2020 20% pour énergies renouvelables - Prebat
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Feuille de route des énergies renouvelables
Feuille de route des
énergies renouvelables
20% pour
2020
Introduction
En mars 2007, les chefs d'Etat et de gouvernement des 27 Etats l'expérience de la directive existante relative aux biocarburants, les
Introduction
Membres de l'Union Européenne (UE) ont adopté un objectif distributeurs de carburants utilisent seulement des biocarburants
contraignant de 20% d'énergies renouvelables dans la consom- s'ils y sont incités financièrement ou s'ils sont contraints de le faire.
mation énergétique totale d'ici à 2020. En combinant cet objectif Fort de cette expérience, la Directive EnR veut introduire un objectif
avec l'engagement d'augmenter l’efficacité énergétique de 20% contraignant de 10 % d'énergies renouvelables dans les transports
d'ici à 2020, les leaders politiques européens ont ouvert la voie d'ici à 2020. De plus, seuls les biocarburants durables seront comp-
à un avenir énergétique plus durable pour l'Union européenne tabilisés dans les résultats et c'est pourquoi la Directive EnR propose
et pour les générations futures. des critères de durabilité pour la production des biocarburants.
En janvier 2008, la Commission européenne a présenté un projet La Directive EnR devrait être adoptée début 2009 avant les élec-
de directive relative à la promotion de l'utilisation de l'énergie tions du Parlement européen en juin 2009. Si elle est adoptée en
produite à partir de sources d'énergie renouvelables (Directive EnR) temps utile et transposée adéquatement dans le droit national, la
qui contient une série d'éléments nécessaires à la mise en place Directive devrait devenir la législation de promotion des énergies
d’un cadre législatif permettant l’atteinte de l’objectif de 20%. La renouvelables la plus ambitieuse au monde!
directive met en place un cadre législatif qui doit garantir l'augmen-
tation de la part des énergies renouvelables dans la consommation La Directive EnR
énergétique finale de 8,5% en 2005 à 20 % en 2020.
1. Fixe des objectifs nationaux contraignants pour la part
Afin d'atteindre l'objectif global et contraignant de 20 % défini
des énergies renouvelables dans la consommation totale
dans la Directive EnR, le développement de toutes les sources
d'énergie en 2020, y compris 10 % d'énergies renouvelables
d'énergie renouvelables et une combinaison équilibrée de leur
dans le secteur du transport
déploiement dans les secteurs du chauffage et du refroidissement,
La contribution de chaque Etat Membre est calculée sur la base de
de l'électricité et des biocarburants sont nécessaires :
la part des énergies renouvelables dans chaque pays en 2005 plus
une augmentation forfaitaire de 5,5 % par Etat membre ainsi qu'une
Electricité provenant de sources d'énergie
augmentation supplémentaire pondérée en fonction du PIB:
renouvelables
L'Union européenne a pour objectif de tirer 21 % de son électricité
de sources d'énergie renouvelables d'ici à 2010. Cet objectif a
Tableau 1: Objectifs nationaux contraignants
été formulé dans la Directive 2001/77/CE relative à la promotion
stipulés dans la directive (2005 et 2020)
de l'électricité renouvelable. Si certains Etats Membres tels que Part des Objectifs pour
l'Allemagne, l'Espagne et le Danemark sont en bonne voie pour EnR dans la la part des
consommation EnR dans la
atteindre leurs objectifs, d'autres en sont loin. La Directive EnR doit finale d'énergie, consommation
encourager le maintien et le renforcement des cadres législatifs 2005 finale d'énergie,
existants destinés à la promotion de l'électricité renouvelable. Il 2020
est également impératif de définir des exigences minimales pour Belgique 2.2% 13%
lever les barrières administratives telles que la mise en place de Bulgarie 9.4% 16%
procédures simplifiées d'obtention des autorisations en une seule République tchèque 6.1% 13%
étape. Les questions telles que l'accès prioritaire au réseau et un Danemark 17.0% 30%
partage plus équilibré des coûts liés à la connexion au réseau Allemagne 5.8% 18%
doivent être abordées. Estonie 18.0% 25%
Irlande 3.1% 16%
Chaleur et froid à partir de sources d'énergie Grèce 6.9% 18%
renouvelables Espagne 8.7% 20%
France 10.3% 23%
En ce qui concerne le secteur de la chaleur et du froid à partir Italie 5.2% 17%
d'énergies renouvelables, la Directive EnR met en place pour la Chypre 2.9% 13%
première fois un cadre législatif qui manquait à ce secteur qui Lettonie 34.9% 42%
recevait peu d'attention politique. En effet, dans la plupart des Lituanie 15.0% 23%
Etats membres de l'UE, il n'existe pas encore d'approche globale Luxembourg 0.9% 11%
pour soutenir ce secteur. Cette situation est particulièrement Hongrie 4.3% 13%
frappante si l'on considère que près de la moitié de la consom- Malte 0.0% 10%
mation totale d'énergie de l'UE est utilisée pour la production Pays-Bas 2.4% 14%
de chaleur. L'objectif est donc de transformer un géant endormi Autriche 23.3% 34%
en un secteur dynamique. Pologne 7.2% 15%
Portugal 20.5% 31%
Biocarburants pour le transport Roumanie 17.8% 24%
La politique de l'UE en matière de biocarburants a commencé en Slovénie 16.0% 25%
2003 avec la première directive relative aux biocarburants qui fixe République slovaque 6.7% 14%
des objectifs indicatifs pour promouvoir l'utilisation de carburants Finlande 28.5% 38%
d'origine renouvelables dans le secteur des transports. Pour 2010, Suède 39.8% 49%
l'objectif a été fixé à 5,75% en contenu énergétique. Comme le montre Royaume-Uni 1.3% 15%
Introduction
2. Définit des objectifs intermédiaires EREC accueille favorablement cette disposition qui contribuera
La directive arrête des objectifs intermédiaires par pays pour à une meilleure connaissance des technologies renouvelables.
2011/12, 2013/14, 2015/16 et 2017/18 en pourcentage de La qualité des installations doit être garantie par des instal-
leur objectif de 2020. Ces objectifs intermédiaires sont essentiels lateurs certifiés dans le cadre de l'obligation d'introduire des
pour suivre la progression des énergies renouvelables dans un niveaux minimaux d’énergies renouvelables dans les bâtiments
Etat Membre. La proposition de la Commission contenait une neufs ou rénovés. Une période d'adaptation suffisante doit
"trajectoire indicative". Cependant, EREC estime que ces objectifs cependant être accordée pour le développement de systèmes
intermédiaires doivent être obligatoires afin d'éviter tout retard de certification étant donné que ces derniers sont encore très
dans le déploiement des énergies renouvelables. peu développés dans de nombreux Etats Membres.
EREC estime que la Commission doit par conséquent imposer des 5. Définit des critères de durabilité pour
sanctions directes aux Etats membres qui omettent de se conformer les biocarburants
aux objectifs intermédiaires contraignants. Ces sanctions doivent La nature contraignante de l'objectif de 10 % a déclenché un
être fixées à un niveau approprié afin d’inciter les Etats Membres débat animé sur les critères de durabilité et sur la nécessité d'un
à investir concrètement dans les énergies renouvelables. système de certification des biocarburants. Nonobstant le fait
que les producteurs de biocarburants de l'UE se conforment
3. Exige des plans d'action nationaux des Etats membres déjà aux normes agricoles mondiales les plus strictes , l'objectif
spécifiant les moyens qu’ils prévoient de mettre en œuvre de l'UE en matière de biocarburants justifie la mise en place
pour atteindre leurs objectifs d'un système de certification et d'évaluation de la durabilité.
Les Etats membres vont adopter des plans d'action nationaux qui Ce programme servira ensuite d'exemple pour les normes de
définissent des objectifs sectoriels (pourcentage d'énergies renouve- production de biocarburants dans le monde entier. L'industrie
lables dans les secteurs du transport, de l'électricité, du chauffage s'engage à respecter des normes de durabilité strictes mais prati-
et du refroidissement en 2020). Ces plans d’action doivent aussi ques qui s'appliquent aussi bien à la production nationale qu'aux
spécifier les mesures adéquates prises par l’Etat Membre pour importations. Ces critères devraient être, à terme, appliquées à
atteindre ces objectifs. Les Etats Membres devront notifier leurs toutes les sources énergétiques, qu'il s'agisse de biomasse, de
plans d'action nationaux à la Commission pour examen. production alimentaire ou de combustibles fossiles.
Ces plans doivent poursuivre deux objectifs : donner aux Etats Objectifs 2020 d'EREC pour la part des EnR
Membres la flexibilité nécessaire pour décider eux-mêmes comment EREC a appelé pour la première fois en janvier 2004 à un
ils veulent atteindre leurs objectifs nationaux mais, en même temps, objectif contraignant de 20 % d'énergies renouvelables d'ici à
créer une sécurité pour les investisseurs et contribuer à mobiliser 2020. Dans le cadre du projet RESTMAC cofinancé par le 6ème
des capitaux privés en définissant des objectifs et mécanismes Programme-Cadre de l'UE pour la Recherche & le Développement
clairs au niveau national. Technologique (6ème PCRD), EREC ainsi que ses membres et
l'ADEME ont élaboré une feuille de route technologique pour
4. Nécessite la réduction des barrières administratives et l'UE définissant comment l'industrie des énergies renouvelables
réglementaires au développement des énergies renouvela- de l'UE prévoit d'atteindre l'objectif de 20 % de consommation
bles, des améliorations dans l'information et la formation d'énergies renouvelables. Les estimations données par l'industrie
et dans l'accès des énergies renouvelables au réseau des énergies renouvelables sont basées sur un scénario réa-
Les barrières administratives sont toujours un obstacle majeur au liste de croissance annuelle pour les différentes technologies.
développement des énergies renouvelables et doivent être levées. Certains secteurs des énergies renouvelables ont développé
Il existe plusieurs options qui, sans impliquer de dépenses sup- des projections beaucoup plus ambitieuses démontrant que
plémentaires, permettent en modifiant le cadre réglementaire de l'industrie européenne des énergies renouvelables pourrait
stimuler les énergies renouvelables. Les démarches administratives aller plus loin que 20%.
à effectuer pour obtenir l’autorisation d’un projet peuvent par
Cette publication donne un aperçu des contributions
exemple être simplifiées. La directive prévoit d'importantes disposi-
possibles des différents secteurs des énergies renou-
tions pour éliminer les barrières administratives et réglementaires.
velables en vue de l’atteinte de l'objectif de 20 %. Elle
Ces dispositions doivent être mises en place pour ouvrir la voie à
présente également la situation des secteurs industriels
un déploiement rapide des EnR à grande échelle.
respectifs ainsi que les feuilles de route technologiques
correspondantes jusqu'en 2020.
Le développement des infrastructures et l'accès prioritaire des
énergies renouvelables au réseau sont essentiels pour une
pénétration des énergies renouvelables à grande échelle. Cela
ne doit pas seulement s'appliquer aux réseaux d'électricité mais
également aux pipelines de gaz et réseaux de chauffage collectifs
pour une plus grande utilisation du biogaz.
En ce qui concerne l'information et la formation, la directive
demande aux Etats membres d'introduire une certification des
installateurs par des programmes de formation accrédités.
Contribution des énergies renouvelables
Contribution des énergies renouvelables à la consommation
d'électricité d'ici à 2020 pour l'UE-27
Compte tenu de la progression actuelle du marché et du soutien politique donné à la production d'électricité renouvelable, l'objectif
actuel de l'électricité provenant des EnR pour 2010 semble pouvoir être atteint. L'objectif global peut être atteint par une contribution
plus importante de certaines des technologies les plus matures et rentables économiquement. Le tableau 2 présente les nouveaux
objectifs pour 2020 avec les taux de croissance annuels attendus et le taux de croissance nécessaire pour augmenter significativement
la part d’électricité provenant des EnR.
Tableau 2: Projections de capacité installée d'électricité renouvelable 1
Type d'énergie 2002 2006 Taux de Projection Taux de Projection Taux de
Eurostat Eurostat croissance 2010 croissance 2020 croissance
annuelle annuelle annuelle
2002-2006 2006-2010 2010-2020
Eolien 23.1 GW 47.7 GW 19.9 80 GW 13.8 180 GW 8.5
Hydro 105.5 GW 106.1 GW 0.2 111 GW 1.1 120 GW 0.8
Photovoltaïque 0.35 GWc 3.2 GWc 73.9 18 GWc 54.0 150 GWc 23.6
Biomasse 10.1 GWe 22.3 GWe 21.9 30 GWe 7.7 50 GWe 5.2
Géothermie 0.68 GW 0.7 GW 0.7 1 GW 9.3 4 GW 14.9
Elec. solaire thermique - - - 1 GW - 15 GW 31.1
Energie océanique - - - 0.5 GW - 2.5 GW 17.5
Si les taux de croissance projetés sont atteints, les énergies renouvelables pourront augmenter considérablement leur part dans la
production d'électricité. Les estimations ci-dessous sont basées sur des projections plutôt modérées du taux de croissance.
Tableau 3: Contribution des énergies renouvelables à la consommation d'électricité
2005 Eurostat 2006 Eurostat Projection 2010 2020 Targets
TWh TWh TWh TWh
Eolien 70.5 82.0 176 477
Hydro 2 346.9 357.2 360 384
Photovoltaïque 1.5 2.5 20 180
Biomasse 80.0 89.9 135 250
Géothermie 5.4 5.6 10 31
Elec. solaire thermique - - 2 43
Energie océanique - - 1 5
TOTAL EnR 504.3 537.2 704 1370
Total brut de la production électrique UE 27 3320.4 3361.5
(Trends to 2030-Baseline) * 3568 4078
(Combined RES and EE) ** 3391
Part des EnR 15.2% 16.0% 19.7% 33.6-40.4%
* -European Energy and Transport: trends to 2030 – update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport
** -European energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport
En fonction du développement de la production totale d'électricité, les énergies renouvelables pourront contribuer à
la production totale d'électricité à raison de 33 à 40%. En supposant que l'UE respecte son plan de route ambitieux en
matière d’efficacité énergétique, une part de plus de 40 % des énergies renouvelables dans la production d'électricité
d'ici à 2020 est réaliste.
1 -Ces chiffres sont basés sur des projections intégrées du taux de croissance. EPIA (European Photovoltaic Industry Association) estime que les chiffres du Photovoltaïque pourraient être beaucoup
plus élevés si le développement de l'industrie se poursuivait de la même manière que les années précédentes. EPIA estime qu'en 2020, 350 GWc pourraient être installés. EUBIA (European Biomass
Industry Association) estime que la capacité installée pour la production de l’électricité à partir de la biomasse pourrait atteindre 70 GW d’ici 2020 si certaines conditions sont mises en place
comme un meilleure promotion de la co-combustion à travers des primes pour les services publics et pour la production de biomasse. ESTELA (European Solar Thermal Electricity Association)
prévoit une capacité installée de solaire à concentration (CSP) de l'ordre de 30 GW d'ici à 2020. En ce qui concerne la géothermie, il faut noter que le chiffre Eurostat pour 2006 ne prend pas en
considération toutes les technologies géothermiques ce qui affecte le calcul global des taux de croissance respectifs.
2 -Normalisé selon la formule proposée dans la Directive EnR
Contribution des énergies renouvelables à la
consommation de chaleur d'ici à 2020 pour l'UE-27
Jusqu'à présent, l’absence de cadre politique favorable en Europe dans le secteur de la chaleur et du froid à
partir d'énergies renovelbales n'a pas permis une grande pénétration du marché. Cependant, avec la mise en
place d'un cadre législatif approprié, la contribution des énergies renouvelables dans le secteur du chauffage
pourrait augmenter de manière significative et notamment dans le secteur de la biomasse. Les secteurs du solaire
thermique et de la géothermie pourraient aussi augmenter considérablement leurs parts de marché.
Tableau 4: Projections de la consommation de chaleur provenant de sources
renouvelables
Type d'énergie 2002 2006 Taux de Projection Taux de Projection Taux de
Eurostat Eurostat croissance 2010 croissance 2020 croissance
Mtep Mtep annuelle Mtep annuelle Mtep annuelle
2002-2006 2006-2010 2010-2020
Biomasse 1 51.2 60.0 4.0% 75 5.7% 120 2 4.8%
Solaire thermique 0.51 0.77 10.8% 1.5 18.1% 12 3 23.1%
Géothermie 0.59 0.68 * 3.6% 3 ** 7 ** 8.8%
*-Comprend uniquement le chauffage collectif
**-Comprend toutes les applications, y compris les pompes à chaleur géothermiques de surface
Si les taux de croissance projetés étaient atteints, les énergies renouvelables devraient augmenter
significativement leur part dans la production de chaleur. Les estimations ci-dessous sont basées
sur les projections plutôt modérées du taux de croissance. Une part à hauteur de 25 % en 2020
semble possible.
Tableau 5: Contribution des énergies renouvelables à la consommation
de chaleur (2006-2020)
2005 Eurostat 2006 Eurostat Projection 2010 Projection 2020
Mtep Mtep Mtep Mtep
Biomass 1 57.5 60.0 75 120 2
Solar thermal 0.68 0.77 1.5 12 3
Geothermal 0.63 0.68 3 7
Total chaleur à base des EnR 58.8 61.45 79.5 139
Total de génération de chaleur UE 27 579.2 570.1
(Trends to 2030) * 583.5 606
(Combined RES and EE) ** 541
Part des EnR 10.2% 10.8% 13.6% 22.9-25.7%
* -European Energy and Transport: trends to 2030 – update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport
** -E uropean energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport
1 -B
iomasse pour la chaleur, chaleur dérivée de la cogénération et chauffage collectif
2 -A
EBIOM (European Biomass Association) estime qu'un objectif de 147 Mtep est réalisable
d'ici à 2020 pour la biomasse destinée à la production de chaleur et de chaleur dérivée.
3 -E n supposant qu'une superficie de 1 m2 de capteur solaire thermique par habitant de l'UE soit un objectif réaliste
d’ici à 2020, ESTIF affiche un objectif global de 21 Mtep d’énergie solaire thermique en 2020
Contribution des énergies renouvelables
Contribution des biocarburants à la consommation de
carburant destiné au transport pour l'UE-27 d'ici à 2020
L'UE dépend fortement de l'énergie importée pour faire fonctionner son économie. Dans le secteur des transports, il y a peu de
diversification des sources d'énergie et le pétrole brut représente plus de 98% des besoins pour les transports de l'UE. C'est pour-
quoi les biocarburants ont un rôle majeur à jouer, à la fois dans l'amélioration de la sécurité énergétique et dans la lutte contre
le changement climatique.
La directive actuelle sur les biocarburants définit un objectif indicatif de 5,75% en 2010. En 2007, l'UE a consommé entre 2,5%
et 3% de biocarburants dans les transports routiers. Etant donné que l'industrie européenne des biocarburants a connu des
taux de croissance annuels à deux chiffres au cours des dernières années, l'Europe est en bonne voie pour atteindre les 5,75%.
Avec l'objectif contraignant de 10% pour le secteur des transports, la Directive EnR transmet un signal clair aux investisseurs
et confirme l'engagement ferme de l'UE en faveur des carburants renouvelables. L'objectif de 10% est ambitieux mais réaliste
et peut être atteint sans effet néfaste sur l'environnement ou vis-à-vis de la disponibilité des denrées alimentaires.
Tableau 6: Projections de la production de biocarburants
Type d'énergie 2002 2006 Taux de Projection Taux de Projection Taux de
Eurostat Eurostat croissance 2010 croissance 2020 croissance
Mtep Mtep annuelle Mtep annuelle Mtep annuelle
2002-2006 2006-2010 2010-2020
Biocarburants 1.05 5.38 50.5% 16 31.0% 34 7.8%
pour transport
La Directive EnR va fixer un cadre important pour le développement futur de l'industrie et va ouvrir la voie à un environnement
stable pour les investissements. De nouvelles technologies et applications des biocarburants seront développées et commerciali-
sées jusqu'en 2020. Grâce à la stimulation de l'industrie, au développement coordonné des biocarburants dans toute l'UE et aux
possibilités de réduire significativement la dépendance au pétrole dans le secteur des transports au cours des prochaines années,
l'industrie européenne des biocarburants s'engage à atteindre la part de 10% de biocarburants d'ici à 2020.
Tableau 7: Contribution des énergies renouvelables à la consommation de carburants
de transport
2005 Eurostat 2006 Eurostat Projection 2010 Projection 2020
Mtep Mtep Mtep Mtep
Biocarburants pour transport 3.13 5.38 16 34.0
Consommation de gazoil & essence 297.2 300.4
(Trends to 2030-Baseline) * 317.3 349.5
(Combined RES and EE) ** 323.9
Part de biocarburants en % 1.05 1.79 5.0 9.7-10.5
* -European Energy and Transport: trends to 2030 – update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport
** -European energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport
Contribution des EnR à la consommation finale
d'énergie Convention Eurostat (Mtep)
Compte tenu de la progression actuelle du marché et d’un soutien politique solide, l'industrie européenne
des énergies renouvelables est convaincue qu'elle peut atteindre et dépasser les 20 % d’énergies renou-
velables dans la consommation finale d'énergie d'ici à 2020. Les projections faites par les industriels des
énergies renouvelables sont basées sur un scénario de croissance annuelle modérée pour les différentes
technologies. Des mesures strictes d’efficacité énergétique doivent être également prises pour stabiliser la
consommation d'énergie entre 2010 et 2020.
Tableau 8: Contribution des EnR à la consommation énergétique
finale totale (Mtep)
2005 2006 Projection 2010 Targets 2020
Type d'énergie Eurostat % Eurostat % % %
Consommation Finale d'énergie 1 1,211.5 1,214.8
(Trends to 2030) * 1,272 1,378
(Combined RES and EE) ** 1,266
Eolien 6.06 0.50 7.05 0.58 15.13 1.19 41 3.0-3.2
Hydro 2 29.82 2.46 30.71 2.53 30.95 2.43 33 2.4-2.6
Photovoltaïque 0.13 0.01 0.22 0.02 1.72 0.14 15.5 1.1-1.2
Biomasse 67.51 5.57 73.11 6.02 102.60 8.07 175.5 12.7-13.9
Géothermie 1.10 0.09 1.16 0.10 3.86 0.30 9.4 0.7
Solaire thermique 0.68 0.06 0.77 0.06 1.5 0.12 12 0.9-1.0
Electricité solaire thermique 0 0 0.16 0.02 2.2 0.2
Energie océanique 0 0 0.08 0.01 0.4 0.03
TOTAL EnR 105.3 8.69 113.02 9.30 156.0 12.3 289 20.9-22.8
EREC et ses membres estiment qu’un objectif de 20 % d’énergies renouvelables dans la consommation
énergétique finale d'ici à 2020 est un objectif réaliste pour l'Union européenne à la condition que certains
développements politiques interviennent et que la continuité des instruments politiques de soutien existants
soit garantie. Les projections sectorielles individuelles sont basées sur des estimations modérées, certains
des secteurs prévoyant des taux beaucoup plus élevés pour leur secteur d'ici à 2020.
Un développement de toutes les sources d'énergies renouvelables existantes et un éventail équilibré du déploie-
ment dans les secteurs du chauffage et du refroidissement, de l'électricité et des biocarburants garantissent
la mise en place d'un réel mix énergétique durable pour atteindre l'objectif global de 20 %.
Tableau 9: Contribution des EnR à la consommation énergétique
finale totale par secteur (Mtep)
2005 2006 Projection 2010 Targets 2020
Type d'énergie Eurostat % Eurostat % % %
Consommation Finale d'énergie 1 1,211.5 1,214.8
(Trends to 2030) * 1,272 1,378
(Combined RES and EE) ** 1,266
Electricité 43.36 3.6 46.19 3.8 60.5 4.8 116 8.4-9.2
Chauffage et refroidissement 58.81 4.8 61.45 5.0 79.5 6.2 139 10.1-11
Biocarburants pour transport 3.13 0.3 5.38 0.5 16.0 1.3 34 2.5-2.7
TOTAL EnR 105.3 8.7 113.02 9.3 156.0 12.3 289 20.9-22.8
1-Y compris l'électricité et les pertes de transmission/distribution de vapeur et la consommation propre
2-Normalisé selon la formule proposée dans la Directive EnR
* -European Energy and Transport: trends to 2030 – update 2007, 2008, European Commission Directorate General for Energy and Transport
** -E uropean energy and transport: Scenarios on energy efficiency and renewables, 2006, European Commission Directorate General for Energy and Transport
Feuille de route 2020 pour l'énergie géothermique
Feuille de route 2020 pour l'énergie géothermique
Dans certaines régions d'Europe, les centrales électriques géother- n Le rendement global amélioré dans la production combinée
miques contribuent déjà à fournir une énergie renouvelable non d’électricité et de chaleur à partir de géothermie.
polluante en utilisant des technologies exploitant la vapeur et les n Le perfectionnement des méthodes d'exploration, des tech-
réservoirs d'eau chaude. Cela se fait principalement en Italie, dans nologies d'installation et des composants (pompes, tuyaux,
les Açores et dans d'autres îles d'origine volcanique en Europe et turbines, etc.)
notamment en Islande.
Le développement futur du secteur du chauffage et du
Dans le Sud-Est de l'Europe, la Grèce, la Turquie et la région du refroidissement géothermique passe par l'atteinte les
Caucase, présentent d'énormes réservoirs encore inexploités qui résultats suivants :
peuvent contribuer à fournir de l’électricité renouvelable.
n amélioration de l’évaluation des ressources (y compris les systèmes
SIG), l’exploration et l’installation des systèmes, y compris pour
Par ailleurs, de nouvelles centrales électriques permettent la
les systèmes de surface et diffusion des meilleurs exemples à
production d'électricité en utilisant de l'eau à basse température,
toute l'Union européenne. Augmentation du rendement des
de l'ordre de 100°C. Ainsi récemment, l'Autriche et l'Allemagne
systèmes de sondes sèches, optimisation de la conception
ont également pu produire de l'électricité à partir de sources
des systèmes, application de systèmes de contrôle avancés,
géothermiques à basse température. Un avantage majeur de
amélioration des composants et des matériaux (compresseurs,
l'énergie géothermique réside dans la disponibilité de la ressource réfrigérants, tuyaux, etc.).
jour et nuit, pendant toute l'année : une fourniture vers le réseau n construction de nouveaux réseaux de chauffage urbain et
fonctionnant jusqu'à 100%. optimisation des réseaux et installations existants, en particu-
lier dans l'Est/lSud-Est de l'Europe et en Turquie. Développer
Les développements technologiques de ces dernières années ont l’utilisation et rechercher des concepts innovants pour l'énergie
ouvert de nouvelles voies pour utiliser la chaleur du sous-sol. Les géothermique dans l'agriculture, l'aquaculture, les processus
excellents résultats atteints par les projets de système géothermi- industriels, etc.
que stimulé comme à Soutlz-sous-forêt montrent que l'énergie n démonstration de nouvelles applications telles que le dégivrage
électrique peut être produite à partir de la géothermie dans et le déneigement sur les routes, les pistes d'aéroport, etc., le
toute l'Europe à des conditions acceptables économiquement dessalement d’eau de mer et le refroidissement géothermique
et écologiquement et pas seulement dans des régions connues par absorption.
pour les températures élevées de leur sous-sol.
Enfin, des barrières non technologiques doivent être surmontées
Le chauffage et le rafraîchissement à partir de géothermie en Europe pour un développement de la technologie : une réglementation
est obtenu soit en utilisant de l'eau chaude provenant d'aquifères administrative et juridique adaptée, une main-d’œuvre qualifiée
profonds, pour le chauffage urbain ou pour d'autres usages directs, et une infrastructure technique adéquate, une plus grande
soit par le biais d'installations géothermiques de surface sur aquifère information du public, etc.
ou avec des sondes sèches. La géothermie permet de fournir de
la chaleur et de la climatisation à tout moment, partout et peut
être utilisée pour le stockage d'énergie thermique.
Pour atteindre les objectifs fixés, outre un support économique,
un programme de recherche et développement est nécessaire
pour la géothermie. Des évolutions technologiques peuvent être
attendues à la fois dans les secteurs électrique et thermique et, en
vue de l'augmentation du potentiel géothermique utilisable, sont
également attendues l'amélioration du rendement des installations
et la réduction des coûts d'installation et d'exploitation (baisse
jusqu'à 2-5 €ct/kWh en 2020, pour la production d'électricité).
Dans le secteur de l'électricité géothermique, les princi-
paux nouveaux développements peuvent être attendus
en ce qui concerne:
n Le développement de technologies permettant l'exploitation de
ressources géothermiques: technologies de forage innovantes,
évaluation des ressources, utilisation de ressources à plus basse
température, exploitation de zones supercritiques, etc.
n La multiplication des systèmes géothermiques stimulés (EGS)
dans d'autres sites et régions.
Feuille de route 2020 pour la bioénergie
Feuille de route 2020 pour la bioénergie
Biomasse des plaquettes, l'installation de millions de brûleurs/boilers/poêles
et des solutions logistiques appropriées pour approvisionner les
Introduction consommateurs doivent conduire à une croissance significative
des marchés correspondants.
La biomasse est une source d'énergie renouvelable non-intermit-
tente qui peut fournir l'énergie à utiliser pour la production de Les poêles et brûleurs qui fonctionnent avec des chips, plaquettes
chaleur et de froid, pour l'électricité et pour les transports. Les et rondins de bois ont été optimisés au cours des dernières années
carburants issus de la biomasse peuvent être stockés facilement sur le plan des rendements et des émissions ; cependant, de
pour répondre à la fois aux demandes énergétiques de base et de meilleurs résultats peuvent encore être atteints. En particulier, des
pointe. La biomasse peut prendre différentes formes (solide, liquide améliorations concernant la gestion du combustible, le contrôle
ou gazeuse) et remplacer directement le charbon, le pétrole ou économique et les exigences de maintenance sont nécessaires. Les
le gaz naturel, soit complètement, soit dans des mélanges avec zones rurales présentent un potentiel significatif de développement
différents pourcentages. La bioénergie est neutre sur le plan du du marché pour l'application de ces systèmes.
CO2 étant donné que tout le carbone émis par combustion a été
absorbé de l'atmosphère par les plantes au préalable. Les installations de chauffage collectif qui sont pour le moment
gérées principalement par des fournisseurs d'énergie et, parfois,
La bioénergie contribue positivement au développement national par des coopératives agricoles pour les systèmes à petite échelle
et régional : la croissance économique et emploi : la substitution suscitent un intérêt croissant. Les systèmes appliqués à ce jour
des importations énergétiques avec des effets directs et indirects utilisent généralement des résidus de sylviculture et de traitement
sur le PIB et la balance commerciale; la sécurité de l'approvision- du bois mais l'application des agrorésidus sera un thème important
nement en énergie et la diversification des sources d’énergie. Elle au cours des prochaines années.
comprend d'autres avantages comme le soutien des industries
traditionnelles, la diversification rurale et le développement Production combinée de chaleur et d'électricité
économique des sociétés rurales. La bioénergie peut également (Cogénération)
contribuer à la sécurité énergétique locale et nationale requise
pour constituer de nouvelles industries. Une amélioration significative des rendements peut être atteinte en
installant des systèmes qui génèrent à la fois de l'électricité et de la
chaleur utile (les installations de cogénération ont un rendement
De plus, les carburants issus de la biomasse peuvent être commer-
annuel d’environ 80-90%). La cogénération est généralement le
cialisés aux niveaux local, national et international, apportant plus
choix le plus rentable pour la production d'électricité issue de la
de flexibilité aux pays qui ont moins de ressources en biomasse.
biomasse si la chaleur, sous forme d'eau chaude ou de vapeur de
processus, est nécessaire.
Développement technologique d’ici à 2020
Des progrès significatifs ont été réalisés dans les techniques de Les rendements améliorés réduisent à la fois l'alimentation en
production de la biomasse et les technologies de conversion au combustibles et les émissions totales de gaz à effet de serre par
cours de la dernière décennie, ce qui a conduit au développement rapport aux systèmes séparés de production d'électricité et de
de technologies compétitives, fiable et efficaces. Ces progrès se chaleur et assurent également un bilan économique amélioré
traduisent par une combustion à grande et petite échelle, une pour la production d'électricité lorsque du gaz naturel coûteux et
co-combustion avec du charbon, l'incinération des déchets solides d'autres combustibles sont déplacés.
municipaux, la production de biogaz par digestion anaérobique,
le chauffage collectif et individuel et, dans certaines régions Les technologies utilisant la cogénération de taille moyenne (de
géographiques, les biocarburants liquides tels que l'éthanol et 400 kW à 4 MW) sont aujourd'hui disponibles dans le commerce
le biodiesel. Néanmoins, de nouvelles filières de carburants (à sous la forme de systèmes ORC ("Organic Rankine Cycle") ou de
base de ressources plus complexes ou issus de nouvelles voies systèmes de turbines à vapeur. Les premières unités disponibles
de conversion telles que la gazéification et la pyrolyse) et de dans le commerce pour la micro-cogénération (1-10kW) viennent
nouvelles applications sont en cours de développement. d'être lancées sur le marché. Une percée pour la gazéification
de la biomasse (entre 100 à 500 kW) pourrait se produire d'ici
Le chauffage par la biomasse à quelques années.
La biomasse est la source thermique renouvelable pour les solutions
Biogaz
à petite, moyenne et grande échelle. Les plaquettes, chips et divers
sous-produits de l'agriculture et de la sylviculture fournissent la Les technologies à base de biogaz sont devenues une partie
matière première du chauffage à base de biomasse. Les plaquet- importante du secteur de la biomasse. Le biogaz est produit à
tes, en particulier, offrent une densité énergétique élevée et des partir de matières organiques dans des conditions anaérobies
carburants standard qui peuvent être utilisés dans les systèmes dans la nature (marécages), dans les décharges ou dans des ins-
automatiques d’alimentation, offrant un certain confort aux utilisa- tallations de digestion anaérobie (fermenteurs). Différents types
teurs finaux. La construction de nouvelles installations pour produire de micro-organismes anaérobies produisent du biogaz à partir
de fumier liquide, d'ensilage, de résidus alimentaires, de déchets tandis que le biodiesel remplace le diesel dérivé de sources fossiles.
ou d'autres matières organiques. Le biogaz peut être utilisé soit Ces biocarburants de première génération présentent un avantage
pour alimenter un moteur à gaz qui est couplé à un générateur important car pendant leur production, des carburants liquides
Feuille de route 2020 pour la bioénergie
pour produire de l'électricité et de la chaleur, soit, après valori- sont produits ainsi qu'une alimentation protéinée destinée au bétail
sation en méthane pur, dans les réseaux de gaz naturel ou dans (en quantité aussi importante que les carburants).
les stations de remplissage comme carburant de transport pour
Bioethanol. Le bioéthanol, aussi appelé alcool, est un carburant
les véhicules à gaz. Typiquement, le biogaz est utilisé dans une
renouvelable produit par fermentation de sucres provenant prin-
installation de cogénération pour produire de l'électricité et de la
cipalement de céréales telles que le froment, le maïs, de triticale,
chaleur mais son rôle en tant que carburant destiné au transport
de seigle, d'orge et de sucre de canne ou de betterave sucrière.
va se renforcer aussi au cours des prochaines années.
Depuis 1986, le droit européen a autorisé jusqu'à 5 % de bioéthanol
dans l'essence et, aujourd'hui, la plupart des flottes européennes
Le biogaz est produit à partir de récoltes énergétiques telles que le
peuvent accepter un mélange à 10 %. Le bioéthanol peut égale-
maïs, le sorgho sucré ou d'autres cultures au rendement énergéti-
ment être utilisé à des concentrations nettement supérieures dans
que élevé par hectare, parce que la plante totale peut être utilisée
les véhicules adaptés tels que les voitures E85 qui tournent à un
comme matière première brute et 65 à 80 % du carbone contenu
mélange de 85 % de bioéthanol et 15 % d'essence. L'éthanol pur
dans la matière brute peuvent être convertis en biogaz.
alimente également les bus et camions en Europe.
Production d'électricité Biodiesel. Le biodiesel est un carburant de transport renouvela-
ble produit à partir de plantes telles que le tournesol ou le colza
L'utilisation de la biomasse pour la production d'électricité a augmenté
ainsi qu'à partir d'huiles de cuisson usagées, de suif ou d'algues.
au cours des dernières années, principalement en raison de la mise
C'est une solution commode de carburant destiné au transport
en place d'un cadre politique national et européen favorable. Dans
en Europe, autorisée en mélanges de 5 à 7 % dans le diesel pour
l'UE-25, la production d'électricité issue de la biomasse (biomasse
des véhicules normaux. Dans les flottes captives des transports
solide, biogaz et fraction biodégradable des déchets solides muni-
publics, il peut être mélangé à raison de 30 à 100 % avec quelques
cipaux) est passée de 19 % en 2004 à 23 % en 2005. Cependant,
modifications des filtres et du moteur.
la plupart des centrales électriques à base de biomasse qui sont en
service aujourd'hui sont caractérisées par de faibles rendements des
L'industrie des biocarburants
boilers et des installations thermiques. De telles installations ont
- de surcroît - toujours un coût de construction élevé. Le principal Bioéthanol. Le secteur de l'éthanol en Europe a démarré len-
défi consiste par conséquent à développer des systèmes plus effi- tement. Il a fallu près de 10 ans pour faire passer la production
caces à moindre coût. Les systèmes avancés pour la production de 60 millions de litres (47 ktonnes) en 1993 à 525 millions de
d'électricité à base de biomasse nécessitent la valorisation du com- litres (414 ktonnes) en 2004. En 2005 et 2006, des taux de crois-
bustible, l'amélioration du cycle et de la combustion et un meilleur sance de plus de 70 % ont été atteints. En 2007, la production
traitement des gaz de fumée. Les technologies futures doivent a augmenté de 11 % 'seulement' pour atteindre 1,7 milliard de
fournir une protection environnementale supérieure à moindres litres (1,34 million de tonnes). Les quatre principaux producteurs
coûts en combinant des procédés sophistiqués de préparation de européens d'éthanol sont la France, l'Allemagne, l'Espagne et la
la biomasse, de combustion et de conversion de la biomasse avec Pologne. La capacité de production du carburant au bioéthanol
un nettoyage postcombustion. De tels systèmes comprennent la dans l'UE augmente rapidement. A l'heure actuelle, il existe une
combustion sur lit fluidisé, la gazéification à biomasse intégrée et capacité installée de 4 milliards de litres (3,16 millions de tonnes)
les turbines à gaz alimentés de l'extérieur par la biomasse. et une autre de 3,5 milliards de litres (2,76 millions de tonnes) est
en cours de constitution. La majeure partie de cette capacité est
Matières premières située en France, suivie par l'Allemagne et l'Espagne.
Les ressources de la biomasse sont composées de matières premières Biodiesel. En 2008, un total de 214 installations de production de
variées telles que les produits de la sylviculture et de l'agriculture, biodiesel peut produire jusqu'à 16 millions de tonnes de biodiesel
les sous-produits des industries du bois et des produits agricoles par an. La production en 2007 a atteint 5,74 millions de tonnes,
ainsi que les flux de déchets municipaux et industriels (la fraction traduisant une année difficile due à la présence d'importations B99
biodégradable). Des cultures énergétiques spécifiques d'arbres et subventionnées de manière déloyale en provenance des Etats-Unis.
de plantes peuvent être cultivées et transformées en différentes Tandis qu'au niveau européen et international, la production de
formes d'énergie. Des pratiques agricoles et forestières améliorées biodiesel a augmenté rapidement en termes absolus, la croissance
peuvent conduire à des rendements plus élevés à l'hectare et à de la production du biodiesel a tout récemment été divisée par
l'unité. De nouvelles méthodes dans la gestion de l'érosion, la trois en raison de cette concurrence anormalement subventionnée.
fertilisation et le traitement préliminaire peuvent conduire à des Ce dossier est actuellement traité par les autorités en matière de
performances améliorées du cycle de vie, des pratiques durables concurrence aux États-Unis et en Europe.
et une production améliorée des matières premières.
En outre, un déficit croissant du diesel est enregistré au niveau
de l'UE, ce qui rend les consommateurs européens vulnérables
Biocarburants économiquement face aux fournisseurs tels que la Russie ou les
pays du Moyen-Orient. À ce problème, le biodiesel apporte une
Introduction solution verte et pratique, la capacité étant déjà en place pour
remplacer une partie de la demande en carburants fossiles.
Les biocarburants les plus courants sont le bioéthanol et le bio-
diesel. A l'échelle mondiale, le bioéthanol est le biocarburant le
Emploi et impact économique
plus consommé. Pourtant, en Europe, 75 % des parts de marché
reviennent au biodiesel. Le bioéthanol est un carburant utilisé Les zones rurales d'Europe souffrent de taux moyen de chômage et
comme substitut du pétrole dans les véhicules de transport routier de sous-emploi supérieurs à la moyenne. Les personnes qui travaillent
10reçoivent des revenus nettement inférieurs à la moyenne de l'UE. La Le syngaz peut être utilisé dans un processus catalytique pour la
production et le traitement de biocarburants en Europe impliquent synthèse de divers produits. Dans un procédé de Fischer-Tropsch
la création d'emplois et plus de richesses pour les communautés (FT), le syngaz sera utilisé pour la production de carburants de
Feuille de route 2020 pour la bioénergie
rurales. La Commission européenne estime qu'une part de marché transport comme le diesel et l'essence ainsi que d'autres produits
de 10 % de biocarburants de production intérieure pourrait conduire chimiques. Le syngaz peut être utilisé à la fois pour la synthèse
à une augmentation nette de l'emploi dans l'UE d'environ 150.000 de méthanol, d'éthanol et d'autres alcools. Ceux-ci peuvent à
postes1. Cela devrait conduire à une augmentation du produit leur tour être utilisés comme carburants de transport ou comme
intérieur brut de l'Union européenne d'au minimum 25 milliards composants chimiques. Le biopétrole peut être brûlé pour la
d'euros et une augmentation du PIB de 0,17% 2. production directe d'énergie dans un procédé de combustion ou
Par ailleurs, la voie de la durabilité dans laquelle l'industrie des peut être gazéifié en syngaz. Une autre utilisation potentielle est
biocarburants s'est engagée garantit un développement équilibré l'extraction de substances chimiques.
pour les zones rurales et une diminution des disparités entre les Le concept de bioraffinerie dans laquelle la biomasse est traitée
régions européennes. Pour la production européenne, les règles dans une vaste gamme de produits commercialisables ressemble
d'écoconditionnalité de la PAC (Politique Agricole Commune) à une raffinerie de pétrole : la matière première (classique ou
garantissent déjà un standard élevé de durabilité. avancée) pénètre dans la raffinerie et, par différents procédés,
est convertie en plusieurs produits tels que les carburants de
transport, les produits chimiques, les plastiques, l'énergie, les
Développements technologiques
aliments et fourrages. Les matières premières sont utilisées de la
jusqu'en 2020 manière la plus efficace possible, augmentant ainsi la durabilité
économique, sociale et environnementale.
Malgré le fait que la production de biocarburants soit une tech-
nologie éprouvée et bien connue, de nombreuses recherches Nouvelles utilisations
restent à accomplir pour maximiser les avantages des biocarbu-
rants. Les objectifs les plus importants en matière de Recherche et Bioéthanol dans les piles à combustible. L'un des marchés
Développement correspondent à une réduction plus importante les plus récents explorés pour les applications du bioéthanol est
des émissions de gaz à effet de serre tout en améliorant la viabilité le marché des piles à combustible. Les piles à combustible élec-
économique. Les principaux développements attendus pour 2020 trochimiques convertissent directement l'énergie chimique du
sont les suivants: bioéthanol en énergie électrique pour fournir une source d'énergie
propre et très efficace.
Technologie de conversion Le bioéthanol est l’un des carburants les plus intéressants pour
Hydrolyse enzymatique de la biomasse. Par rapport à un une pile à combustible. Hormis le fait qu'il provient de ressources
procédé classique de broyage à sec, la production d'éthanol à partir renouvelables, le bioéthanol très purifié peut résoudre le problème
de nouvelles matières nécessite un traitement extensif pour libérer majeur de la contamination de la membrane et de la désactiva-
les sucres dans la cellulose et l'hémicellulose, lesquels représentent tion du catalyseur dans la pile à combustible, ce qui limite son
respectivement 30 à 50 % et 20 à 35 % de la matière végétale. espérance de vie. Des travaux de recherche garantissent que le
Cependant, la composition de la biomasse est variable et plus bioéthanol reste parmi les carburants les plus recherchés pour les
complexe que les matières premières céréalières à base d'amidon. piles à combustible, apportant tous les avantages que promettent
La combinaison exacte du "cocktail enzymatique" pourra attaquer les technologies des piles à combustible au bioéthanol.
les fractions de cellulose et d'hémicellulose, libérant des sucres
E-Diesel. Le mélange bioéthanol-diesel, mieux connu sous le
pour la fermentation. Des recherches sont en cours pour réduire
nom d'E-diesel, contient jusqu'à 15 % de bioéthanol, du carburant
les coûts substantiels des enzymes et, de cette manière, les coûts
de production totaux du bioéthanol avancé. diesel et des additifs. Par rapport à un diesel normal, l'E-diesel peut
considérablement réduire la teneur en particules et les émissions
Un autre défi réside dans la cofermentation efficace à la fois des toxiques et améliorer les propriétés d'écoulement à froid. Des
sucres d'hexose (six carbones, C6) et de pentose (cinq carbones, recherches sont en cours pour la commercialisation de l'E-diesel.
C5) en éthanol. Aucune des levures ou aucun des autres micro-
organismes utilisés actuellement à l'échelle commerciale ne peut Biodiesel aux algues et applications comme kérosène. Si
fermenter des sucres C5. Des recherches sont en cours pour déve- le biodiesel aux algues présente les mêmes caractéristiques que
lopper des organismes qui peuvent efficacement utiliser les deux le carburant normal, le procédé de production peut également
types de sucre afin de maximiser les rendements d'éthanol par tonne être utilisé pour extraire le CO2 des centrales électriques et d'autres
de biomasse. Une conversion efficace des deux types de sucre en installations industrielles (synergie du charbon et des algues). La
éthanol est nécessaire pour rentabiliser tout le procédé. production d'huile d'algue par hectare est extrêmement élevée et
ne nécessite même pas de terres agricoles étant donné que les
Conversion thermochimique. La biomasse subit d'abord un algues peuvent être cultivées en pleine mer, dans des bassins ouverts
traitement thermique. En présence d'une quantité contrôlée d'oxy- ou même sur des sites industriels dans des photobioréacteurs. De
gène, un processus appelé gazéification intervient. Le gaz produit plus, la production de biodiesel aux algues peut être combinée au
par la gazéification est appelé gaz de synthèse ou syngaz. Si le traitement des eaux usées et au recyclage des nutriments tandis
processus se déroule en l'absence d'oxygène, le processus est appelé que l'eau polluée (nettoyée par les algues) agit comme nutriment
pyrolyse : dans certaines conditions, ce processus pourrait déboucher
dans leur croissance. Plus important encore, le kérosène à base de
principalement sur un produit liquide appelé biopétrole.
biodiesel aux algues représente la meilleure réponse potentielle
1-Ces
chiffres sont basés sur un prix du pétrole de $48/baril et, par conséquent, sous-estiment pour la durabilité de l'industrie de l'aviation.
considérablement la création d'emplois en Europe. Source: Document de travail des services de la
Commission, Sec (2006) 1721: Biofuels Progress Report, Review of economic and environmental
data for the biofuels progress report
2- Evaluation de l'impact de la feuille de route pour les énergies renouvelables
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