au niveau de l´efficacité énergétique. Le développement des énergies renouvelables est conforme à la Loi EEG 2023 (voir plus haut). La balance commerciale de l´exportation /importation de l´électricité est équilibrée. L´augmentation de la consommation brute d´électricité est limitée à environ 1100 TWh.

Une efficacité énergétique moindre conduit à une consommation d´électricité plus élevée de près de 1300 TWh dans le scénario C 2045. Cela s´accompagne également de la nécessité d´un développement plus important des énergies renouvelables, soit au-delà des objectifs de la loi EEG 2023. En outre, il sera probablement nécessaire d´importer de l´électricité.

L´augmentation de la consommation d´électricité conduira dans les trois scénarios à une nette augmentation de la pointe de consommation hivernale par rapport au niveau actuel et dépassera les 100 GW. La demande lors de la pointe est un paramètre important pour la sécurité d´approvisionnement et a donc une influence considérable sur le dimensionnement de la capacité de centrales en backup.

Après la sortie du nucléaire et du charbon, les moyens pilotables conventionnels se réduisent aux centrales thermiques à gaz compatibles à terme avec l´hydrogène.

La capacité de centrales en backup n´est pas dimensionnante pour les réseaux de transport car ces centrales ne fonctionneront qu´occasionnellement. C´est pour cela que les GRT n´ont pas présenté une estimation du besoin nécessaire. Les analyses détaillées de la sécurité d´approvisionnement, nécessaires pour évaluer les moyens pilotables en back-up, dépassent le cadre du plan de développement des réseaux.

A titre de comparaison, l´étude de Boston Consulting Group (BCG) pour le compte de la Fédération de l´Industrie Allemande (BCG 2021) estime le besoin à plus de 88 GW de centrales et/ou turbines à hydrogène en 2045.

Coûts de la transition énergétique à l´horizon de 2030

Boston Consulting a estimé à au moins 860 Md€ les investissements cumulés entre 2021 et 2030 pour atteindre le nouvel objectif climatique à l´horizon de 2030 (BCG 2021). Cela correspond à des investissements annuels supplémentaires d´environ 100 Md€ en moyenne – soit environ 2,5 % du PIB allemand, cf. figure 15.

Fig 15 Kosten Studie BCG_BDI 2030
Figure 15 : investissements supplémentaires cumulés en Md€ entre 2021 et 2030 pour atteindre le nouvel objectif climatique à l´horizon de 2030

Presque la moitié des investissements (415 Md€ en bleu) ira dans le secteur énergie. Deux blocs représentent près de 80% des investissements dans ce secteur : la modernisation des réseaux électriques et le développement de l´éolien et du photovoltaïque. En outre seraient nécessaires presque 50 Md € pour 74 GW de centrales à gaz « H2-ready » (pour garantir la sécurité d´approvisionnement) et environ 40 Md€ € pour le développement du chauffage urbain et les infrastructures et stockage d´énergie.

Compte tenu du fait qu´en 2022 le gouvernement a encore rehaussé les objectifs en matière de développement des énergies renouvelables (115 GW éolien terrestre, 30 GW éolien en mer et 215 GW photovoltaïque) à l´horizon de 2030 (Allemagne-Energies 2), les investissements dans le secteur énergie seront vraisemblablement encore plus élevés que l´estimation de Boston Consulting.

Les transports représentent avec environ 220 Md€ la deuxième part des investissements. Environ 65% du montant sont consacrés à l´infrastructure de recharge et à la subvention des voitures et camions à propulsion alternative. Environ 45 Md€ iront dans la mise en place, principalement à l´étranger, de capacités de production de carburants synthétiques et hydrogène. Enfin, l´extension de l´infrastructure ferroviaire se chiffre à environ 25 Md€.

Dans le secteur du bâtiment, environ 175 Md€ d´investissements supplémentaires sont nécessaires. L´augmentation du taux de rénovation énergétique des bâtiments existants de 1,1% actuellement à 1,9% par an est estimée à 80 Md€. Environ 70 Md€ iront dans le remplacement des chaudières à combustible fossile soit par des systèmes de chauffage à distance soit par des technologies de chauffage alternatives (par exemple pompes à chaleur), Environ 25 Md€ sont prévus pour rendre plus efficaces des appareils et procédés.

Avec environ 50 Md€, le secteur de l´industrie supporte la plus faible part des investissements supplémentaires. Elle doit cependant rendre ses procédés plus efficaces et s´orienter vers des systèmes d´énergie à faibles émissions de carbone.

La transition énergétique donne bonne conscience aux Allemands 

La majorité des citoyens sont favorables à la transition énergétique selon les sondages.

En revanche, la guerre en Ukraine a un impact sur l´acceptation du tournant énergétique. C´est ce que montre un récent sondage de l´institut FORSA et du RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung pour le compte de la fondation E.ON (RWI 2022).

Les résultats montrent certes une forte adhésion aux piliers de la transition énergétique. Le développement des énergies renouvelables est avec 87,7% particulièrement bien accepté, même si l´on constate des différences notables dans presque toutes les facettes de la politique énergétique entre l`Est (ex RDA) et l´Ouest de l´Allemagne et entre les générations.

A l´exception du Qatar comme fournisseur du GNL (Gaz naturel liquéfié) toutes les mesures prises par le gouvernement sont soutenues par la moitié ou plus des personnes interrogées. L´importation d´hydrogène vert, l´objectif d´une production de l´électricité à partir des énergies renouvelables de presque 100% d´ici 2035 et la construction de terminaux GNL recueillent le plus fort soutien, avec plus de 70 %.

Toutefois, de nombreuses personnes interrogées estiment que la sortie du charbon et, plus encore, du nucléaire est précipitée. Malgré cela, 57,4 % des personnes interrogées sont favorables à la sortie du charbon, mais seulement 45,2 % à la sortie du nucléaire.

Dans l´Est de l´Allemagne la sortie du charbon et du nucléaire est moins bien acceptée, le développement des énergies renouvelables se heurte à un scepticisme plus large.

Plateforme énergétique franco-allemande

Une plateforme énergétique franco-allemande a été décidée par le conseil des ministres franco-allemand de 2014 (ADEME et dena). C´est un projet commun de l’Agence Française de l´Environnement et de la Maîtrise de l´Energie (ADEME) et de l´Agence Allemande de l´Énergie (dena). En coopération avec les acteurs politiques, le monde de l´entreprise, les milieux scientifiques et la société dans son ensemble, cette plateforme élabore des projets bilatéraux relatifs à la transition énergétique.

L´Office Franco – Allemand pour la Transition Energétique (OFATE) soutient le travail de la plateforme en informant les acteurs des deux pays sur l´actualité politique relative aux énergies renouvelables et à leurs sujets connexes. L´OFATE «…encourage la coopération franco – allemande pour l´élaboration de politiques publiques communes et de projets conjoints, et apporte son soutien aux autorités publiques et aux entreprises établies en France et en Allemagne…».

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