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Auteur
Vicky Viguet, 23 ans, est étudiante à l'IFP School.

Réconcilier EnR et marché de l'électricité


mercredi 26 février 2014

Comment, en passant des des subventions aux éco-innovations, donner aux énergies intermittentes les moyens d'assurer leur avenir dans le mix énergétique européen.


Cet article a remporté le 8eme prix du concours Génération énergies organisé par "la chaîne Energie", SIA-Partners et RTE.

Pour T. More, « le but des institutions sociales en Utopie est de fournir d?abord aux besoins de la consommation publique et individuelle ». Dans l'Union Européenne (UE), la réalité de ces besoins est faite de paradoxes : la condamnation des tarifs d?achats par la Cour de Justice (CJUE) en novembre 2013 en est un puissant rappel (1). Poursuivant la décarbonisation de son mix énergétique (2), l'UE voit ses ambitions de long terme empiéter sur l'idéal d'un marché communautaire performant, qui ne le deviendra que lorsque le développement des énergies renouvelables (EnR) s'inscrira dans une dynamique innovante et compétitive.

Le rêve d'un mix décarboné

La décarbonisation du mix européen s'appuie désormais, après le gaz et le nucléaire, sur les EnR. Les objectifs 20-20-20 (3) du paquet énergie climat, adopté en 2008, prévoient notamment d'en porter la part dans la consommation finale brute d'énergie de l'UE à 20% d'ici 2020 - 30% pour la production d'électricité (3900 TWh). En janvier 2014, la Commission a proposé d'élever cet objectif à 27%.

Or, le caractère fortement capitalistique (4) des technologies bas carbone, couplé à un effondrement de la valeur des quotas CO2 sur le marché EUETS (5) (moins de 5euros/t en août 2013) n'incitent pas à l'investissement dans cette filière dont la rentabilité est mal assurée. Pour surmonter cette forme de barrière à l'entrée du marché, les Etats membres (EM) ont engagé des politiques de soutien aux EnR (6) qui, souvent, se traduisent par la formation d'une bulle spéculative et un surcoût à la charge du consommateur. Elles ont néanmoins permis de s'approcher rapidement des objectifs : en 2011, les EnR représentent 13% de la consommation finale brute de l?UE, qui fait donc pour l'heure figure de bon élève. Mais à quel prix ?
















Modèle d'intégration pérenne des EnR dans le mix énergétique européen, grâce aux éco-innovations

Réveil brutal : une course effrénée qui freine le marché


L'essor rapide des EnR, dans un champ où l?inertie est par nature forte, a eu des conséquences pour les réseaux et le consommateur. Caractérisées par un coût marginal faible, les EnR bénéficient d'une priorité d'injection sur le réseau, sur la base du merit order (7) ou selon des modalités directement inscrites dans la loi - cas de l'Allemagne (8). Cet accès privilégié s'opère au détriment des centrales thermiques qui, devenues « non rentables » en deçà d'un taux d'utilisation de 57%, sont mises sous cocon - un risque qui concerne 60% du parc de production à gaz naturel d'ici 2016 (130 000 MW). Ainsi en 2012, leur taux d'utilisation a été de 19% en Espagne, et inférieur à 21% en Allemagne.

Par inversion sur la courbe de charge (9), les investissements en technologies de pointe ne sont plus suffisamment stimulés, créant un risque, dans un contexte de forte intermittence des EnR, de ne pouvoir répondre à un pic de demande d'électricité. En outre, le coût de l'arrêt des centrales étant parfois trop élevé, les prix négatifs  peuvent apparaitre sur le marché spot européen (10) - plus de 70 heures en 2012.

Pour le consommateur, les conséquences sont palpables : en 2012, seuls 43% de la facture revient au marché, tandis que les taxes ont augmenté de 29% sur l'année. En France, le poids des EnR dans la CSPE (11) est passé de 201 M d'euros en 2004 à 3 Mds d'euros en 2013, tandis qu'en Allemagne la taxe EEG12 est passée de 1,31 c d'euro/KWh en 2009 à 5,28 c d'euro/KWh en 2013, soit 18% du prix de l?électricité payé par les ménages.


Revisiter le concept d'éco-innovation : sortir les EnR de la logique de rente différentielle

Ce n'est pas prôner une libéralisation tout azimut d'un secteur touchant à un bien de première nécessité que de souligner les dérives d'un soutien public mal calibré. Au delà d'incitations financières, les EnR ont besoin d'avancées qui, s'inspirant du concept d'éco-innovation (13), favoriseraient leur développement autonome ? ou presque. Un équilibre doit être trouvé entre leur montée en puissance progressive et durable dans le mix énergétique européen, et la performance d?un marché concurrentiel.

Contrairement aux politiques financières qui ne le traitent qu'en aval, ces éco-innovations d'un nouveau genre doivent s'attaquer au défaut d?intermittence des EnR - réel défi posé à la gestion de l'offre et de la demande d'énergie - en faisant évoluer les capacités des réseaux et des technologies de stockage. Clés d'équilibrage de la distribution (14), leur développement est d'autant plus important pour les EnR, à raison d'une solidarité européenne suffisamment ancrée - on estime notamment que d?ici 2020 le productible du parc éolien et solaire allemand sera supérieur à la demande intérieure pendant 30% du temps.

Le Power to Gas (15) est un exemple type d'éco-innovation recherchée dans ces domaines. Permettant d'optimiser la production d'électricité d'origine renouvelable sans mener à des distorsions de marché, le concept a surtout été développé en Allemagne, mais pas seulement. En France, il est à l'origine du projet  GRHYD, qui a su mobiliser des partenaires industriels variés. Plus-value du procédé : il permet aussi de produire un gaz moins carboné ce qui, à terme, accélère la réduction des émissions de gaz à effet de serre - autre objectif du 3x20.

Entre utopie et réalité, il y a « et » : mais si le mix énergétique européen n'est que la somme de ceux de ses EM, le cadre communautaire reste déterminant à l?heure où les décisions nationales pèsent sur le tissu économique de chacun d'entre eux. Loin des subventions financières nationales, et des modestes 4,5 Mds d'euros consacrés par les EM aux EnR dans leurs programmes de R&D ces dix dernières années, les EnR ont besoin d'une impulsion politique forte et d'un cadre de recherche européen intensif. C'est aujourd'hui cette dynamique innovante qu'il faut encourager, sous peine de voir les EnR perdre leur capacité à s'intégrer compétitivement, et donc durablement, dans le mix énergétique européen.





  


N

Modèle de soutien public au développement des EnR et effets pervers pour le marché énergétique européen


NOTES

1. La CJUE a assimilé les tarifs d'achat à des aides publiques pouvant mener à des distorsions de marché responsables d'une hausse généralisées des prix.
2. Répartition de différentes sources d'énergies primaires consommées.
3. Diminution de 20% des émissions de gaz à effet de serre par rapport aux niveaux de 1990 ; réduction de 20% de la  consommation d'énergie primaire grâce à une efficacité énergétique accrue ; atteinte d'un' part de 20% d?Enr dans la consommation finale brute d'énergie (directive de 2009/28/Ce).  Ces objectifs ont été complétés en 2011 par les feuilles de route « Energie 2050 » et « Energie bas carbone 2050 ».
4. Les technologies bas carbone supposent des investissements coûteux pour répondre à des défis d'ordre technologique et satisfaire aux exigences de sécurité et de sûreté.
5. European Union Emission Trading System : système communautaire d'échanges de quotas d'émission de gaz à effet de serre entre les principales entreprises des EM émettrices des gaz à effet de serre, mis en place pour faciliter le respect des engagements de l'UE sur le protocole de Kyoto.
6.  Les tarifs d?achats: (i) les fournisseurs d?énergie sont contraints d'acheter, à un prix fixé par l'Etat, de l'électricité d'origine renouvelable aux producteurs sur leur zone de desserte. Le prix, incitatif, est inférieur au prix de marché et le surcoût est à la charge du consommateur (notamment en vigueur en France, Allemagne, Espagne) ; (ii) les quotas avec enchères concurrentielles : l'Etat choisit, par appel d?offres et sur la base du merit order, les producteurs auxquels il rachètera à un prix garanti l'électricité d'origine renouvelable suffisante pour satisfaire les objectifs de sa politique énergétique (notamment en vigueur en Irlande) ; (iii) les certificats verts : producteurs et fournisseurs d?énergie se voient imposer des quotas d'électricité verte qu'ils peuvent satisfaire eux mêmes ou par achat de certificats aux autres acteurs - certificat attribué par MWh produit (notamment au Royaume-Uni, en Italie, Belgique, Pologne, Suède).
7. Appel sur le réseau électrique des différentes unités de production pour répondre à la demande, au fur et à mesure, et en fonction de leurs coûts marginaux croissants.
8. Loi Erneuerbare-Energien-Gesetz, dite loi EEG.
9. Changement dans l'ordre d'appel des unités de production pour répondre à la demande prévisionnelle.
10. Lorsque la demande d'électricité est faible et la production d'origine renouvelable importante, il est parfois plus rentable pour les producteurs de mettre à disposition sur le marché spot des volume d?électricité à prix négatif (on paie pour vendre son énergie produite, en quelques sorte) plutôt que de stopper les centrales.
11. Contribution au Service Public de l'Electricité. Le soutien aux Enr représentent 45% de la CSPE, le reste de ta la taxe se répartissant entre la péréquation spatiale des tarifs (33%), la cogénération (20%) et les dispositions sociales (TPN : 2%).r
12. Erneuerbare Energien Gesetz : taxe allemande de soutien aux énergies renouvelables.
13. Définies par l'OCDE comme toute contribution positive que l?industrie peut apporter au développement durable et à une économie compétitiveXii.
14. Avec des réseaux suffisamment performants, une production excédentaire d?énergie peut être « transférée », par exemple, vers des zones où la demande est forte, pour lisser la distribution. Le transport vers des zones éloignées pouvant être difficile, stocker l'énergie excédentaire pourrait permettre un même mouvement de lissage, mais dans le temps (utilisation différée) - péréquation temporelle et spatiale qui suppose des technologies avancées et des interconnexions suffisantes, notamment.
15. Procédé chimique reposant sur la transformation de l'électricité d?origine renouvelable en hydrogène et méthane, pouvant ensuite être facilement injecté sur le réseau de gaz naturel, ou y être stocké pour une période plus longuexiii.

SOURCES
i Commission Européenne, Des Orientations pour l'intervention publique dans le secteur de l?électricité, Communiqué de Presse, 5 novembre 2013 ; Renouvelables : Bruxelles veut une réforme des régimes de soutien, L'Energie en Question, 7 novembre 2013.
ii Jacques Percebois et Claude Mandil, Rapport Energie 2050, 2012, p. 33.
iii Union Européenne, Directive 2009/28/CE du Parlement et du Conseil du 23 avril 2009 relative a? la promotion de l?utilisation de l?énergie produite a? partir de sources renouvelables et modifiant puis abrogeant les directives 2001/77/CE et 2003/30/CE, Journal Officiel de l'Union Européenne, 5.6.2009.
iv Commission Energie ? Environnement de la Société Française de Physique, La Situation énergétique en France et dans le monde : quels choix politiques ? EDP Sciences Po, 2012, p. 82.
v Eurostat, Communiqué de Presse 65/2013, Energies renouvelables : la part des énergies renouvelables dans la consommation énergétique de l'UE27 en hausse a? 13% en 2011, 26 avril 2013.
vi Jacques Percebois, Prix et coût de l'électricité en France : les atouts du nucléaire, Cours en ligne, Ecole de Physique-Chimie, Paris 2012 ; Jacque Percebois, Prix et tarifs de l?électricité et du gaz naturel : approche en termes d'économie industrielle, IFP School, Rueil-Malmaison, 2013.
vii Capgemini, 15ème édition de l'Observatoire annuel des marchés énergétiques européens, octobre 2013.
viii Euroeletric, cité dans Enerpresse, N°10967, 11 décembre 2013, p. 1.
ix Sauvons le Climat, La Contradiction de la politique européenne de l?électricité, La Chaine Energie de l'Expansion, 5 décembre 2013.
x Claude Mandil, Intervention à la Conférence Annuelle de l'Association des Economistes de l?Energie, Université Paris Dauphine, novembre 2013.
xi Catherine Tissot-Colle, Jean Jouzel, La Transition énergétique 2020-2050 : un avenir à bâtir, une voie à tracer, Les Avis du Conseil Économique, Social et Environnemental, Editions des Journaux Officiels, 2013, p. 53.
xii OCDE, Sustainable manufacturing and eco-innovation : framework, practices and measurement, 2009.
xiii Enerzine, Du gaz naturel artificiel à partir du courant excédentaire, 10 janvier 2014 ; C. de Lorgeril et N. Courtemanche, Le Power-To-Gas peut-il résoudre le problème de l?intermittence des énergies renouvelables ? Sia Partners, 24 octobre 2013
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10 commentaire(s)
[1]
Commentaire par Gépé
jeudi 27 février 2014 09:08
Bonne étude; on parle d'énergie produite, de prix de l'énergie, de rente... Il manque encore la relation avec le cout du travail, mais on en parle peut-être dans les documents analysés. Cela mérite une analyse plus poussée.
[2]
Commentaire par un physicien
jeudi 27 février 2014 10:05
Les EnR ne sont qu'une gigantesque machine à capter les subventions.
[3]
Commentaire par Tilleul
jeudi 27 février 2014 10:31
Mazette les sources ! Le prix négatif est normal puisqu'on paie un équilibre.Il y a plus de prix négatifs en France qu'en Allemagne, et plus de prix négatifs aux Etats Unis qu'en France. Le P2G en Allemagne sert est utilisé pour stocker les surproductions d'électricité nucléaire/charbon, pas renouvelable. Il n'existe pas non plus de marché d'électricité mais un prix régulé calculé sur le prix des combustibles. Cette régulation des prix étaient à l'époque nécessaire pour garantir les profits des centrales gaz naturel. Les EnR n'ayant pas de prix de combustible, on ne peut pas non plus les payer 0 ? comme c'est le cas actuellement ! L'intégration des EnR passe donc bien avant des questions techniques soit par une régulation différente (payé un équilibre/capacité plutot qu'un MWh et supprimer l'ancienne régulation), soit par un vrai marché sans prix unique ce qui nécessiterait alors de supprimer les subventions au gaz et au charbon pour avoir un level playing field.
[4]
Commentaire par papijo
jeudi 27 février 2014 13:28
@Tilleul - Supprimer les subventions au gaz et au charbon ? Moi, je suis tout à fait d'accord, d'autant plus qu'il s'agit de "subventions négatives" (= taxes carbone). Et on pourrait en profiter, pour bénéficier d'un vrai "level playing field", par payer les ENR au prix du marché ! Cela résoudrait rapidement les problèmes d'intermittence et de marché de capacité, nous ferait faire des économies et grâce à un prix de l'énergie moins élevé diminuerait le chômage !
[5]
Commentaire par Tilleul
jeudi 27 février 2014 14:44
Sans subventions il n'y aurait tout simplement plus d'énergie fossile extraites en Europe. Même en France, l'après-mines, c'est à dire ce que ça coute encore au contribuable pour des mines qui ne produisent plus, c'est 500 millions d'euros par an (http://www.senat.fr/commission/fin/pjlf2014/np/np10a/np10a5.html).Ca couterait moins cher à l'Allemagne et à l'Espagne de payer les mineurs à rester chez eux plutôt qu'à continuer à extraire le charbon. Les mines sont juste encore là pour payer la paix sociale en attendant la retraite des mineurs. La question : pour corriger le marché faut-il mettre des aides aux EnR ou faut-il arrêter les subventions aux énergies fossiles avaient été posé et des états européens étaient contre l'approche marché pour cette raison : ça impliquait la disparition des politiques énergétiques nationales et la mort de plusieurs grandes entreprises spécialisé dans les énergies fossiles. On voit d'ailleurs que depuis que cette question des subventions est arrivé sur la table, des projets conventionnels pourraient être remis en cause avec leurs subventions (cf intervention de l'EU en UK sur les subventions aux gaz de schiste et nucléaire.)
[6]
Commentaire par Gépé
jeudi 27 février 2014 14:50
@papijo. Un prix de l'énergie moins élevé augmenterait le chomage; c'est ce que l'on constate en comparant avec l'Allemagne et la Suède, et ce qui est démontré avec un modèle mathématique par le CIRED. J'espérai qu'un lauréat aborderait ce thème car nos commentaires sont trop simplifiés. Il faut faire intervenir la notion de double dividende ou un raisonnement cybernétique.
[7]
Commentaire par papijo
jeudi 27 février 2014 22:19
@Gépé - Effectivement, avec un ordinateur on peut montrer tout ce qu'on veut. Avec une énergie bon marché, les Etats-Unis font reculer le chômage. Pour l'Allemagne, je préfère regarder ce que disent les allemands plutôt que les délires des écolos français. Par exemple, cet article du journal FAZ d'aujourd'hui (Cliquer ici) cite un rapport qui chiffre à 15 milliards d'euros la perte sur les exportation dues au coût des énergies. Un autre article ( Cliquer ici) indique qu'un rapport d'experts du Bundestag démontre que toute la politique de "tournant énergétique" est à revoir: les énormes subventions sont inefficaces sur le climat et n'ont absolument pas développé l'innovation.
[8]
Commentaire par papijo
jeudi 27 février 2014 22:30
@Tilleul - Avez-vous compris le lien que vous nous donnez ? Même s'il n'y a plus de mines, il y a encore des anciens mineurs, et il faut bien qu'ils continuent à toucher leur retraite, même s'il n'existe plus de mines en activité ? Je trouve cela parfaitement normal et je m'étonne que cela vous ait choqué !
[9]
Commentaire par Gépé
vendredi 28 février 2014 05:54
@papijo. Je maintiens mon commentaire; en attendant une solution, le chomage se maintient et la croissance n'augmente pas.
[10]
Commentaire par Tilleul
lundi 03 mars 2014 15:57
@papijo : Une part importante c'est surtout de payer les dégats environnementaux des sites comme les affaissements de terrains ou la dépollution, après on a les privilèges des employés qui sont payés par l'état. Pour les EnR et l'efficacité énergétique il s'agit d'entreprise privé qui ont payé les avantages de leur salarié sur fond privé et donc inclu dans le cout du kWh, pourquoi est-ce que le charbon a eu droit à être subventionné par l'état au lieu d'avoir son cout supporté par les consommateurs de charbon ? Parce que payé le vrai prix du charbon obligeait à fermer les mines mais que l'état français a continué à subventionner une activité déficitaire pendant des années et des années pour s'acheter la paix sociale dans le bassin minier... En France c'est d'ailleurs la même chose pour le gaz ou le nucléaire, sur votre facture vous avez une ligne CTA qui paie une partie des privilèges des salariés d'EDF et GDF... même si vous n'êtes pas abonné chez eux !
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Vicky Viguet, 23 ans, est étudiante à l'IFP School.

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