Les ambiguïtés de la transition énergétique (Philippe Chalmin)

Si à long terme la transition énergétique apparaît comme une évidence et une nécessité, à court et moyen terme la situation est beaucoup plus confuse, et ce pour plusieurs raisons.

Tout d’abord, les expériences menées jusqu’ici ne sont guère probantes et il semble difficile de s’entendre sur un modèle. Ensuite, nous ne sommes pas encore sortis de l’économie-pétrole. Or le rythme de la transition dépendra largement des marchés mondiaux de combustibles fossiles, dont les cours sont instables et dont les dynamiques pourraient être remises en question par l’exploitation de pétrole en Amérique du Nord. Enfin, entre ruptures technologiques et mouvements géopolitiques, les évolutions à moyen terme sont difficiles à prévoir. La transition énergétique a commencé, et elle continuera. Mais si l’on cherche à dresser un tableau d’ensemble ce sont les ambiguïtés et les incertitudes qui dominent.

Cet article est le premier d’une série consacrée à la transition énergétique, dont la publication s’étalera sur plusieurs mois.

Question à Philippe Chalmin : Philippe Chalmin / Professeur d’histoire économique, Université Paris Dauphin

La transition énergétique a pris aujourd’hui une importance considérable dans le discours politique, tout spécialement en Europe, au point parfois de sembler se substituer à la politique économique. On lui prête la capacité d’améliorer la vie quotidienne, de réduire les émissions de gaz à effet de serre, de garantir notre indépendance énergétique, de stimuler l’innovation, d’améliorer la compétitivité et de créer des emplois. Est-ce un mythe ?

Philippe Chalmin – Tout le monde poursuit le même objectif : une planète à dix milliards d’habitants qui aura mis un terme à l’exploitation des énergies fossiles et dans laquelle on aura réglé les problèmes d’environnement et de réchauffement. Il s’agit de passer de l’âge du pétrole et du charbon à un âge de nouvelles énergies, si possible renouvelables et non polluantes. Pour y parvenir, le mot d’ordre, c’est la transition énergétique. Au-delà des apparences, c’est un concept éminemment ambigu qui se déploie sur quatre dimensions bien distinctes.

La première, très précise, concerne la réduction des gaz à effet de serre et notamment de CO2. Il s’agit d’un enjeu légitime, fondé sur les travaux à peu près incontestés du GIEC sur le réchauffement de la planète.

Deuxième dimension, le développement d’énergies propres, ayant un moindre impact sur l’environnement. Cela concerne l’ensemble des pollutions, des émissions de particules dans l’atmosphère à la pollution des nappes phréatiques, et peut même intégrer la préservation de la biodiversité. Cela peut d’ailleurs remettre en cause certaines énergies renouvelables, par exemple l’hydraulique, puisqu’un barrage détruit de la biodiversité.

En troisième lieu, il s’agit d’apprendre à se passer des énergies fossiles. Même si on augmente la proportion exploitable de leurs réserves, il n’y aura sans doute plus de pétrole à la fin du XXIe siècle, plus de gaz ni de charbon à la fin du XXIIe siècle. On aimerait, au passage, se libérer de la dépendance vis-à-vis de pays fournisseurs présentant un risque géopolitique avéré, comme certains pays du Moyen Orient ou de l’ex-URSS.

Il existe enfin une dimension irrationnelle de peur, qui concerne notamment le nucléaire.

La transition énergétique est donc un concept carrefour entre culture, psychologie, économie et histoire. L’Europe est une des rares grandes régions où cette transition a déjà commencé. Rappelons toutefois qu’elle ne pèse pas lourd sur l’échiquier énergétique mondial. Elle a valeur d’exemple, mais les vrais enjeux concernent les pays émergents.

Un moyen efficace de réduire l’incohérence des politiques de réduction de gaz à effet de serre serait l’adoption d’un prix du CO2 qui orienterait vers les investissements les plus efficaces, mais l’expérience européenne de marché du CO2 (qui permet de monétiser et d’échanger des quotas d’émissions de CO2) a été mise à mal par la crise économique. D’autres expériences menées en Europe sont regardées de très près. L’Allemagne, ainsi, a entamé une transition radicale en renonçant au nucléaire après la catastrophe de Fukushima. Quel bilan en tirez-vous ?

C’est un échec, aussi bien en termes environnementaux qu’en termes économiques. Si l’on considère le mix énergétique, les résultats ne sont pas à la hauteur des investissements consentis. La comparaison avec la France est instructive. Le programme nucléaire français, ce sont 63 gigawatts installés en 20 ans entre 1970 et 1990. Les énergies renouvelables en Allemagne, ce sont 60 gigawatts installés en 20 ans depuis 1993. Sur le papier, ces chiffres peuvent sembler équivalents. Les coûts totaux sont également proches : 96 milliards d’euros pour la France (mais on peut estimer qu’elle n’a pas assez investi en fin de période) et 120 milliard d’euros pour l’Allemagne. La grosse différence, c’est la production : le nucléaire français produit 410 térawatt heures et contribue à 75% de la production d’électricité en France, alors que le renouvelable allemand produit 75 térawatt heures et contribue à 15% de l’électricité allemande. C’est-à-dire à 3 ou 4% du mix énergétique national. La sortie de l’Allemagne du nucléaire est une décision peu rationnelle, qui s’explique bien davantage par le contexte politique que par une rationalité économique.

L’audace allemande ne peut donc servir de base à un modèle général de transition énergétique ?

Surtout pas. Le choix allemand est très contestable car, pour remplacer le nucléaire, l’Allemagne a augmenté sa dépendance en gaz naturel vis-à-vis de la Russie et elle a rouvert massivement les centrales à charbon et à lignite. Plus du quart de la production d’électricité en Allemagne provient du lignite (la catégorie de charbon la plus polluante), et cette proportion augmente : elle est passée de 23% en 2010 à 25,8% en 2013.? Selon les travaux de modélisation de l’Université de Stuttgart, la pollution produite par les centrales au charbon, principalement allemandes et polonaises, provoquerait chaque année environ 5000 décès en Pologne, 3000 en Allemagne et 1000 en France. Il est vrai qu’aujourd’hui, grâce notamment à l’envolée du gaz de schiste américain qui a fait chuter les prix du charbon, ce dernier est la source d’énergie la moins chère. L’ « Energiewende » a ainsi apporté à l’Allemagne une augmentation de la production de CO2, mais aussi de particules fines de soufre et d’autres minéraux issus de la combustion du charbon.

En outre, même si le charbon est peu onéreux l’énergie électrique produite par les renouvelables a un coût et l’essentiel de ce coût est supporté par les ménages. Les prix allemands de l’électricité sont les plus élevés d’Europe, à l’exception de ceux du Danemark, champion d’Europe pour les émissions de CO2 et le développement de l’éolien. L’Allemagne a sans doute cru pouvoir faire émerger de nouvelles filières industrielles, dans le solaire notamment, mais elle a tout simplement sabordé la compétitivité qui faisait sa force, même si les industriels, notamment les électro-intensifs, sont largement exemptés du paiement des surcoûts (« Umlage ») associés à l’Energiewende.

Enfin, dans le cadre d’un marché européen de l’électricité partiellement intégré, la montée en puissance des énergies intermittentes en Allemagne a eu des effets dommageables pour ses voisins. Le 11 mai 2014 restera à cet égard comme une date historique. Ce jour-là, le pays a atteint 75% de taux de renouvelable dans sa production électrique, mais cette électricité s’exportait à des prix négatifs ! Car, on le sait peu, avec la priorité d’accès au réseau donnée aux renouvelables, les autres exploitants sont obligés de jongler avec leur propre production et ils ne peuvent arrêter leurs installation : même en les faisant tourner au minimum, ils sont donc prêts à payer pour mettre de l’électricité dans le réseau.

Au total, l’expérience allemande incite à s’interroger sur la pertinence du volontarisme politique en matière de transition énergétique. Tout d’abord une décision isolée n’a guère de sens et guère de portée : les effets négatifs sont nombreux, y compris pour l’environnement. C’est d’autant plus dommage que les premiers éléments d’une politique européenne de l’énergie existent déjà. Ensuite, en ce qui concerne les facteurs très divers qui permettent d’instruire la décision (par exemple, les futurs prix mondiaux du gaz ou du charbon, ou encore la gestion des réseaux électriques avec un fort pourcentage de renouvelables, ou les performances du photovoltaïque sur la durée, etc.), nous naviguons à vue, et forcer une décision semble périlleux.

L’expérience allemande sur les renouvelables a cependant permis de mieux mesurer la pertinence économique d’un déploiement à grande échelle des renouvelables. Quelles conclusions en tirer ?

Aujourd’hui, un seul renouvelable autre que l’hydroélectricité classique passe vraiment la rampe économique : l’éolien terrestre. C’est la seule énergie renouvelable dont le taux de retour (ratio mesurant le nombre d’unités d’énergie récoltées pour une unité « semée » ou investie) soit comparable à celui de l’hydroélectricité ou du nucléaire (sachant par ailleurs que tous les kilowatt heures ne se valent pas, selon qu’ils sont garantis ou non). L’éolien offshore et le solaire ne sont pas des options raisonnables, ce dernier étant à la limite concevable dans certains pays très ensoleillés. Les Allemands sont d’ailleurs pleins de paradoxes. En Allemagne, le parc éolien est installé dans le nord mais les citoyens ne veulent pas de lignes à haute tension, surtout en Bavière, pour apporter cette électricité dans le Sud où se situent de gros consommateurs d’énergie. C’est vraiment l’anti-modèle pour des pays comme la France ou le Royaume-Uni car, avec le nucléaire, ils possèdent un avantage comparatif décisif.

En revanche, et c’est vrai aussi pour le reste de l’Europe, il faut consacrer plus d’efforts à la réforme du « mix transport », notamment par le biais des taxes ou via le développement de systèmes de transports intelligents, dans les villes et sur le reste du territoire. Deux raisons à cela : le secteur des transports émet énormément de CO2 et pourrait en émettre beaucoup moins ; le transport routier reste presque entièrement dépendant du pétrole et il est donc très sensible aux variations des cours mondiaux. Il y a là deux éléments objectifs qui peuvent justifier un effort.

L’électricité a ici un rôle majeur, aussi bien pour les transports collectifs que pour le fret et, demain, les transports individuels. Plus généralement, l’axe primordial de la transition énergétique, c’est la production d’électricité. Mais, si nous prenons le cas d’un pays qui maîtrise le nucléaire, comme la France, le Royaume-Uni, et demain la Chine, dans l’état actuel des technologies de stockage de l’électricité, l’alternative pour la production d’électricité ne se situe pas entre le nucléaire et les énergies renouvelables (éolien ou photovoltaïque) mais entre le nucléaire et un mix énergies renouvelables / production d’électricité thermique, qui proviendra de plus en plus de la combustion du charbon. Avant 2016, le charbon va devenir l’énergie la plus utilisée dans le monde, comme on l’observe déjà en Chine ou en Allemagne.

Vous confirmez que les grands enjeux énergétiques sont dans les pays émergents. La Chine et l’Inde sont-elles arrivées au stade où elles s’impliquent dans la transition ?

La Chine pollue beaucoup, mais ses émissions de CO2 per capita restent largement inférieures à celles de l’Europe. La croissance économique chinoise est au stade où se situait l’Occident à la fin du XIXe siècle, avec une économie fondée sur l’industrie (50% de l’économie chinoise en 2014), et un modèle de rattrapage qui exploite l’énergie disponible, c’est-à-dire en l’occurrence le charbon. Ils ne disposent pas de pétrole en quantité suffisante, ils pourraient exploiter les hydrocarbures de schiste mais leur pénurie en eau les en dissuade. Ils ont choisi ce modèle industriel et la pollution de Pékin rappelle celle de Londres à la fin du XIXe siècle, quand le smog, alimenté par le gaz de charbon de l’éclairage urbain et le chauffage des locaux, rendait l’atmosphère de la capitale britannique irrespirable. Rappelons, avant de s’en prendre à la Chine, et à titre de comparaison, ce qu’était l’Europe occidentale « avancée » avant la guerre de 1914, par exemple la France : espérance de vie à 50 ans – ce qui exclut du coup tout débat sur les retraites et les congés payés – une semaine de travail à 70 heures car le dimanche n’est férié qu’en 1908, une richesse produite per capita cinq fois inférieure en valeur réelle à ce qu’elle est aujourd’hui.

Cependant, comparaison n’est pas raison. Le cas chinois est unique dans l’histoire. Jamais un pays continent entier, peuplé de 1,4 milliard d’être humains n’avait entrepris un tel effort économique : une croissance proche de 10 % par an depuis la mort de Mao. Alors oui, bien sûr, il y a un coût environnemental considérable, mais cela en valait la peine. Les Chinois sont conscients de ces ravages, beaucoup plus que l’Inde, qui est désormais le quatrième consommateur mondial d’énergie primaire. Le modèle de développement de l’Inde, fondé sur des activités à faible intensité de main-d’œuvre, mais à forte intensité de capital intellectuel comme l’informatique ou les biotechnologies, n’est pas suffisamment créateur d’emplois. L’Inde développe donc à son tour une puissante industrie, fortement consommatrice d’énergie, comme la sidérurgie et l’automobile. Elle importe 75% du pétrole qu’elle consomme et la protection de l’environnement n’est pas encore une priorité.

On peut espérer que la Chine et l’Inde vont entrer en transition énergétique plus rapidement que l’Angleterre du XIXe…

En Chine, le président Xi Jinping insiste beaucoup sur l’environnement. Son entourage parle des mandats de Hu Jintao comme d’une « décennie perdue », car l’ancien dirigeant n’avait pas pris les bonnes décisions contre la pollution. Le signe patent de cet échec, c’est le spectacle de la foule à Pékin, chacun consultant en permanence l’indice de pollution sur son smartphone. À Paris, l’inquiétude est vive quand l’indice de pollution de l’air atteint 80 ; à Beijing, il dépasse souvent 250 et atteint parfois 400, à cause de la sidérurgie de la province voisine du Hebei et de l’exploitation de nombreuses mines d’acier. Beijing a fait fermer de nombreuses usines des alentours de Tangshan, une ville de sept millions d’habitants, mais cela ne suffit pas. Il faudra bien plus pour enrayer le phénomène.

Les Chinois sont aujourd’hui les premiers producteurs au monde d’énergies renouvelables et ils iront plus vite que nous. Cela dit, leur croissance restant robuste, ils vont, pendant encore un certain temps, voir leurs émissions de CO2 augmenter plus vite que leurs mesures de protection de l’environnement n’auront d’impact. Leur investissement dans le nucléaire est important – il y a fort à parier que le premier réacteur pressurisé européen (EPR) en état de fonctionner sera chinois – mais le nucléaire, c’est le temps long. En attendant, les trois grands pétroliers chinois développent des ressources fossiles dans le monde entier, pour atteindre un semblant d’autonomie énergétique. Les autorités croient en outre beaucoup au « charbon propre », héritage de vieux brevets allemands sur la liquéfaction du gaz de charbon, améliorés par l’Afrique du Sud.

La transition énergétique est d’autant plus en vogue que le pétrole est cher. À cet égard, les signaux sont équivoques. Fin 2014, le prix du baril a baissé de façon significative en dépit des nombreuses crises qui agitent les régions productrices, ce qui laisse supposer que l’offre est pléthorique. Simultanément, les nouvelles réserves explorées s’avèrent souvent décevantes et selon l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), la demande de pétrole devrait passer de 87 à 101 millions de barils par jour d’ici à 2035. Peut-on prévoir les évolutions futures du prix du baril ?

Le Brent est passé sous les 60 dollars en cet automne 2014, ce qui semble peu par rapport au prix de 147 dollars qu’il avait atteint en 2008. Mais n’oublions pas que le baril valait entre dix et quinze dollars au début du siècle. Bref, nous sommes toujours dans un choc pétrolier. Le marché du pétrole est paradoxal : il est libre mais finalement assez bien contrôlé par un axe Ryad-Washington. D’un côté, l’augmentation considérable de la production de pétrole de schiste aux États-Unis crée une abondance. La question est de savoir si l’OPEP va retrouver son rôle de stabilisateur, qui s’exerce en général par le truchement des variations de production de l’Arabie Saoudite.

Quant au long terme, nous nous sommes toujours trompés car nous ne savons toujours pas anticiper les mutations technologiques, par exemple sur l’extraction pétrolière. Avec les technologies actuelles, une grande quantité de brut reste dans les fosses, faute de moyens pour les vider complètement. Mais ces moyens seront développés tôt ou tard. C’est déjà le cas pour le charbon : en 2014, grâce à des technologies de rupture, on exploite d’anciens terrils, composés de résidus qui étaient inexploitables il y a un siècle.

On entend souvent que l’explosion du pétrole de schiste aux Etats-Unis a rompu la dépendance américaine au pétrole du Moyen-Orient et endommagé la connexion géopolitique, voire que la stratégie de prix de l’OPEP consisterait aujourd’hui à tenter de limiter la production des Etats-Unis en attaquant la rentabilité de ses producteurs ?

Cet argument de la scission américano-saoudienne part d’un constat exact mais débouche sur une conclusion fausse. Pour leur consommation, les États-Unis, devenus de gros producteurs, sont sans doute moins dépendants qu’autrefois du pétrole du Moyen-Orient et en particulier du pétrole saoudien. Mais l’OPEP, même pour contrer cette nouvelle concurrence américaine, n’a nullement intérêt à trop baisser les cours. L’équilibre financier des producteurs américains de pétrole – de pétrole de schiste – dépend aussi du prix mondial du baril, qui est fixé par l’OPEP. Cette connexion-là demeure.

Les coûts d’exploration-production du pétrole aux Etats-Unis sont tombés à 70 dollars le baril. La volonté de l’OPEP, c’est de maintenir le prix du baril dans une fourchette 90-100 dollars. Ce niveau satisfait les objectifs géopolitiques de deux pays cruciaux. Les Etats-Unis rentabilisent leur production domestique mais ne font aucun cadeau à la Russie, leur nouvel adversaire stratégique, qui équilibre à peine son budget. De même, l’Arabie Saoudite préserve l’équilibre de ses comptes publics mais ne fait aucun cadeau à l’Iran.

On considère généralement que le budget russe a besoin d’un cours de 95 dollars et que l’Arabie Saoudite, dont la population augmente très rapidement, préfère ne pas sortir de la fourchette 90-98 dollars. Le Koweït, beaucoup moins peuplé, se contenterait d’un baril à 45 dollars.

Au total, compte tenu du fonctionnement des marchés et des incertitudes politiques, peut-on se faire une idée du mix énergétique mondial de 2050?

On peut travailler sur différents scénarios, comme le fait l’IAE, mais il semble extrêmement difficile de s’avancer sur une trajectoire précise : entre les innovations technologiques, les arbitrages politiques des grands émergents (développement économique vs. préservation de l’environnement, par exemple), et les fortes incertitudes qui entourent l’évolution des cours du pétrole et du gaz à 25 ou 30 ans, autant de facteurs qui sont par ailleurs interdépendants, nous n’avons tout simplement pas les moyens de savoir ce qui nous attend.

CC – Paristechreview – article original (ici)