L'homme (et la femme, aussi) et l'énergie : les amants terribles - Lyon I, 22 novembre 2016 - CultureSciences-Physique
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L’homme (et la femme,
aussi) et l’énergie : les
amants terribles
Lyon I,
22 novembre 2016
Jean-Marc Jancovici
jmj@manicore.com
jean-marc.jancovici@carbone4.com
jean-marc.jancovici@theshiftproject.org
A part dire des horreurs quand on me
tend un micro, que fais-je ?
Co-fondateur Cabinet de conseil spécialisé en transition
et associé bas carbone. 30 personnes.
Fondateur et Think tank militant pour la décarbonation
président de l’économie
Professeur Mines
Les générations futures…
ParisTech
Auteur Site documentaire sur les sujets
www.manicore.com énergie et climat
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Je peux dire des horreurs à l’oral,
mais j’y arrive aussi à l’écrit
Quand on ne sait pas où
l’on va, l’essentiel est d’y
aller le plus vite possible
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Allons directement aux conclusions
(des fois que je sois bavard)
L’accroissement des revenus depuis 1800 c’est > 90% énergie (permettant
d’augmenter la production), < 10% tout le reste
L’énergie en volume (et pas en prix) pilote le PIB. Le pétrole (et l’énergie en
général) ne présente aucune élasticité prix-volume à long terme.
L’approvisionnement énergétique de l’OCDE est déjà contraint à la baisse, et
cela contraint la zone à une contraction industrielle puis économique, y compris
pour Fillon-Macro-Le Pen et. al
Historiquement, nous sommes passés des renouvelables aux fossiles. Si les
ENR étaient supérieures, nous serions restés aux renouvelables.
Il n’y a pas de solution technologique miracle à l’accord de Paris. 2°C, c’est
récessif… mais ne pas le chercher le sera encore plus.
Essayer de résoudre des problèmes de long terme avec des mécanismes de
marché aura pour seule conséquence de ramener la guerre. Le « bas carbone »
est trop intense en capital pour que le marché fasse le travail tout seul
Se mettre à l’économie bas carbone signifie :
Plus de physique dans la politique, sinon les « solutions » feront faillite
Plus d’approche cout-efficacité, sinon nous perdrons notre argent et notre temps sans
résoudre les problèmes,
Passer de la consommation à la reconstruction
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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Ma facture d'électricité
(voire de gaz)
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Si l’énergie n’est qu’une facture, il est
urgent de pas s’en occuper
Fraction du revenu consacré à l’achat d’énergie brute en moyenne mondiale. Calculs
Jancovici sur données BP Statistical Review et World Bank.
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On ne va quand même pas passer la
nuit sur 5%…
= 5%*PIB
= 2%*( )
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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Ma facture d'électricité Il faut l'économiser, mais
(voire de gaz) pourquoi ?
Ce que l'on ressent un matin Ce qui compte la transformation,
où l'on est en forme ou j’ai dit une bêtise ?
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L'énergie, plus fort que les euros
L'énergie est là dès que le monde change :
Modification de température
Modification de la vitesse
Modification de forme
Modification de la composition chimique
Modification de la position dans un champ
(magnétique, électrique, gravitationnel…)
Changement de composition atomique
Transfert de rayonnement à de la matière
Compter l’énergie, c’est compter la transformation
physique du monde qui nous entoure
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Nietzsche voulait des surhommes :
le carbone l’a fait
80 kg + 10 kg
x 2000 m de
dénivelée x 10
≈ 0,5 kWh 1,5 €/L :
1 jour sur 2 : 100 kWh/an 0,4 €/kWh
Au SMIC : 200 €/kWh ÷ 500 10 kWh
Même un esclave : 4-40 €/kWh 2-4 kWh
÷ 10-100 mécanique
6 m3 terre x 1 m
0,05 kWh x 100 1L
(10 kWh/an)
2000 €/kWh ÷ 5000
www.manicore.comIl fut une époque où nous étions
renouvelables et durables…
Ce qui excite les journalistes (et du coup les politiques)
20.000 kWh par personne et
par an ≈ 200 « esclaves
énergétiques » permanents
par personne
50% = machines à
déplacer des gens et
des choses
66% = machines à faire de l’électricité
Consommation d’énergie par personne, moyenne mondiale 1860-2014. Jancovici, 2015
www.manicore.comLes voici, nos esclaves des temps
modernes !
+
=
200 (moyenne
mondiale) à 600
(moyenne française)
www.manicore.comEt par ailleurs nous sommes un poil
plus nombreux…
Consommation mondiale d’énergie primaire depuis 1860. Jancovici, sur sources diverses.
www.manicore.comLe solaire, énergie la plus en vogue,
vraiment ?
De 2000 à 2015, le charbon
a augmenté 26 fois plus que
le solaire, et 8 fois plus que
l’éolien !
Surplus de consommation mondiale par énergie entre 2000 et 2014. Jancovici, sur données
BP Statistical Review 2015 & divers
www.manicore.comL’électricité sent plus fort le carbone
que le panneau
10 à 200 g de CO2/kWh électrique piloté
ique é le c trique
électr /kWh
O2/kW
h O2
8 00g de C
400 g de C
1000 g de CO2/kWh électrique
Évolution de la production électrique mondiale entre 1980 et 2014. Jancovici, sur données
BP Statistical Review 2015 & divers
www.manicore.comLa France, pays « tout nucléaire » ?
1,5 Md $
import/an
– 12% du
CO2
Répartition de la consommation d'énergie finale en France en 2012. Source Carbone 4, 2013,
d’après SOeS, Ceren, SBCU, RTE. Calculs avec un baril à 100 $
www.manicore.comEt donc énergie = carbone = fossile,
ou presque
Fossile !
www.manicore.comAu commencement était le carbone
et miracle… (après 15 à 800 millions
d’années et dans 0,0000000001% des cas)
GRATUIT !
Carbone !
Je laisse tomber au fonds de l’océan une fois mort,
se mélanger avec le sédiment minéral,
se faire enfouir par la tectonique des plaques,
se faire cuire par la géothermie,
www.manicore.comCarbone, vous avez dit carbone ?
Je laisse tomber sur le sol, se mélanger
avec le sédiment minéral, enfouir par la
tectonique des plaques, se faire cuire
par la géothermie, et miracle… (après
300 millions d’années)
Il y a 300 millions d’années
GRATUIT !
www.manicore.comUtiliser du pétrole, c’est plus facile
que du vent…
Renouvelables -> fossiles : prix / 50-100
=
80 km/h
10 m
3 millilitres !
0,3 centimes par kWh (pilotable)
10 m
8 centimes par kWh sans pilotage, 25 à 50 avec
www.manicore.comLa physique sera toujours plus forte
que les promesses de campagne
La loi de conservation impose que l’homme ne peut rien
faire d’autre que d’exploiter à son profit une source
d’énergie déjà existante dans l’environnement (énergie
primaire). Ni l’électricité ni l’hydrogène ne sont présentes
dans l’environnement.
Toutes les énergies primaires sont gratuites : personne
n’a rien payé pour que se forment le pétrole, le gaz,
l’uranium, le soleil ou le vent. Les hydrocarbures sont
aussi gratuits que les renouvelables.
Le « cout de l’énergie » représente uniquement les
salaires et rentes qu’il a fallu payer pour extraire l’énergie
de l’environnement. La nature ne se fait jamais payer.
Plus une énergie est diffuse et non pilotable, plus elle
coutera cher. C’est juste de la physique.
www.manicore.comL'économie vue par Super Mario (ou
Super Manuel !)
Système productif
www.manicore.comEn fait, il vaut mieux avoir de la
ressource…
Capital
Système productif
Travail
=1 + = 200
www.manicore.comHollande et Sarkozy auraient du se
présenter il y a 1000 ans !
3% par an pour l’éternité ?
Début des
combustibles fossiles
1800 ans avec
1000 ans sans presque pas de
croissance croissance
PIB mondial reconstitué de l’an 0 à 2003. Source Maddison, 2010
www.manicore.comLe meilleur modèle macro-
économique du monde : une droite
2015
1965
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le
monde, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
www.manicore.comPuis-je avoir du PIB sans énergie ?
Variation de la consommation d'énergie (en vert) et du PIB en dollars constants
(en bleu), pour le monde. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
www.manicore.comLa productivité du travail ? Des
machines et de l’énergie !
0,5% par an : la corne d’abondance se
fatigue
+2,5% / an chaque année, le parc de
machines par personne augmente d’au
moins 2,5%
chaque année, la transformation de
ressources par personne augmente
d’au moins 2,5%
chaque année, la production économique par personne augmente
d’au moins 2,5%
0% par an dans l’OCDE…
Les chocs pétroliers correspondent à
l’arrêt de la hausse rapide de la
productivité du travail pour des raisons
physiques
www.manicore.comIl y a pétrole et pétrole
Production mensuelle de liquides et uniquement de brut et condensats depuis janvier 1994.
Données Energy Information Agency, novembre 2016
www.manicore.comSécurité d’approvisionnement ?
Quelle sécurité ?
Menace = géologie
mondiale (ca s’essouffle !)
Menace = mer du Nord (60%) post-
pic + importations pas si faciles
Menaces = baisse des ressources
locales + peu d’importations + CO2
Menace = peur
Menace = besoins en capital
Consommation d’énergie par européen depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016
www.manicore.comSécurité d’approvisionnement ?
Quelle sécurité ?
Consommation d’énergie en Europe depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016
www.manicore.comOubliez les promesses de campagne,
regardez la dérivée seconde !
Taux de croissance de l’approvisionnement énergétique de l’Europe à 28 depuis 1965.
Calculs Jancovici sur données BP Statistical review
www.manicore.comPas d’énergie, pas d’industrie
2007
1970
Energie consommée (en abscisse) et production industrielle en dollars constants
(ordonnée) pour l’OCDE, de 1970 à 2013. Données World Bank & BP Statistical Review
www.manicore.comOoooops !
2008
2015
1965
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour la
Grèce, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
www.manicore.comOoooops ! (bis)
2006
2015
1965
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour
l’Italie, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
www.manicore.comOoooops ! (ter)
2015
2007
1965
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour
l’Espagne, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
www.manicore.comLe prix du pétrole est-il élastique ?
2015
1921
1986 2001
1973
Prix du baril (en abscisse) vs. PIB en dollars constants (ordonnée) de 1921 à 2015.
Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review
www.manicore.comIl vaut mieux prévoir le prix passé
que le prix futur
Prix constaté du baril (courbe bleue) vs. projections faites par l’AIE de 2003 à 2014. Source
Carbone 4, 2015.
www.manicore.comC’est la valse à trois temps…
www.manicore.comIt’s the kWh, stupid!
L’énergie par
personne croit de
2,5% par an
L’énergie par L’énergie par
personne croit de personne ne croit
0,5% par an quasiment plus
Variation annuelle du PIB par personne en moyenne mondiale. Jancovici, sur données
World Bank.
www.manicore.comC’est (à nouveau) la valse à trois
temps
Consommation d’énergie par européen depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016
www.manicore.comEn Europe, nous sommes en avance
Brexit !
Variation annuelle du PIB par personne en Europe. Jancovici, sur données World Bank.
www.manicore.comVive le gaz de schiste !
Consommation d’énergie par américain depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016
www.manicore.comEt donc…
Trump !
Variation annuelle du PIB par personne aux USA. Jancovici, sur données World Bank.
www.manicore.comOCDE cherche mines et barils,
désespérément
Taux de croissance de l’approvisionnement énergétique de la zone OCDE depuis 1965.
Calculs Jancovici sur données BP Statistical review
www.manicore.comSaloperie de physique !
????
Taux de croissance du PIB par personne dans l’OCDE sur la période 1960-2015 (bleu), de la
moyenne sur la période (rouge), de la tendance passée (bleu plein), et de la prolongation de
la tendance (pointillé). Calculs Jancovici sur données World Bank
www.manicore.comL'observation, mère de toutes les lois
en physique
Il est évident qu'Allègre néglige des données d'observation irréfutables
2015
Effet du relèvement des températures l'habillement depuis 1920 Source :
Petit Bateau ; Playtex ; Aubade ; Princesse Tam Tam
Vivement 2020 ?
www.manicore.com5°C, juste un pull en moins ?
3 km d’épaisseur
≈ 100.000 h Sec et froid
Source: Quaternary Environments Network
L’Europe il y a 20.000 ans L’Europe actuelle
Moyenne ì +5°C
www.manicore.comMais un climat, ce n’est pas juste une
température moyenne
Moyenne inter-modèles de l’évolution des précipitations pour une hausse de 2°C de la
moyenne par rapport à 1980-2010. Source : GIEC, 5è rapport d’évaluation, 2014
www.manicore.comPleuvra, pleuvra pas ?
Évolution constatée des précipitations sur la période 1951-2010. Source : IPCC, 5è rapport
d’évaluation, 2013
www.manicore.comEn Syrie comme ailleurs, il faut
manger
Daesh !
Production de céréales et population en Syrie depuis 1960. Données World Bank.
www.manicore.comUn jour, l’avenir devient le présent
Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions
Atteinte aux écosystèmes
Baisse des rendements agricoles
Agents pathogènes
Acidification de l’océan
Vagues de chaleur
Hausse du niveau de l’océan
www.manicore.comPartez pas, y’a du rab
Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions
Changement de la
circulation océanique
Fonte/désagrégation des calottes
Conséquences
sanitaires
Intensification des Relargage du
phénomènes extrêmes carbone des sols
Et nous ne verrons jamais venir à l’avance toutes les conséquences
possibles, puisque l’expérience est inédite
www.manicore.comAu secours ! Où est le bouton « reset » ?
Fonte des
calottes
Dilatation de
l’eau de mer
Température
atmosphérique
Concentration
en CO2
Hypothèse :
émissions de
CO2
Source : Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC
www.manicore.com2°C, fingers in the nose?
2015
Emissions cumulées de CO2
depuis 1870 en Gt
÷ 3 en 2050
Élévation de température en 2100 en fonction du cumul émis depuis 1870. IPCC, 2015
www.manicore.comDans l’enfer de la règle de trois
L'équation de Kaya :
A diviser par 3 d’ici 2050…
et le sera !
Problème : ≈ 0% en 15 ans ! Magic technique N°2 :
î CO2 par kWh =
nuke, ENR, CCS &
charbon vers gaz
Magic technique N°1 : + 25% d'ici 2050 ?
î NRJ par $ de PIB Problème : ≈ 0% en 15 ans !
+ 2% par an = x 2 en
36 ans ; + 4% par an =
x 4 en 36 ans !!!
www.manicore.comTransition, es-tu là ?
Début de « l’essor
des ENR »
Émissions ÷ 3 à
consommation
constante
Émissions ÷ 3 à
consommation doublée
Emissions par kWh primaire depuis 1860. Jancovici, 2015 ; données Schilling et al., 1977, BP
Statistical Review, 2015
www.manicore.comDivisons par trois, donc, mais quoi ?
Autres
Déforestation Centrales à charbon
Centrales
électriques
gaz & fioul
Ciment
Agriculture
≈ 6% ≈ 4% ≈ 2% ≈ 2%
Transports Bâtiments Reste de l’industrie
Décomposition des émissions mondiales en 2014. Jancovici, données diverses.
www.manicore.comParis, un grand succès… pour lequel
tout reste à faire
Emissions projetées avec les INDC de l’accord de Paris, et trajectoire à suivre ensuite pour
avoir au moins 65% de probabilité de respecter les 2°C . The Shift Project, 2016
www.manicore.comIl ne suffit pas d’investir pour
décarboner…
Max de la Max World War 2
crise de 29
Variation des émissions de gaz à effet de serre dans le monde depuis 1900. Jancovici, sur
données diverses.
www.manicore.comIl ne suffit pas de négocier pour
réduire…
2005 : entrée en vigueur de Kyoto
1992 : Sommet de la Terre
Emissions de CO2 depuis 1860. Jancovici, sur données diverses.
www.manicore.comQui a mis en œuvre le bon côté de la
force ?
Divisé par 3 Divisé par 3…
Petit Ours Brun veut Petit Ours Brun ne veut pas
sauver le climat sauver le climat
Efficacité carbone des économies européennes et américaines, en grammes de
CO2 par $ constant de PIB. Données BP Statistical Review (énergie) et World Bank
(PIB), calculs de l’auteur.
www.manicore.comDe quand date l’incompatibilité de la
bière et des becquerels ?
Production nucléaire en Allemagne depuis 1965. Jancovici, sur données BP Statistical
Review
www.manicore.com100% ENR fingers in the nose, ca
risque d’être compliqué…
100% Nucléaire 100% Eolien
Facteur de charge ≈ 80% ≈ 20%
x 3-4
Durée de vie 60 ans 20 à 30 ans
x 2-3
Réseau ≈0 ≈ 0,5 à 1 fois
x 1,5-2 cout éolienne
Stockage
10% 50%-60%
intersaisonnier x2
Cout au kW 3-5.000 €
1
1.500 €
L
installé ÷ 2-3
Total capex/kWh ≈ x 10-20
www.manicore.comEn démocratie, ce qui compte est ce
que pense l’électeur, non les faits
Pour chacune des activités suivantes dites-moi si d'après ce que vous
savez elle contribue beaucoup, assez, peu ou pas du tout à l'effet de serre
(Réponse « beaucoup » + « assez ») !!!
Les
centrales
Le Le de
Les La Les Les
Les chauffage traitement production L'agriculture L'activité
activités destruction bombes centrales
transports des des d'électricité et l'élevage volcanique
industrielles des forêts aérosols nucléaires
bâtiments déchets au gaz au
charbon
ou au fuel
2014 88 85 88 75 75 74 91* 53 66 36
2013 90 88 89 73 72 70 64 61 59 36
2010 90 88 90 70 70 69 64 61 59 42
2007 93 92 89 75 71 69 59 56 50 31
2004 90 88 87 73 58 70 62 63 41 28
2001 89 87 84 67 46 67 52 61 39 33
2000 85 83 79 64 39 57 60 59 33 30
• La formulation de cet item a changé en 2014 : l’Ademe a ajouté « au gaz, au charbon ou au fuel », ce qui a provoqué une augmentation
artificielle de cet item
Baromètre Ademe / CSA
www.manicore.comwww.decarbonizeurope.org
ÉLECTRICITÉ DÉCARBONÉE POUR DES VÉHICULES MOBILITÉ URBAINE
Fermer ÉCONOMES INTELLIGENTE
toutes les centrales à charbon Généraliser Réussir
la voiture à moins de 2L/100km la révolution du transport en
ville
REDONNER L’AVANTAGE AU NOUVELLE RÉVOLUTION UN HABITAT SOBRE EN
TRAIN INDUSTRIELLE ÉNERGIE
Tripler Inventer Rénover
le réseau des trains à grande l’industrie lourde post-carbone les logements anciens
vitesse
UN IMMOBILIER PUBLIC ENCOURAGER LA CONSTRUCTION ÉVOLUTION DE
EXEMPLAIRE Lancer « BIO » L’ALIMENTATION
le grand chantier de rénovation Développer Réussir
des bâtiments publics la construction en bois le passage à l’agriculture
et matériaux "biosourcés" durable
www.manicore.comIl ne suffit pas d’investir pour
décarboner…
300 à 350 milliards d’euros investis
Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en Allemagne depuis 1965. Jancovici, sur
données BP Statistical Review
www.manicore.com…mais bien investir aide parfois !
300 milliards d’euros investis
Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en France depuis 1965. Jancovici, sur
données BP Statistical Review
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