Quelles perspectives pour l'énergie hydraulique dans le mix énergétique ? - P. Menanteau (EDDEN - Univ de Grenoble) R. Vidil (Hydro 21) - Hydro21
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Quelles perspectives pour
l'énergie hydraulique
dans le mix énergétique ?
P. Menanteau (EDDEN – Univ de Grenoble)
R. Vidil (Hydro 21)
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012 1
L’hydraulique maintient sa place
dans le mix énergétique
Primary energy - OECD Primary energy - non OECD
1600 3000
1400
2500
1200
2000
1000
Mtoe
Mtoe
800 1500
600
1000
400
500
200
0 0
1965
1967
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
1965
1967
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
Natural gas Coal Nuclear Hydro Other renew. Natural gas Coal Nuclear Hydro Other renew.
Source : BP Statistical review, 2012
Entre 1980 et 2010, la production d’électricité d’origine
hydraulique a très peu évolué dans les pays de l’OCDE (recul
dans le mix électrique) mais elle a progressé dans les pays non-
OCDE (depuis 2000).
L’hydraulique représente 16% de la production d’électricité dans
le monde (nucléaire 13%, fossiles, 67%, autres ENR 3%).
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012
L’hydraulique représente l’essentiel de la
production d’électricité renouvelable
Production d'électricité renouvelable - TWh Part de l'hydroélectricité (2010)
250 100%
90%
200 80%
70%
150 60%
50%
100 40%
30%
50
20%
0 10%
0%
OCDE non OCDE OCDE non OCDE
1990 2010
Hydro Autres REN
L’hydraulique représente encore l’essentiel de la production d’électricité
renouvelable dans le monde mais les autres sources d’énergie
renouvelable progressent rapidement.
Dans certains pays, l’hydraulique assure plus de 50% de la production
d’électricité. C’est la première source d’ElecR en France – 2eme parc
installé en Europe (après Norvège)
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012
Des anticipations de croissance limitées
en Europe à l’horizon 2020
Programmes nationaux en faveur des ENR - EU 27
(taux croissance annuel moyen)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
2010-2015 [%/year] 2015-2020 [%/year]
De faibles perspectives de croissance pour l’hydroélectricité en Europe
comparées aux autres sources d’énergie renouvelable
(Source : Plans nationaux d’action en faveur des énergies renouvelables)
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012
Quelles perspectives à 2035 ?
(les scénarios AIE)
Référence Politique modérée Politique ambitieuse
Production d'électricité - OCDE - Current Policies Production d'électricité - OCDE - New Policies Production d'électricité - OCDE - Scen 450
8000 8000 8000
7000 7000 7000
OCDE
6000 6000 6000
5000 1990 5000 1990 5000 1990
4000 2009 4000 2010 4000 2009
3000 2020 3000 2020 3000 2020
2035 2035 2035
2000 2000 2000
1000 1000 1000
0 0 0
Fossil fuels Nuclear Hydro Renewables Fossil fuels Nuclear Hydro Renewables Fossil fuels Nuclear Hydro Renewables
Production d'électricité - nonOCDE - Current Policies Production d'électricité - nonOCDE - New Policies Production d'électricité - nonOCDE - Scen 450
12000 12000 12000
non-OCDE
10000 10000 10000
8000 8000 8000
1990 1990 1990
6000 2009 6000 2010 6000 2009
2020 2020 2020
4000 4000 4000
2035 2035 2035
2000 2000 2000
0 0 0
Fossil fuels Nuclear Hydro Renewable Fossil fuels Nuclear Hydro Renewable Fossil fuels Nuclear Hydro Renewable
Source : AIE, World Energy
La mise en place d’une politique climatique ambitieuse aurait peu d’impact Outlook, 2012
sur le développement de la production hydroélectrique (très limité pour
l’OCDE à faible pour les pays non OCDE).
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012
Développement de l’hydroélectricité et
politiques climatiques (2050)
Horizon 2050
Source : IPPC Special Report
Selon les résultats des modèles de prospective énergétique (164 scénarios
analysés par l’IPCC) la contribution attendue de l’hydroélectricité reste limitée
par rapport aux autres sources d’électricité renouvelable et la variabilité est
relativement faible ;
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Pas de développement massif … et pourtant
l’hydroélectricité dispose de nombreux
atouts
Approvisionnement énergétique
Indépendance énergétique
Source d’énergie compétitive
Pas d’émission de gaz à effet de serre ou autres gaz polluants
Ressources disponibles (selon régions)
Technologie
Des technologies matures, fiables, …
avec des marges de progression (rénovation ouvrages existants)
Des technologies nouvelles (hydroliennes, marémotrice, vagues,
STEP, …)
Système électrique
Contribution à la demande de base et de pointe
Equilibre offre / demande instantané
Stockage d’électricité
Industrie
Position forte industrie française
Tradition ancienne, savoir-faire, connaissances, …
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Atouts (1) : des potentiels en partie exploités
mais des ressources encore disponibles
Production / Potentiel exploitable (TWh)
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Amérique du Amérique Latine Europe Afrique Asie Pacifique
Nord
Source : IPCC, 2011 ;
Production Potentiel économique Potentiel technique
World Atlas 2011
Le potentiel technique global est estimé à 15 000 TWh/yr (3 700 GW),
soit à peu près 4 fois la capacité installée actuelle (IPCC, 2011).
Les potentiels se situent en majeure partie dans les « pays du sud » (Asie
principalement, Amérique Latine et Afrique dans une moindre mesure).
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Atouts (2) : une production d’électricité
renouvelable à faible coût
Source : IRENA, 2012
Les coûts de la production
hydroélectrique sont extrêmement
variables (IRENA, 2012)
- Grande hydro : 20-190 $/MWh
- Petite hydro : 20-270 $/MWh
- Réhabilitation : 10-50 $/MWh
Source : IPCC-Special report, 2012
… mais ils se comparent très
favorablement aux autres sources
d’électricité renouvelable ou
conventionnelles
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Atouts (3) : un rôle clé pour l’intégration des
renouvelables intermittentes ?
40%
Solaire et Eolie (% conso finale 2020)
Les sources d’énergie
renouvelable intermittentes vont
+ de
35%
30%
jouer un rôle croissant dans le
20%
mix électrique
25%
20%
15%
10%
5%
0%
Source : BCG, 2010
Les principales options
techniques pour préserver
l’équilibre offre / demande :
- Interconnexion transport
- Capacités prod. conv.
- Gestion de la demande
- Stockage
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Les incertitudes (1) : le développement
technologique
Micro-
Maturité
hydro
Grande
hydro
Energie des
marées
Energie Hydroliennes
des
Incertitude
vagues
Source : C Perez, 2005
Hydroélectricité : une technologie mature - fiabilité et rendements très
élevés - mais des possibilités de progression par la réhabilitation des
ouvrages existants et de nouvelles technologies qui émergent
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Les incertitudes (2): quels acteurs pour
investir sur le long terme ?
Coûts de production et taux d'actualisation (€/MWh) Un contexte concurrentiel,
avec une plus forte
100,0
90,0
80,0 préférence pour le présent
70,0 (taux d’actualisation élevé),
60,0
avantage la production gaz
50,0
40,0
30,0
20,0 Les hypothèses :
10,0
CAPEX Tag : 600 €/kW
CAPEX Hydro : 4000 €/kW
0,0
Gaz Hydro Gaz Hydro
Gaz : 10 €/MBtU
Taux act. 4% Taux act. 8%
Investment cost Fuel cost O&M cost CO² cost
Un desserrement des modalités de financement ?
Retour de la Banque Mondiale et des banques régionales dans le financement de projets
Diffusion de nouvelles formes de financement : BOT et autres
Arrivée de nouveaux financeurs (Chine, …)
Généralisation du mécanisme de développement propre ?
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Les incertitudes (3):quels impacts
environnementaux et quelle
acceptabilité sociale ?
Une image positive :
énergie renouvelable, pas d’émission de polluants, …
fait partie du paysage (en Europe)
faible coût, …
Selon le type, la taille ou la localisation de l’ouvrage, de possibles
impacts environnementaux et sociaux à ne pas négliger:
impact sur le milieu naturel (débits, sédiments, poissons, …)
aménagements / constructions en zones préservées (montagnes)
déplacement de populations (problèmes des très grands barrages, Chine,
Brésil, …)
Quelles options ?
mise en valeur de l’impact macro-écologique (climat)
études d’impact, aménagements spécifiques, partage de l’eau, …
reconsidérer le choix des grands barrages ?
concertation, concertation, concertation
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Les incertitudes (4): hydraulique et
changement climatique ?
Quel impact sur le changement climatique ? Des questions
nouvelles concernant les émissions de GES des barrages (en
débat) :
Des analyses en cycle de vie (prise en compte de l’énergie grise) qui restent
très positives (longues durées de vie)
Mais la prise en compte des variations dans l’usage des sols peut donner des
impacts significatifs (jusqu’à 150 gCO2 eq/kWh ; extrème diversité des
résultats)
Quel impact des changements climatiques ? Des incertitudes plus
grandes sur la disponibilité de la ressource
Modifications des régimes pluviométriques, évènements extrèmes,
évaporation, …
Modification des besoins en eau et concurrence entre usages (eau potable,
irrigation, …)
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Conclusion : Quelles perspectives pour
l’hydroélectricité ?
1. Possibilité d’accroissement des ressources en améliorant la
performance des équipements existants (rénovation)
2. Exploitation de “nouvelles” ressources (micro hydraulique, ouvrages
de basse chute, …)
3. Développement de nouvelles technologies (hydroliennes, énergie des
vagues, énergie des marées)
4. Demande croissante pour des capacités de stockage d’électricité de
grande taille dans un paysage énergétique intégrant une proportion
croissante d’énergies intermittentes
5. A condition d’une attention croissante aux impacts environnementaux
et sociaux (conflits d’usage) pour prévenir les problèmes
d’acceptabilité
25eme entretiens J. Cartier – 20-21 Novembre 2012Vous pouvez aussi lire
