NégaTep E-Book

Collectif sous la direction de Bobin

• Herausgeber: les unpertinents
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Französisch

Seitenzahl: 132

Veröffentlichungsjahr: 2022

Beschreibung

Elaborée par les scientifiques et ingénieurs membres du collectif Sauvons le climat, la démarche NégaTep propose des solutions pour baisser les rejets de CO2 sans altérer le bien-être de la population ni entraîner des dépenses inconsidérées. Cette décarbonisation concerne tous les secteurs de l'activité économique et s'accompagne d'un recours massif au vecteur électricité.


À PROPOS DE L'AUTEUR


Professeur émérite des universités. Ancien élève de l’École Polytechnique, Docteur ès Sciences, Chercheur au CEA, Professeur à l’université Pierre et Marie Curie, émérite depuis 2002. Physicien, spécialiste des plasmas, de la Fusion thermonucléaire il est auteur, coauteur ou coéditeur de nombreux d’ouvrages, traduits dans de nombreuses langues. Il a publié "Dialogues impertinents sur le climat" chez le même éditeur en 2020.

Leseprobe

Contenu

Préface

Introduction à la démarche NégaTep

NégaTep et la transition énergétique

NégaTep et la neutralité carbone

Chapitre premier : Des chocs pétroliers à NégaTep

Rappel historique

Origine des émissions de CO2

Le système électrique

Scénarios et options pour l’avenir

Dans la semi-continuité, une référence, « business as usual » (B.A.U.)

L’exception française

Le cadre légal

Motivation de la démarche NégaTep

Une perspective d’avenir

Chapitre 2 : Analyse sectorielle de la demande et de son évolution

La consommation d’énergie en 2015-2019

Généralités sur la maîtrise de la demande à l’horizon 2050-2060

Généralités sur le secteur résidentiel

Chauffage et isolation

Eau chaude sanitaire (ECS)

Électricité spécifique

Secteur tertiaire

Secteurs industriel et agricole

Généralités sur le secteur de la mobilité

Les transports en 2050-2060

Tableau général de la demande d’énergie finale

Chapitre 3 : Répondre à la demande, 1 : sources de chaleur décarbonées et leurs dérivés

Sources renouvelables : 1, biomasse, biogaz, déchets carbonés

Énergies renouvelables sources de chaleur : 2, biocarburants

Énergies renouvelables sources de chaleur : 3, production hors biomasse

Le nucléaire producteur d’électricité décarbonée

Le vecteur hydrogène

Du gaz naturel au méthane « vert »

Chapitre 4 : Répondre à la demande, 2 : l’électricité renouvelable

Situation des renouvelables électriques en 2015-2019

L’hydraulique

L’éolien

Pistes pour faire face à la variabilité de l’éolien

Le photovoltaïque

Les coûts directs et les coûts cachés de l’éolien et du photovoltaïque

Bilan global des renouvelables électriques

Chapitre 5 : Le remontage NégaTep : stratégie, bilan CO2 et coût

Pour un facteur 4 à coût minimum

Une approche progressive vers le facteur 4

Résultats principaux du remontage NégaTep

Remontage NégaTep pour l’électricité

Le problème de la variabilité des ENR dans NégaTep 2050

Paysage énergétique de la France après la transition 2020/2050-60 selon NégaTep

L’approche économique : le coût de la transition énergétique

Réussir la transition

Sigles

Pour en savoir plus

Annexe : De l’énergie aux émissions de CO2

Attention, ne confondons pas énergie et puissance

Énergie primaire, énergie finale, énergie utile

Rejets de CO2

Contribution

Préface

La concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère de notre planète atteint aujourd’hui un niveau supérieur à tout ce qu’elle a connu depuis plus d’un demi-million d’années. Démarrée au début de l’ère industrielle, vers les années 1880, cette hausse est essentiellement due à l’accumulation des émissions croissantes de gaz carbonique et de méthane résultant de l’activité humaine et de la consommation sans frein des énergies fossiles. Si nous ne faisons rien, cette hausse va se poursuivre.

Les experts qui observent et étudient ces phénomènes sont formels : sauf à réduire les émissions, notamment celles de gaz carbonique, d’un facteur au moins égal à 2, notre globe verra sa température moyenne augmenter de plusieurs degrés au cours du présent siècle. Une telle augmentation de température, comparable en ordre de grandeur à celles qui ont suivi les périodes glaciaires, mais qui se produira de façon beaucoup plus rapide, aura des conséquences majeures sur le climat. Les conséquences qui en résulteraient sur notre santé, la végétation et les productions agricoles, le niveau des mers, les espèces vivantes, etc. sont évidemment plus difficiles à cerner mais nul ne peut exclure que des évolutions irréversibles catastrophiques, allant jusqu’à mettre en cause les conditions de vie de l’espèce humaine, puissent se produire.

Il est encore possible de préserver le climat de notre planète et, par lui, la stabilité du cadre de vie des générations futures, en combinant l’utilisation de toutes les énergies qui ne produisent pas de gaz à effet de serre, en généralisant les économies d’énergie et la haute qualité environnementale et en ne permettant la combustion des réserves fossiles que sous condition absolue de capter et séquestrer de façon sûre le CO2 produit.

Sauvons le Climat (SLC) cherche simplement à apporter au débat une contribution neutre, scientifique, cartésienne, à trier entre mythe et réalité. SLC associe des personnes et experts de haut niveau, dont plusieurs prix Nobel. L’apport de ces experts est totalement bénévole et indépendant. Chaque domaine est couvert par des spécialistes expérimentés. SLC se situe hors de tout parti politique.

Au-delà des débats souvent partisans ou militants, chacun sait que le futur ne sera pas un monde sans énergie. L’énergie devra être présente, beaucoup mieux répartie sur la planète, mais aussi beaucoup plus respectueuse de l’environnement et beaucoup moins consommatrice de ressources. Le futur devra donc s’inscrire sur une voie raisonnable et ne sera construit ni sur les restrictions imposées de façon autoritaire, ni sur le gaspillage et l’utilisation irraisonnée des ressources de la planète.

Si le futur ne sera pas un monde sans énergie, il devra être un monde sans émissions anthropiques de gaz à effet de serre. Il devra donc être un monde sans recours aux ressources fossiles.

Dès 2007, Sauvons le Climat a publié une analyse prospective et un scénario pour le futur. Le titre de Negatep a été retenu pour bien marquer la priorité absolue à la limitation des émissions de gaz à effet de serre et donc de la consommation des combustibles fossiles qui est mesurée en tonnes équivalent pétrole (tep). Les objectifs de moyens sont trop souvent substitués aux objectifs de résultats. Pourtant seule comptera la capacité de maîtrise des émissions et donc le résultat final. Après plusieurs actualisations de l’étude, Sauvons le Climat en propose aujourd’hui une version enrichie, mise à jour et entièrement réécrite pour faciliter la lecture.

Après les modestes résultats de la décennie passée, les 15 années à venir seront cruciales. Les nombreux scénarios présentés de divers côtés oublient trop souvent que l’urgence climatique doit conduire à des progrès très rapides. Le scénario NégaTep, fondé sur des technologies déjà maîtrisées, prend clairement en compte cette nécessité.

L’objectif est de construire le futur sur des bases solides, argumentées, scientifiquement et techniquement validées. Ainsi, il sera possible de bien vivre demain, de façon raisonnable et respectueuse de la planète.

Éric Maucort, Président de Sauvons le climat

Introduction à la démarche NégaTep

NégaTep et la transition énergétique

Des transitions écologiques et énergétiques sont imposées par les dégradations de l’environnement. Elles sont, en France, voulues par la puissance publique. Elles donnent lieu à d’innombrables travaux à caractère prospectif ou programmatique. Dans ce cadre, la démarche NégaTep a été conduite par des scientifiques et des ingénieurs soucieux de prendre en compte la principale des contraintes environnementales qui est de réduire la concentration dans l’atmosphère de gaz à effet de serre dont le dioxyde de carbone (CO2) est la composante majoritaire. L’objectif est ainsi d’abaisser les rejets de CO2 sans altérer le bien-être de la population ni entraîner des dépenses inconsidérées.

Une transition énergétique se caractérise par de fortes variations en plus ou en moins dans la consommation d’énergie et/ou par le remplacement des sources d’énergie dominantes à une certaine époque par d’autres mieux adaptées selon des critères économiques, d’usage ou, plus récemment, pour répondre à la menace d’un changement climatique. Ainsi, au cours du dernier tiers du XXe siècle la France a réussi une transition de son système électrique en développant une nouvelle technologie non émettrice de CO2, les centrales électronucléaires, tout en multipliant la capacité installée par un facteur voisin de 10. Cette transition avait pour but de réduire la part des énergies fossiles importées (charbon, pétrole et gaz) dans la production électrique. Elle a fait de notre pays un précurseur dans la décarbonation.

Conformément à des engagements internationaux repris dans son appareil législatif, la France, comme les autres pays développés, se doit d’avoir, d’ici le milieu du XXIe siècle, réduit d’un facteur 4 au moins ses émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990. Pour atteindre cet objectif, il sera nécessaire de remplacer progressivement les énergies fossiles consommées en grande quantité dans le transport et le bâtiment, par de l’électricité décarbonée.

La façon de s’y prendre tout en minimisant les dépenses est précisément l’objet de la démarche NégaTep. Celle-ci est évolutive et son histoire s’étend sur près de deux décennies.

Après une version préliminaire présentée sous le titre « Sortir des fossiles » lors du débat national (DNE 2003) préparatoire à la loi d’orientation de 2005, un premier scénario1 a été proposé en 2007, sur la base des données de l’année 2006. Conforme aux objectifs de cette loi, permettant de s’approcher du « facteur 4 », le scénario s’appliquait à la France mais pouvait être adapté à la majorité des pays développés. Le programme proposé se plaçait dans la continuité de la première transition énergétique, faite par la France dans les années 80/90, qui a vu le nucléaire remplacer le charbon et le pétroledans la production d’électricité, un premier pas significatif vers la décarbonation de l’énergie.

Le nom « NégaTep » s’est imposé car, pour limiter les émissions de gaz à effet de serre, il est indispensable de maîtriser une consommation d’énergie2 issue en grande partie des combustibles fossiles et mesurée en tonnes équivalent pétrole (tep). Outre les économies d’énergie, sans lesquelles le « facteur 4 » serait inaccessible, il convient de remplacer le plus possible les combustibles fossiles par des sources d’énergie non émettrices de gaz carbonique, aussi bien pour générer de la chaleur et de l’énergie mécanique, que pour produire de l’électricité.

Des mises à jour sont intervenues à plusieurs reprises. Sans remettre en cause les bases de la démarche, elles incluent des ajustements et des précisions quantitatives en tenant compte notamment du contexte international. Une première révision en 2011 intégrait les conséquences de la crise économique de 2008-2009. Sous le nom de NégaTep 2011, elle a été présentée, par l’Association « Sauvons le Climat », lors du DNTE (Débat National sur la Transition Énergétique) entre novembre 2012 et mi 2013.

Au cours de ce débat, bien avant qu’une synthèse soit élaborée d’après une approche comparative équilibrée, le gouvernement a fait connaître ses a priori et ses orientations favorites. Celles-ci incluaient une forte réduction de la part du nucléaire conformément à des engagements politiciens pris en prévision de l’élection présidentielle de 2012. C’est à l’opposé de l’idée directrice de NégaTep où la place du nucléaire est ajustable en fonction des équilibres futurs entre sobriété et efficacité d’une part et du développement à venir des sources renouvelables d’autre part.

Une deuxième version a été diffusée en 2017 après la promulgation de la « loi sur la transitionénergétique pour la croissance verte » LTECV. Celle-ci,adoptée par le Parlement en juillet 2015, a confirmé un a priori antinucléaire. Elle prévoit en effet de réduire la part du nucléaire dans la production d’électricité à 50 % à l’horizon 2025 et de limiter la capacité totale de l’électronucléaire à 63,2 GWe. Il est à noter que l’échéance 2025, a été repoussée à l’année 2035, selon la déclaration de novembre 2018 du Ministre de la Transition écologique. Ainsi, en peu de temps, la loi est déjà devenue caduque sur ce point, ce qui laisse planer un doute sur la pérennité de toutes les autres dispositions. En particulier l’objectif d’une réduction de la consommation d’énergie finale par un facteur 2 d’ici 2050 apparaît irréaliste sauf dans le contexte d’une décroissance imposée de façon autoritaire.

Sur ce dernier point comme sur la question spécifique du nucléaire, la programmation NégaTep se situe délibérément hors la loi de 2015. Mais elle a toute sa place dans le débat énergétique en le ramenant à son objectif premier : la réduction des rejets de gaz carbonique d’un facteur 4, à moindre coût, sans impasse technologique et en se libérant de tout a priori comme de toute idéologie.

La crise de la Covid-19 va entraîner un recul (temporaire ?) du PIB, de la consommation d’énergie et des émissions de gaz à effets de serre. Elle devrait provoquer, du moins peut-on l’imaginer, des remises en question dans les pratiques de la vie économique. Une future formulation sera nécessaire pour intégrer les données relatives à 2020 et aux années suivantes fortement impactées par cette crise sanitaire et la récession qui en est la conséquence. On doit s’attendre à plus de numérisation et de télétravail ainsi qu’à de nouvelles habitudes de déplacement. Mais les principales options de la démarche NégaTep, telles qu’elles apparaissent dans la version 20173 gardent et garderont leur validité. Elles sont reprises dans ce texte à des mises à jour près. Il demeure un certain flou sur la période concernée par cette vision d’avenir. On retiendra la décennie 2050-2060 pour son aboutissement.

1Élaboré par Claude Acket et Pierre Bacher et rebaptisé NégaTep2007

2et non la puissance, confusion fréquente et source de désinformation.

3Pour plus de détails, voir sur site SLC, www.sauvonsleclimat.org :

Diviser par quatre les rejets de CO2 dus à l’énergie le scénario NégaTep 2017

NégaTep et la neutralité carbone

La neutralité carbone à une échéance donnée est invoquée dans nombre de discours et de documents officiels. Il s’agit d’atteindre un équilibre entre les émissions de gaz à effet de serre carbonés et leur absorption qu’elle soit naturelle (plantes, océans…) ou artificielle (captage et séquestration du carbone, en abrégé CSC). Le but est d’éviter que les activités humaines perturbent le cycle du carbone comme elles l’ont fait depuis trop longtemps. Évidence reconnue aussi bien par l’Agence Internationale de l'Énergie (AIE) que par l’ADEME1 ou le cabinet de conseils Carbone-4, ce concept ne prend son véritable sens qu’à l’échelle de la Terre entière.

À toute autre échelle, état quelle que soit sa taille, territoire, entreprise, il ne peut y avoir que des contributions à la neutralité globale. Sauf exception, aucune de ces entités n’est en mesure d’assurer pour elle-même, indépendamment des autres, la neutralité carbone. Mais au niveau national, des actions spécifiques internes et externes visant à réduire les émissions et à augmenter les puits de carbone (cf. encadré) sont autant de façons d’avancer vers un objectif planétaire.

C’est donc avec une large part d’arbitraire qu’en France, la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) adopte une définition de la neutralité limitée au seul territoire national. Elle prévoit d’aboutir en 2050 à des émissions fortement réduites (80 Mt de CO2 par an au lieu de 450 en 2015-2019) exactement compensées par un supplément de puits de carbone sur notre sol s’ajoutant à la capacité existante d’environ 30 Mt. Outre qu’il ignore les contributions extérieures à l’empreinte carbone dues aux matériaux et aux objets importés, un tel programme apparaît contestable sur au moins deux points2.

• Conformément à la loi sur la transition énergétique pour la croissance verte(LTECV), il implique d’abord une réduction de la consommation d’énergie finale d’un facteur deux par rapport à la situation actuelle. Il faudrait pour cela multiplier par plus de quatre les gains annuels d’efficacité énergétique et se plier à une forte contrainte de sobriété. Faute de consentement populaire et en dehors d’un cataclysme économique, un tel effort exigerait des mesures de restriction rigoureuses imposées de façon autoritaire, d’autant plus si l’on se trompe de cible dès le départ en remplaçant à grands frais une électricité qui est déjà décarbonée.

• Ensuite les nouveaux puits de carbone viendraient essentiellement du captage et de la séquestration du carbone (CSC) ce qui représente un double pari sur les développements de ces technologies et sur l’acceptation par le public de stockages souterrains dans notre pays.

Raisonnablement ambitieuse, la programmation NégaTep limite les impasses. Elle exclut toute transition brutale et se veut réaliste, raison pour laquelle le CSC n’est pas inclus dans les solutions préconisées d’ici 2050. Au-delà de cette échéance, la situation pourrait être différente. En combinant CSC et réduction des émissions par la poursuite de l’élimination progressive des combustibles carbonés, le prolongement de NégaTep tendrait vers la neutralité carbone au sens de la SNBC.