L’édition 2019 du World Energy Outlook (WEO), le rapport phare de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) sise à Paris, a été publiée à Paris le 13 Novembre 2019. Cette publication arrive à un moment où beaucoup de disparités affectent le contexte énergétique mondial, selon le directeur exécutif de l’AIE, le Dr. Fatih Birol. Comme ce dernier le rappelle, chaque type de technologie ou de combustible a son importance et son rôle stratégique à jouer dans chacun des secteurs de l’économie. Optimiser cette complémentarité fonctionnelle des sources d’énergie de façon durable requiert néanmoins une gouvernance et un leadership forts de la part des décideurs politiques, les gouvernements détenant à la fois la plus grande latitude et la plus forte responsabilité vis-à-vis de la conception des politiques énergétiques.

La disparité la plus frappante mise en avant par le WEO 2019 est celle des émissions de CO2. Malgré les efforts consacrés ces dernières années à la décarbonation de nos économies, les émissions ne cessent de s’accroître. Le niveau d’émissions a ainsi atteint son maximum historique en 2018, avec une augmentation de 1,9% 1 après une période de stabilité de trois ans consécutifs. Cette augmentation a été la plus marquée depuis 2013 2, en dépit de la mobilisation internationale croissante dans le sillage de l’Accord de Paris en 2015 et des contributions volontaires proposées par les pays dans ce cadre.

La scénarisation énergétique est un élément central de la méthodologie du WEO (Figure 1). Celui des scenarii qui prend en compte l’ensemble des efforts nécessaires pour respecter nos engagements climatiques, le Sustainable Development Scenario (SDS), a été reconduit. Nouveauté cette année, un scénario dit “de politiques confirmées” (Stated Energy Policies Scenario, STEPS) a été introduit pour remplacer celui des “nouvelles politiques ” qui avait un caractère plus prospectif. Innovation intéressante, le scénario STEPS “ne considère que des initiatives politiques spécifiques qui ont déjà été annoncées, dans le but de refléter les stratégies des décideurs actuels et d’illustrer leurs conséquences, plutôt que de tenter de deviner comment ces orientations pourraient évoluer dans le futur”3. Le parti-pris de ce changement paradigmatique est clair : il participe d’une injonction renouvelée à l’action politique ; à une plus grande transparence des engagements pris par les gouvernements ; et à un recentrage du débat public sur le coût des technologies et sur l’impact des politiques énergétiques et environnementales.

Projections de la demande mondiale d’énergie primaire et des émissions de CO2 liées, par source et par scénario
Figure 1 – Projections de la demande mondiale d’énergie primaire et des émissions de CO2 liées, par source et par scénario (STEPS, SDS et CP). Source: AIE 2019. Lecture: d’après le scénario “Stated Policies” (STEPS), il est manifeste que la continuation des politiques existantes ou annoncées actuellement ne permettrait que de freiner la croissance des émission de CO2 d’ici à 2014 mais pas d’en inverser la tendance, faute de décarbonisation suffisante du mix énergétique mondial.

Le WEO 2019 insiste sur la possibilité de mener des transformations profondes dans les systèmes énergétiques. Cela a bien été confirmé par l’Histoire : d’un système dominé essentiellement par le pétrole dans les années 1970, on observe aujourd’hui une présence plus marquée du gaz naturel et des sources renouvelables dans le mix énergétique mondial. Le mix énergétique du futur sera, en ce sens, encore plus diversifié et composite. Pour l’AIE 4, la clé de la compréhension de ces transformations réside dans notre capacité à penser conjointement les différentes temporalités du changement. En effet, la nature et le rythme des évolutions perçues dans le secteur de l’énergie peuvent profondément varier selon le segment du système énergétique que l’on observe. Dans toute analyse politique et prospective, l’AIE enjoint ainsi à mettre en regard des indicateurs dynamiques dits “de flux”, tels que les investissements dans le solaire photovoltaïque ou la croissance des ventes de véhicules électriques, avec des “indicateurs de stock” reflétant le capital fixe, tel que les actifs et infrastructures qui sont le principal vecteur des émissions de gaz à effet de serre.

Pour diminuer les émissions de CO2, le défi majeur sera celui de l’échelle :  la demande d’énergie primaire va en effet continuer à croître et pourrait largement dépasser les 15000 Mtoe5 en 2040 avec les politiques actuelles6.

Un des contributeurs majeurs de la hausse de la demande énergétique sera le continent africain, un ensemble qui occupe une place spéciale dans le WEO 2019. Avec une économie en expansion et une population qui pourrait atteindre 2 milliards d’habitants en 2040, soit +0,5 milliards d’urbains en 20 ans — une croissance urbaine bien supérieure à celle qu’a connu la Chine entre 1990 et 2010 —, l’Afrique est promise à des besoins énergétiques accrus (construction, transports, climatisation, etc) et exercera par ce biais une  plus forte influence sur les tendances énergétiques globales. Le WEO 2019 montre par ailleurs que le potentiel renouvelable en Afrique est significatif et est largement sous-exploité. À titre d’exemple, l’Afrique est le continent qui recèle le potentiel solaire photovoltaïque le plus élevé du monde mais ne représente que 1% de la capacité photovoltaïque installée mondiale. Cependant, les énergies fossiles semblent devoir rester un élément essentiel du mix énergétique africain à l’horizon 2040 — par exemple, environ de 40% des gisement de gaz naturel récemment découverts se situent en Afrique, ce qui conduit le scénario STEPS de l’AIE à conjecturer une expansion majeure de la consommation de gaz naturel en Afrique d’ici 2040.

Figure 2 – Economies de CO2 par technologie nécessaires d’ici 2050 pour respecter les engagements climatiques. Source: AIE 2019
Figure 2 – Economies de CO2 par technologie nécessaires d’ici 2050 pour respecter les engagements climatiques. Source: AIE 2019. Lecture : l’inflexion voire l’inversion — dans le cas du scénario SDS — des émissions de gaz à effet de serre nécessitera la mise en place simultanée d’un éventail de politiques publiques touchant à l’efficacité énergétique, aux mobilités bas-carbone, à l’électrification, au déploiement des renouvelables et aux comportements de consommation énergétique. Il est également intéressant d’observer le caractère très médiat et graduel des effets des politiques sur la réduction des émissions : au mieux, c’est-à-dire dans le scénario SDS de l’AIE, un véritable “décollage” de la magnitude de l’impact des politiques n’est à espérer que vers la fin des années 2020, pour un plein déploiement des réductions d’émissions entre 2030–2040.

L’électrification continuera à jouer un rôle décisif dans la décarbonisation des économies développées et en développement. Dans le scénario STEPS de l’AIE, la capacité installée de charbon, c’est-à-dire la plus grosse émettrice de CO2 dans les systèmes électriques actuels, demeurera constante. Cela s’explique par un parc de centrales charbon très jeunes (62% du parc actuel est en dessous de 20 ans d’ancienneté7), développées en Asie notamment, et peu efficientes — la majorité des centrales dans le monde sont des centrales dites sous-critiques8. En Allemagne, par exemple, une nouvelle centrale charbon devrait être opérationnelle en 2020 malgré la sortie du charbon planifiée pour 20389.

Les énergies renouvelables (éolien et solaire photovoltaïque) devraient continuer  à se développer pour dépasser l’électronucléaire, deuxième source de production d’électricité bas-carbone aujourd’hui. La capacité nucléaire resterait quant à elle constante à l’horizon 2040, avec des fermetures aux États-Unis et en Europe compensées par la construction de nouvelles centrales dans les pays hors tels que la Chine. Le développement le plus fort serait observé pour le solaire photovoltaïque, qui devrait augmenter les besoins de flexibilité des systèmes électriques. Il convient de rappeler que le solaire photovoltaïque est une technologie avec une forte autocorrélation10 ce qui a une influence significative sur le coût global du système mais aussi sur le prix d’électricité11.

Les projections du WEO 2019 montrent que les émissions de CO2 ne vont pas diminuer avec les politiques avérées aujourd’hui. En effet, les effets de la croissance économique et démographique sur la demande énergétique d’ici 2040 semblent l’emporter sur la pression actuelle en faveur d’un système énergétique plus efficace et moins polluant12. Davantage d’efforts seront donc nécessaires pour atteindre les objectifs du scénario SDS de l’AIE. Parmi les différents leviers à mobiliser pour y parvenir figurent l’efficacité énergétique, les énergies renouvelables, et le « fuel switching ».

Cependant, comme affirmé par Dr. Fatih Birol, il n’y pas de solution simple et unique pour diminuer drastiquement les émissions mondiales de CO2 et transformer les systèmes énergétiques (Figure 2). Cela va en effet dépendre des conditions et du point de départ de chaque pays. En 2019, un rapport phare rédigé par un consortium d’institutions multilatérales spécialisées dont l’AIE13 soulignait que 840 millions de personnes dans le monde demeurent privées d’accès à l’électricité, malgré un taux d’électrification mondial de 89% en 2017 atteint grâce à une solide croissance annuelle de +0,8% entre 2010 et 2017. Néanmoins, les inhomogénéités socio-spatiales propres au phénomène d’électrification — rural/urbain, Nord/Sud, Sud/Sud — accentuent les différentiels de développement entre les ensembles régionaux, entravant ainsi la coordination et la systématicité de la transition énergétique globale (Figure 3). L’accès universel à l’électricité, théoriquement atteignable dès 2030 au rythme des progrès actuels14, pose par exemple la question du retard infrastructurel et développemental accumulé par les dernières populations à relier dont beaucoup vivent dans le rural profond, l’urbain inorganisé, ou les économies en développement. Selon les projections, sur les 650 millions de personnes qui devraient demeurer sans accès à l’électricité en 2030, 90% se trouveront ainsi en Afrique subsaharienne15. De telles situations imposeront de penser et de garantir conjointement le déploiement et la durabilité des systèmes énergétiques, appelant le recours à des solutions innovantes et bas-carbone telles que les énergies renouvelables décentralisées.

Figure 3 – Part des populations nationales ayant accès à l’électricité en 2017. Source: Banque mondiale 2019
Figure 3 – Part des populations nationales ayant accès à l’électricité en 2017. Source: Banque mondiale 2019. Lecture : de très fortes disparités inter- et intra-régionales en termes de taux d’électrification sont manifestes. Cette cartographie à l’échelle des États masque de plus forts contrastes territoriaux — selon la Banque mondiale, près de 58% de la population d’Afrique subsaharienne n’avait pas accès à l’électricité en 2016, certains pays fragiles comme le Tchad dépassant les 90%. Les contrastes d’électrification africains s’observent aussi entre ménages ruraux et urbains (22% contre 71% environ). À cela s’ajoutent des problèmes de qualité d’accès et de desserte, notamment l’irrégularité et la fiabilité de la fourniture, les prix élevés de l’électricité, et la mauvaise gestion des entreprises d’électricité.

Face à l’incertitude, l’édition 2019 du WEO de l’AIE constitue donc une preuve supplémentaire que toutes les options politiques et technologiques doivent rester ouvertes. La diminution des coûts des énergies renouvelables et la digitalisation sont des forces positives qui vont certainement faciliter la transition énergétique. Cependant, le rôle des gouvernements demeurera essentiel pour assurer une transformation profonde et plus socialement inclusive qui doit gérer à la fois l’héritage socio-économique et territorial des infrastructures énergétiques existantes (notamment les emplois dans les mines et centrales charbon) ; l’évolution de nos modes de consommation ; et la résilience des sociétés face aux effets du changement climatique.

Perspectives

  • L’édition 2019 du WEO confirme la nécessité d’efforts supplémentaires pour respecter nos engagements climatiques. Le système énergétique mondial se trouve pris entre une volonté de diminuer les émissions de CO2 et une augmentation des usages énergétiques à 2040 qui n’en facilite pas la transition.
  • L’efficacité énergétique, les énergies renouvelables, et le « fuel switching »16 sont les leviers majeurs pour s’aligner avec le scénario SDS de l’AIE. Cependant, toutes les options doivent rester ouverts étant données l’échelle de l’enjeux, les spécificités de chaque pays et les incertitudes associées.
  • L’Afrique jouera un rôle plus influent dans les systèmes énergétiques de demain. Avec une économie et population en expansion, ce continent aura besoin de plus d’énergie dans les années à venir. Les énergies renouvelables et de nouvelles réserves de gaz figurent parmi ces ressources principales.
  • Malgré la présence de tendances positives comme la diminution de coûts des renouvelables et la digitalisation, l’aide des gouvernements demeure essentielle pour mener des transformations profondes et plus socialement inclusives qui devront gérer plusieurs dimensions à la fois : l’héritage de l’infrastructure existante ; les modes de consommation ; et nos modèles sociétaux face à la menace croissante du changement climatique.
Sources
  1. Global Energy & CO2 emissions Status report, AIE, mars 2019 https://www.iea.org/geco/emissions/
  2. In-depth: BP data reveals record CO2 emissions in 2018 driven by surging use of gas, CarbonBrief, Juin 2019 https://www.carbonbrief.org/in-depth-bp-data-reveals-record-co2-emissions-in-2018-driven-by-surging-use-of-gas
  3. World Energy Outlook 2019, IEA, Novembre 2019 https://www.iea.org/weo2019/?utm_campaign=IEA%20newsletters&utm_source=SendGrid&utm_medium=Email
  4. Ibid.
  5.  Million tonnes oil equivalent ou, en français, million de tonnes d’équivalent pétrole (Mtep).
  6. Ibid.
  7. Ibid.
  8.  Dans les centrales charbon sous-critiques, les chaudières opèrent à des pressions et températures plus faibles, ce qui diminue le rendement du cycle thermodynamique.
  9. Govt allows new coal plant to enter service despite phase-out – report, Clean Energy Wire, October 2019 https://www.cleanenergywire.org/news/govt-allows-new-coal-plant-enter-service-despite-phase-out-report
  10. Tendance des panneaux solaires à produire de l’électricité « tous en même temps » dans une journée. Cela arrive parfois à des heures où la demande est faible – typiquement, le milieu de journée – ce qui impacte (à la baisse) le prix de l’électricité. Qualifié de “duck curve”, ce phénomène est d’autant plus problématique pour les régions où l’énergie solaire représente une part élevée du mix électrique, comme la Californie où le solaire photovoltaïque a contribué à près de 20 % de la production d’électricité en 2018. Le concept de duck curve, d’ailleurs inventé par des chercheurs californiens, incarne donc l’un des défis majeurs de la pénétration à grande échelle des énergies renouvelables dans les réseaux électriques historiques.
  11. Tracking SDG7: The Energy Progress Report, Banque mondiale (BIRD), 2019 https://trackingsdg7.esmap.org/data/files/download-documents/2019-Tracking%20SDG7-Full%20Report.pdf
  12. World Energy Outlook 2019, IEA, Novembre 2019 https://www.iea.org/weo2019/?utm_campaign=IEA%20newsletters&utm_source=SendGrid&utm_medium=Email
  13. Tracking SDG7: The Energy Progress Report, Banque mondiale (BIRD), 2019 https://trackingsdg7.esmap.org/data/files/download-documents/2019-Tracking%20SDG7-Full%20Report.pdf
  14. Ibid.
  15. Ibid.
  16. Stratégie qui consiste à échanger un combustible à fortes émissions de CO2 pour un autre présentant des émissions plus faibles. Le cas classique est de troquer le charbon ou le fioul pour le gaz naturel. Sur le long terme, un mouvement vers l’hydrogène devrait être envisagé.