Transcript Libéralisation des marchés électriques et marché du CO2

FLM n° 34
Fukushima : remise en cause du nucléaire et
lutte contre le changement climatique
Vers un arbitrage entre risque nucléaire et risque climatique?
Jérémy El Beze
11-11-25
1
Sommaire
1. Etat des lieux : le nucléaire dans le monde
•
•
•
1.1 Le nucléaire dans le mix électrique mondial
1.2 Une source d’énergie réservée aux pays riches ….
1.3 … mais qui tend à se démocratiser
2. Les conséquences de Fukushima sur l’utilisation de l’atome
•
•
•
•
•
•
2.1 La catastrophe de Fukushima et ses répercussions
2.2 Des conséquences variées sur les politiques énergétiques
2.3 Des répercussions politiques diverses
2.4 Le revirement allemand sur le nucléaire
2.5 Le calendrier de sortie allemand
2.6 Les décisions suisses et italiennes
3. Les conséquences sur la politique énergétique de la sortie de l’atome
•
•
•
•
•
•
3.1 Les conséquences de sortie de l’atome : une perte de capacité de production électrique
3.2 Les 4 grands piliers des plans de sortie
3.3 L’augmentation des importations
3.4 L’augmentation de l’utilisation des capacités de production existantes
3.5 L’investissement dans de nouvelles capacités de production
3.6 L’efficacité énergétique
4. Des effets sur l’EU ETS
•
•
•
4.1 Les effets en termes d’émissions de la sortie allemande
4.2 Les facteurs d’incertitudes
4.3 Une estimation de l’impact des émissions additionnelles sur le prix de l’EUA.
5. Conclusion
2
1.1 Le nucléaire dans le mix électrique
mondial

Le nucléaire : 4ième source d’électricité dans le monde
•
Il existe une multitude de sources d’énergie utilisées pour produire de
l’électricité : le charbon, le gaz, le pétrole, la biomasse, la géothermie, l’énergie
hydraulique, l’éolien, le solaire, les déchets…
0,06%
0,32%
0,00%
0,98%
0,34%
0,00%
1,08%
0,02%
5,49%
16,23%
40,78%
13,48%
21,23%
Charbon
Gaz
Nucléaire
Hydro
Pétrole
Eolien
Biomasse
Déchet
Photovoltaique
Géothermie
Solaire thermique
Eolien maritime
Autres
Source : données de International Energy Agency
3
1.2 Une source d’énergie réservée aux pays
riches ….
 L’ atome : une source d’énergie jusqu’ici réservée aux pays riches …
•
L’utilisation de l’énergie nucléaire est le fait d’un petit groupe de pays : les dix premiers pays
en termes de production d’électricité d’origine nucléaire produisent plus de 80% de l’énergie
nucléaire au niveau mondial.
Top 10 des pays en termes de production d’électricité d’origine nucléaire
Sources : Données de la World Nuclear Association
•
La valeur absolue de la production d’origine nucléaire ne préjuge pas de
l’importance de cette source d’énergie dans les mix énergétiques des différents
pays. De fait, la question du nucléaire ne se pose pas avec la même acuité dans
tous les pays du globe.
4
1.3 … mais qui tend à se démocratiser
Mix énergétique de la production d'électricité des pays du top 10
100%
80%
60%
40%
20%
UK
ne
Ch
i
e
Uk
ra
in
ad
a
Ca
n
ne
Al
le
m
ag
Co
r
ée
si
e
Ru
s
Ja
po
n
an
ce
Fr
US
A
0%
Nucléaire
Charbon
Pétrole
Gaz
Biomasse
Déchet
Hydro
Géothermie
Photovoltaique
Solaire thermique
Eolien
Eolien maritime
Autres
Source : données de International Energy Agency
•
Mais si l’atome est pour l’instant la chasse gardée de quelques pays, les
évolutions actuelles tendent vers une « démocratisation » de l’atome. Motivés
par des besoins énergétiques en constantes augmentations, nombreux sont les
pays en développement qui se sont interroger sur l’opportunité d’utiliser cette
source d’énergie ces dernières années.
5
2.1 La catastrophe de Fukushima et ses
répercussions
 La catastrophe de Fukushima
•
11 mars 2011 : Séisme et tsunami sur la cote Pacifique du Tohuku.
•
La centrale de Fukushima Daiichi a bien résisté au séisme mais le tsunami a mis
hors service les systèmes de sécurité du site. Il provoque l'arrêt des systèmes de
refroidissement de secours des réacteurs nucléaires ainsi que ceux des piscines
de désactivation des combustibles.
Conséquence : fusions partielles de cœur dans trois réacteurs puis d'importants
rejets radioactifs.
•

Choc pour la communauté internationale et remise en cause de
l’utilisation de l’énergie issue de l’atome.
6
2.2 Des conséquences variées sur les
politiques énergétiques (1)
 Les positionnements avant la catastrophe
Importance du nucléaire dans le mix
énergétique
France
75%
Belgique
50%
Suisse Japon Suède
Allemagne
25%
USA
Autriche
Déclassement
des centrales
existantes
Statu quo
Russie GB
ItalieInde Chine
y
Allongement
de la durée de
vie des infra structures
Projet de
construction
de nouvelles
centrales
Position vis-àvis du
développement
de la filière
nucléaire
7
2.2 Des conséquences variées sur les
politiques énergétiques (2)
 Evolutions politiques suite à l’accident de Fukushima
Importance du nucléaire dans le mix
énergétique
France
75%
Belgique
50%
Suisse Japon Suède
Allemagne
25%
Autriche
Déclassement
des centrales
existantes
Statu quo
USA
Russie GB
Italie
Allongement
de la durée de
vie des infra structures
Inde Chine
Projet de
construction
de nouvelles
centrales
Position vis-àvis du
développement
de la filière
nucléaire
8
2.3 Des répercussions politiques diverses

Des politiques énergétiques remises en causes à divers degrés.
Trois groupes de pays émergent à partir du degrés de remise en
cause de leur politique vis-à-vis du nucléaire
•
Le premier groupe est constitué des pays pour lesquels Fukushima n’a pas eu
d’effets en termes de politique énergétique
√
√
Le premier sous groupe est celui des pays déjà opposés à l’utilisation de l’atome :
Autriche, Portugal, Danemark… La catastrophe n’a pu que les conforter dans leur position.
Le deuxième sous groupe est constitué de pays qui utilisant l’énergie issue de l’atome et
dont la politique énergétique n’a aucunement était remis en cause par la catastrophe :
Russie, Inde, Chine voire Grande Bretagne
•
Le second groupe rassemble les nations qui, sous le choc, ont pris des mesures
allant de la mise en place de tests de sécurité à l’étude de mesures visant la
baisse de la part du nucléaire dans le mix énergétique : France, Japon, USA …
•
On retrouve dans le dernier groupe les pays qui ont décidé de sortir de l’atome
(Allemagne, Suisse) ou de ne pas y entrer malgré des projets en cours (Italie) et
qui ont entériné ces décisions législativement. C’est ce pays que l’on s’intéressera
principalement.
9
2.4 Le revirement allemand sur le nucléaire

Le nucléaire en Allemagne : une histoire agitée
•
L’Allemagne a toujours été plus critique que nombre de ses voisins européen sur
la question du nucléaire
√
1999 : Décision de sortie du nucléaire / gouvernement Schröder.
√
2009 : 1er revirement : allongement de la durée de vie des centrales existantes /
gouvernement Merkel
√
2011 : nouveau revirement : sortie définitive du nucléaire à horizon 2022
•
Une sortie progressive de l’atome : objectif 2022
√
Fermeture immédiates et définitives des 8 réacteurs les plus anciens
√
Fermeture progressive du reste du parc en fonction de l'âge des réacteurs. La dernière
fermeture est programmée pour 2022.
10
2.5 Le calendrier de sortie allemand
Calendrier de m ise
Réacteurs
Biblis-A
Neckarw estheim 1
Brunsbüttel
Biblis-B
Isar-1
Unterw eser
Phillipsburg-1
Grafenrheinfeld
Krum m el
Gundrem m ingen-B
Gundrem m ingenC
Gröhnde
Phillipsburg-2
Brokdorf
Isar-2
Em sland
Neckarw estheim 2
Nouveau calendrier
de m ise hors
hors service de
Capacité en Date de m ise
service de 2010
Mise hors service Calendrier de sortie
2001 découlant de la
MWe (net)
en service
établit en 2011
issue de la décision en Mars 2011
décision de sortie
d'allonger la durée
progressive
de vie des réacteurs
1167
785
771
1240
878
1345
890
1275
1260
1284
févr-75
déc-76
févr-77
janv-77
mars-79
sept-79
mars-79
juin-82
mars-84
avr-84
2008
2009
2009
2011
2011
2012
2012
2014
2016
2016
2016
2017
2018
2018
2019
2020
2026
2028
2030
2030
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2015
2011
2017
1288
1360
1392
1370
1400
1329
janv-85
févr-85
avr-85
déc-86
avr-88
juin-88
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2030
2031
2032
2033
3034
2035
2021
2021
2019
2021
2022
2022
1305
avr-89
2022
2036
2022
11
2.6 Les décisions suisses et italiennes

La Suisse : une sortie du nucléaire à horizon 2034
•
•
Une histoire mouvementée
Le programme prévoit le non remplacement des 5 réacteurs actuellement en
activité et fournissant près de 40% de son électricité au pays.
Ré acte urs
Be znau 1
Be znau 2
Gös ge n
Mühle be rg
Le ibs tadt

Date
Capactité e n Date de m is e pré vis ionne lle
MWe (ne t)
e n s e rvice
de m is e hors
s e rvice
365
365
985
372
1165
1969
1971
1979
1971
1984
2019
2021
2029
2022
2034
L’Italie : un abandon définitif des ambitions sur le nucléaire civil
•
•
•
Le pays n’avait plus de centrales nucléaires depuis un référendum de 1987 (à la
suite de Tchernobyl)
L’idée du retour au nucléaire avait fait son chemin : mise en activité d’un
réacteur EPR prévu pour 2018.
Mais, nouveau référendum le 12 et 13 juin 2011 : non à la reprise du nucléaire
12
3.1 Les conséquences de sortie de l’atome :
une perte de capacité de production
électrique (1)

Une perte de capacité de production électrique
13
3.1 Les conséquences de sortie de l’atome :
une perte de capacité de production
électrique (2)
Une perte de capacité de production électrique
Evolution de la production électrique nucléaire sortante
en Suisse
25
20
15
10
5
20
32
20
30
20
28
20
26
20
24
20
22
20
20
20
18
20
16
20
14
20
12
0
20
10
En TWh

14
3.2 Les 4 grands piliers des plans de sortie

Comment ces pays vont compenser cette perte de capacité de
production (représentant tout de même une part importante de la
production, respectivement 39,5% et 26,1% de la production
d’électricité suisse et allemande en 2009) ?

Les stratégies permettant d’assumer la mise hors service
progressive des réacteurs reposent sur 4 grands axes que sont :
•
•
•
•
L’augmentation des importations d’électricité à court terme
L’augmentation des taux d’utilisations des capacités existantes
Le développement de nouvelles capacités de production électriques.
La mise en place de mesures d’économies d’énergie et d’amélioration de
l’efficacité énergétique.
15
3.4 L’augmentation de l’utilisation des
capacités de production existantes

Une solution viable à court terme
•
Augmenter les taux d’utilisation des centrales réservées à la fourniture de la
pointe?
•
Utilisation accrue des centrales charbon et gaz en Allemagne.
 Une solution temporaire
•
Une option peu économique
•
Une option limitée par les capacités de production électrique existante
16
3.3 L’augmentation des importations

Une question qui ne se pose pas dans les mêmes termes pour
l’Allemagne et la Suisse
•
Une solution obligatoire, du moins à CT, pour l’Allemagne
√
√
√
•
Davantage de temps pour s’adapter en Suisse
√

D’une balance des échanges électriques équilibrée à une balance déficitaire
Des importations en augmentation de 43% en avril 2011 comparée à avril 2010
Des capacités d’importations supplémentaires limitées par les réseaux
Un renforcement des réseaux
Allemagne, Suisse et Italie : des passagers clandestins dans le
train de l’atome ?
•
Sortir du nucléaire pour importer de l’électricité issue de l’atome ?
17
3.5 L’investissement dans de nouvelles
capacités de production (1)

Deux grandes options : renouvelables VS fossiles.
•
Une priorité affichée : le développement des renouvelables
√
√
√
•
Un plan allemand très ambitieux pour les renouvelables : objectif 35% du mix électrique
d’ici 2020
La construction d’une filière éolienne nationale. Exemple : aide à l’investissement de 5
milliards d’euros pour le développement d’éoliennes offshore en mer Baltique
Un plan suisse donnant la priorité aux renouvelables mais une feuille de route encore
floue.
Les limites du renouvelables
√
Des sources d’énergies encore couteuses (importance d’un prix du carbone)
√
Les limites des énergies intermittentes
√
In fine, un recours partielles aux fossiles est inévitable
18
3.5 L’investissement dans de nouvelles
capacités de production (2)
•
Un recours aux fossiles synonyme d’augmentation des émissions
√
Charbon VS Gaz: des émissions significativement différentes
√
En Allemagne, un recours au charbon assumé malgré les ambitions affichée
•
•
Un arbitrage incertain
√
Suisse et Allemagne affiche la volonté de priorité les centrales à gaz
√
Mais problématiques complexes pour l’Allemagne
Le rôle d’un prix du carbone élevé dans l’arbitrage entre gaz et charbon
19
3.6 L’efficacité énergétique

Agir sur la demande en électricité
•
Des plans ambitieux concernant l’efficacité énergétique
√
- 20% de consommation d’électricité d’ici à 2020 pour l’Allemagne et la Suisse
√
Des moyens significatifs mis à disposition pour atteindre ces objectifs
√
Canaux : Isolation des bâtiments, incitations fiscales, amélioration des réseaux
électriques, développement des capacités de stockage, normes (ex : sur la consommation
électrique de l’électroménagers)
•
L’efficacité énergétique : un potentiel incertain
√
Des coûts d’abattements rapidement croissants
√
Une inconnue : l’utilisation de l’électricité dans le futur : l’exemple de la voiture électrique
20
4.1 Les effets en termes d’émissions de la
sortie allemande (1)

L’évaluation des émissions additionnelles liées à la décision
allemande.
•
Un exercice périlleux à double objectif :
√
√
•
Obtenir des ordres de grandeurs quant aux conséquences en termes d’émissions de la
sortie du nucléaire en Allemagne
Identifier les facteurs d’incertitudes qui allègeront ou alourdiront la facture.
Les hypothèses de départ
√
√
Les émissions additionnelles doivent être calculées à partir d’un scénario de référence. Ici,
la référence sera la politique prévue avant le revirement allemand. On mesure donc les
conséquences par rapport aux scénario envisagé en 2009-2010 (allongement de la durée
de vie des centrales)
Par simplification, les premières estimations supposent l’absence de gains d’efficacité
énergétique et d’amélioration des taux d’émissions des différentes technologies.
21
4.1 Les effets en termes d’émissions de la
sortie allemande (2)

Quatre scénarios selon les choix technologiques :

Le mix orange
22
4.1 Les effets en termes d’émissions de la
sortie allemande (3)

Résultats des projections
23
4.1 Les effets en termes d’émissions de la
sortie allemande (4)

Les résultats cumulés

Mise en perspective des ordres de grandeurs
•
38 millions de tonnes de CO2 additionnelles en 2012 :
√
√
•
14,2% des émissions vérifiées du secteur électrique allemand en 2010
12% des émissions totales de CO2 émises par la France en 2010
365 millions de tonnes de CO2 additionnelles en cumulés de 2011 à 2022
√
√
45% des émissions totales vérifiées de l’Allemagne en 2009
L’intégralité des gains attendus en termes de réduction d’émissions suite à l’application de la
directive européenne sur l’efficacité énergétique d’ici à 2020
24
4.2 Les facteurs d’incertitudes

Les facteurs d’incertitudes : les clefs de l’évolution futures des
émissions
•
L’utilisation des technologies ou l’évolution des coût marginaux
√
Mix énergétique et coût marginaux
√
Les inerties des décisions d’investissements
√
Le rôle du prix du carbone
•
•
L’évolution technologique
√
Les facteurs d’émissions des centrales thermiques à venir
√
La grande question : la mise en place de la CSS à grande échelle
√
Stockage de l’énergie et renouvelable intermittents
L’efficacité énergétique et l’évolution de la demande en électricité
25
4.3 Une estimation de l’impact des émissions
additionnelles sur le prix de l’EUA (1)

Une évaluation de l’impact sur le prix de l’EUA avec le modèle
Zephyr- Flex
√
√
√
√
•
Deux scénarios de croissance économique : croissance normale /croissance faible
Un objectif de réduction de -20% par rapport à 1990 dans l’EU ETS
Un scénario BAU / Une scénario sortie du nucléaire allemand
Deux hypothèse de substitution technologique testées : scénario orange / scénario rouge
Les projections du scénario BAU
2011
Croissance normale, -20% / 1990, BAU 13,72
2012
10,59
Croissance pessimiste,-20% / 1990, BAU 13,72 9,06
Source : CEC / Modèle Flex-Zéphyr
2013
11,96
8,56
2014
15,42
10,94
2015
17,91
12,45
2016
22,13
15,46
2017
23,87
16,84
2018
25,32
17,47
2019
26,44
17,95
2020
27,90
18,74
26
4.3 Une estimation de l’impact des émissions
additionnelles sur le prix de l’EUA (2)
•
Les projections pour les scénarios « sortie de l’atome allemand »
Hypothèses / années
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Scénario rouge : Croissance normale, 13,72 / 0 14,01/3,42 14,87/2,92 18,06/2,64 20,65/2,74 24,03/1,91 26,18/2,31 27,10/1,79 28,40/1,97 29,53/1,64
20% / 1990 - Ecart / BAU
Scénario orange : Croissance
normale, -20% / 1990 - Ecart / BAU
13,72 / 0 13,1/2,51 14,11 /2,15 17,36/1,95 19,90/1,99 23,49 /1,36 25,52/1,66 26,62/1,3 27,85/1,42 29,07/1,18
Scénario rouge : Croissance
pessimiste,-20% / 1990 - Ecart / BAU
13,72/ 0 12,79/3,73 11,96/3,41 13,84/2,90 15,74/3,39 17,84/2,39 19,51/2,68 19,46/2 20,14/2,19 20,53/1,8
Scénario orange : Croissance
pessimiste,-20% / 1990 - Ecart / BAU
13,72 / 0 11,82/2,76 11,08 /2,53 13,06/2,13 14,86/2,41 17,19/1,74 18,78/1,94 18,91/1,44 19,53/1,58 20,03/1,3
Source : CEC / Modèle Flex-Zéphyr
27
Prix du c arbone
4.3 Une estimation de l’impact des émissions
additionnelles sur le prix de l’EUA (3)
35
Croissance
normale, BAU
30
25
Croissance
normale, Rouge
20
15
Croissance
pessimiste, BAU
10
5
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
0
Croissance
pessimiste, Rouge
Source : CEC / Modèle Flex-Zéphyr
28
Conclusion
•
Les décisions de sortie du nucléaire débouchent mécaniquement sur des émissions
additionnelles de CO2 .
•
L’importance de ces émissions additionnelles dépendent :
√
Du volontarisme des politique énergétiques mises en places
√
De l’évolution du prix du carbone
√
•
des choix dans les technologies de substitution qui seront effectués et dans les évolutions
technologiques futures.
Le lien entre politique climatique et sortie de l’atome trouve son illustration dans les
effets de la politique allemande sur le prix du quota de CO2.
29