Réinventer notre avenir électrique - GE.com
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Réinventer notre avenir électrique
2 / GE Novembre 2017
TABLE DES MATIÈRES
Avant-propos.................................................................4 Clients et concurrents........................................... 28
Introduction...................................................................6 Clients traditionnels et émergents................ 28
L’impératif de production électrique..............8 Le paysage compétitif en évolution............... 29
Production électrique en hausse.......................8 Entraîner la transformation.............................. 29
Le mélange énergique en évolution............... 12 Une approche holistique...............................31
Points névralgiques régionaux......................... 12 Énergie distribuée............................................31
Conduire la transformation............................... 12 GE Digital..............................................................31
Augmenter l’accès à l’électricité................ 13 GE Ventures.........................................................31
Électrification du transport......................... 13 Le GE Store..........................................................31
Efficacité énergétique.................................... 13 Positionnée pour gagner...................................... 34
Électricité réinventée............................................ 16 Contributeurs............................................................. 36
Décentralisation..................................................... 16 Références.................................................................... 36
Numérisation............................................................17 Notes en fin d’ouvrage...........................................38
Décarbonisation..................................................... 18
La transition commence..................................... 18
Entraîner la transformation...............................21
La voie vers la numérisation........................21
Accélérer la décarbonisation...................... 23
Couvrir le continuum...................................... 23
Environnements intelligents....................... 24
Solutions hybrides........................................... 25
GE / 3
AVANT-PROPOS
« Nous sommes honorés
et touchés de faire partie du
système énergétique mondial
du vingt-et-unième siècle émergent.
Nous croyons que l’avenir vient de
commencer et que le meilleur est
à venir. »
GE RÉINVENTE L’AVENIR DE L’ÉLECTRICITÉ jour au lendemain. De plus, la transformation se déroule
Le système électrique global se retrouve au cœur d'une à des vitesses variées dans différentes géographies à
transformation gigantesque. Le monde passe d’un système travers le monde. Le rythme du changement et le mélange
électrique fondé principalement sur des grandes technologies des solutions énergétiques varieront selon la géographie.
de génération, transmission et distribution centralisées (T&D),
à un qui englobe également des technologies à faible émission Lors de cette transition, notre stratégie sera de continuer
de carbone et améliorées sur le plan numérique. Traditionnels à améliorer les technologies énergétiques traditionnelles,
et émergents, physiques et numériques, grands et petits, ils innover sans répit pour en développer des nouvelles,
convergent tous pour créer un nouveau réseau électrique émergentes, et développer une plate-forme numérique pour
du vingt-et-unième siècle. GE dirige cette transformation et intégrer tout le système électrique sur un cadre de données
co-crée l’avenir de l’énergie avec nos clients à travers le globe. commun et transparent. Nous savons que nous pouvons
le faire seuls — et nous travaillons avec les partenaires du
Cette transformation est un développement positif pour monde entier pour développer de nouvelles technologies et
la population et la planète. Cela car l’énergie sûre, efficace, modèles commerciaux en vue de créer une valeur pour nos
fiable et abordable a pendant longtemps été le pilote de la clients et consommateurs finaux. Nous croyons disposer des
croissance économique et de l’élévation du niveau de vie. bonnes technologies, plateformes, personnes et mentalité
Quand les solutions énergétiques durables, intelligentes et pour réussir à diriger cette transition.
personnalisables deviendront disponibles, les opportunités
économiques et la qualité de vie augmenteront en millions. GE a démarré le système d’énergie électrique global et nous
en faisons partie intégrante depuis que Thomas Edison
La transition vers cette nouvelle ère a déjà commencé. Par a dévoilé la première centrale électrique thermique au
exemple, plus de la moitié des commandes de nouvelle monde en 1882. Nous avons innové pendant le vingtième
centrale électrique en 2016 étaient des technologies siècle, en développant plusieurs technologies électriques
d'exploitation des énergies renouvelable ; et 750.000 que le monde apprécie aujourd’hui. La technologie GE
véhicules électriques ont été vendus dans le monde permet de créer un tiers de l’électricité mondiale. Nous
en 2016. Toutefois, étant donné la taille, la complexité, disposions de 90 % des services publics de transmission
la durée de vie des systèmes électriques, la topologie électrique dans le monde, et notre logiciel permet de
règlementaire et technologique, et l’inertie derrière le contrôler 70 % des réseaux électriques en Amérique du
commerce existant, la transformation ne se fera pas du Nord, en Afrique et au Moyen-Orient.
4 / GE
Nous avons pendant longtemps reconnu la nécessité résultats remarquables possibles. L’expérience pratique avec
d’englober des technologies émergentes, c’est pourquoi les clients, la compréhension de leurs besoins, alimentent
nous avons : l’innovation, qui, en retour, les pousse elles, et l’industrie,
vers l’avant. Alors que nous travaillons pour y parvenir, nous
• Commencé à investir dans les technologies d’énergie devons équilibrer la vision de cet avenir tentant avec la
éolienne en 2002 et avons amélioré cette activité pour nécessité d’aider nos clients à satisfaire à leurs demandes
devenir un leader mondial. les plus pressantes maintenant.
• Renforcé notre objectif sur la technologie propre au En tant que société mondiale desservant plus de 180 pays, nous
sein de l’entreprise GE en commençant en 2005 avec le nous voyons comme la société électrique du monde. Et nous
lancement d’une initiative de croissance commerciale de la ne nous contentons pas de vendre que des machines, logiciels
technologie propre. Nous avons depuis investi 20 milliards ou services : nous livrons des résultats — tels que des salles
de dollars dans l’innovation technologique qui a généré de classe bien éclairées et des usines du futur automatisées.
270 milliards de dollars de revenus. Nous ressentons la responsabilité d’aider à alimenter les
écoles, usines, entreprises et maisons à travers le globe. Notre
• Sommes engagés pour bâtir un logiciel industriel et une objectif restera axé sur le fait d’être un leader de l’innovation
capacité analytique de classe mondiale en 2013, et avons énergétique mondiale en fournissant la technologie, les
depuis accéléré la numérisation de toutes les solutions solutions et les services à travers toute la chaîne de valeur
matérielles GE par le biais du développement de Predix™, électrique du point de génération à la consommation finale.
le système d’exploitation de l’Industrial Internet.
Nous sommes honorés et touchés de faire partie du
• Investi et développé la turbine à gaz 9HA.01, qui a système énergétique mondial du vingt-et-unième siècle
alimenté la centrale électrique de cycle combiné la plus émergent ; et nous croyons que l’avenir vient de commencer
efficace du monde en atteignant un record de 62,2 % et que le meilleur est à venir.
d’efficacité en 2016.
• Formé GE Ventures, un programme de capital d’entreprise
mondial pour identifier, investir et cultiver des partenariats
avec des start-ups prometteuses qui innovent des Russell Stokes
technologies et des modèles commerciaux clés pour Président et PDG GE Power
l’avenir de l’industrie.
• Lancé Current, généré par GE en 2015, qui mélange
des technologies comme les LED et le solaire avec
des capteurs en réseaux et des logiciels pour rendre Jérôme Pécresse
les immeubles commerciaux et les installations Président et PDG GE Renewable Energy
industrielles plus efficaces du point de vue énergétique
et plus productifs sur le plan numérique.
Et nous venons juste de nous préparer. Nous comprenons
que réussir dans ce nouveau paysage énergétique en Maryrose Sylvester
réseaux requiert l’agilité d’une start-up et la sagesse de Président et PDG Current, généré par GE
l’expérience — s’alimentant mutuellement et rendant les
GE / 5
INTRODUCTION
« Le défi au cours de la prochaine
décennie sera de cultiver des
technologies émergentes tout en
améliorant celles traditionnelles afin
qu’elles puissent travailler ensemble
dans le système énergétique global
du vingt-et-unième siècle. »
Le monde passe d’un système électrique fondé principalement intégrés avec des technologies à travers le réseau d’électricité
sur des grandes technologies de génération, transmission — dans les centrales de génération elles-mêmes, au sein
et distribution centralisées (T&D), à un qui englobe également de systèmes de contrôle de flotte et généraux et dans les
des technologies décarbonisées, émergentes, distribuées et systèmes T&D. Ceci se produira dans un contexte de politiques
améliorées sur le plan numérique. Toutefois, étant donné conçues pour décarboniser le système d’énergie électrique en
la taille, la complexité, la durée de vie des systèmes électriques, réponse à la menace grandissante du changement climatique.
la transformation ne se fera pas du jour au lendemain. En fait,
Le monde passe d’un système électrique qui est centré sur des
selon l’Agence internationale de l'énergie (AIE), les sources
technologies traditionnelles à un qui englobe des technologies
traditionnelles — y compris les combustibles fossiles et
émergentes. Le défi au cours de la prochaine décennie sera de
l’énergie nucléaire — comptent toujours 77 % de la génération
cultiver des technologies émergentes tout en améliorant celles
électrique totale ; et même les scénarios agressifs ne prévoient
traditionnelles afin qu’elles puissent collaborer ensemble dans
pas la chute de la part de génération globale des sources
le système énergétique global du vingt-et-unième siècle.
traditionnelles en-dessous des deux-tiers d’ici 2030.1
Les technologies électriques traditionnelles nouvelles et
Nous croyons que le système global évolue vers un réseau
améliorées resteront un composant essentiel du mélange
intégré et hybridé qui contient des éléments des technologies
énergétique en évolution. Les technologies traditionnelles sont
anciennes et nouvelles travaillant synergiquement pour
complémentaires aux technologies émergentes de plusieurs
fournir une énergie électrique fiable, abordable et durable
façons. Nous croyons que le résultat du mélange traditionnel/
aux usines, entreprises et communautés à travers le globe.
émergent créera une hybridation à travers les technologies,
Cependant, la transformation se déroule à des vitesses variées
projets et réseaux.
dans différentes géographies à travers le monde. Cela signifie
que le rythme du changement et le mélange des solutions GE va continuer d’innover et de tisser des partenariats sans
énergétiques varieront selon la géographie. répit afin de façonner les technologies, transformer les
marchés et révolutionner le paysage énergétique. Le monde
Au cours de la prochaine décennie, de grandes centrales
ne sera plus jamais le même. Nous cultiverons de nouvelles
électriques, situées au centre deviendront de plus en plus
technologies, tout en revitalisant celles traditionnelles afin
efficaces. De plus, elles seront complétées par des systèmes
qu’elles puissent travailler ensemble de manière synergique
matériels et logiciels énergétiques nouveaux, souvent petits
dans le système énergétique global du vingt-et-unième siècle.
qui sont répartis à travers le système T&D. Par la même
Bienvenue à l’avenir de l’électricité.
occasion, des outils numériques deviendront de plus en plus
6 / GE
Figure 1 : Le Système électrique global du vingt-et-unième siècle
Avec l’ajout de technologies numériques et physiques émergentes pour compléter l’infrastructure
existante, le système électrique global évolue vers un réseau hybridé intégré qui fournit une centrale
électrique fiable, rentable et durable aux communautés à travers le monde.
38 GW 13 GW
45 GW 14 GW
65 GW 73 GW
Transmission à haute tension
• Plus grande échelle et • L’efficacité à travers
coûts plus bas la technologie
Réseaux de distribution
• Les solutions locales ont • État plus simple, solide • L’efficacité à
une valeur économique travers les données
30 GW 1,8 GWh 700 K 138 K
• Commande locale • Flux bidirectionnel • Micro-optimisation du réseau
• Charge et génération évolutives
Les valeurs GW représentent les commandes industrielles de 2016 arrondies
Source : GE GE / 7
L’IMPÉRATIF DE
PRODUCTION ÉLECTRIQUE
« La production électrique globale
devrait croître de 2,3 % par an au
cours de la prochaine décennie.
C’est une bonne chose pour le
monde : les hausses de l’utilisation
de l’électricité globale ont été
positivement corrélées avec la
croissance économique, améliorant
les niveaux de vie et permettant
une meilleure santé et éducation. »
Le miracle moderne de l’électricité, qui a sérieusement dans des pays de l’Afrique subsaharienne et de l’Asie en
commencé avec la Pearl Street Station de Thomas Edison développement.4 Tandis que ces pays s’électrifient, il y aura
en 1882, continue d’être livré à un nombre grandissant de une augmentation de la demande en électricité.
personnes à travers le monde. D’une industrie naissante
• Deuxièmement, l’utilisation de l’électricité a le potentiel de
au début du vingtième siècle, l’électricité s’est développée
s’étendre dans d’autres secteurs en raison des nouvelles
pour devenir une partie intégrante de l’économie numérique
technologies et innovations. Les véhicules de transport
moderne.2 C’est une bonne chose pour le monde : les hausses
électriques fournissent l’exemple le plus clair. Le transport
de l’utilisation de l’énergie globale au cours du dernier siècle
compte seulement plus de 20 % de la demande en énergie
ont été positivement corrélées avec l’amélioration de la
primaire globale aujourd’hui, mais est électrifié à seulement
croissance économique, des niveaux de vie et de la santé.3
1 %.5 Ceci représente une grande opportunité pour le
Les services énergétiques modernes sont cruciaux pour
développement de la croissance de la demande en électricité.
améliorer le bien-être humain et constituent une partie vitale
Environ 750 000 véhicules électriques ont été vendus dans
du développement économique de chaque pays.
le monde en 2016, mais ce chiffre devrait augmenter
à plus de 10 millions par an d’ici 2026. D’ici 2040, plus de la
PRODUCTION ÉLECTRIQUE EN HAUSSE
moitié de tous les véhicules seront électriques.6 La flotte
Nous estimons que la génération électrique globale annuelle
de véhicules électriques globale devrait ajouter 1 800 TWh
était de 24.300 térawatt-heures (TWh) en 2016. À l’avenir,
de demande en plus d’ici 2040.7 Les annonces récentes des
une production électrique croissante devrait être livrée
gouvernements de l’Inde et de la Chine sur leur intention de
à plus de gens à travers le globe. Au cours de la prochaine
vendre uniquement des véhicules électriques d’ici 2030, ont
décennie, nous prévoyons une croissance de la génération
déjà galvanisé les fabricants d’automobiles pour satisfaire
électrique globale de 2,3 % par an, atteignant 30 500 TWh
à la demande grandissante de véhicules électriques.8
d’ici 2026. Il s’agit d’une augmentation électrique agrégée
d’environ 26 % ou 6 200 TWh à partir de 2016. • Troisièmement, il y a une augmentation de la catégorie
moyenne dans plusieurs régions du monde en
Il y a plusieurs facteurs qui pourraient affecter la croissance
développement, entraînant l’adoption d’appareils tels
de la génération électrique au cours de la décennie suivante :
que la climatisation. La demande électrique par habitant
• Premièrement, plus d’un milliard de personnes n’ont pas dans les pays de l’Organisation pour la Coopération et le
accès à l’électricité et presque 3 milliards de personnes Développement Économiques (OCDE) est plus de trois fois
comptent sur l’utilisation de la biomasse pour cuisiner. celle dans les non-OCDE. Les Américains utilisent seize fois
Plus de 95 % de ces gens vivant sans électricité se trouvent plus l’électricité utilisée en Inde sur une base par habitant.9
8 / GE
GE / 9
Figure 2 : Utilisation de l’énergie et développement humain
1.00
0.95 Suisse Allemagne Norvège
Japon Australie
États-Unis
Royaume-Uni Canada
(République de) Corée
0.90 Autriche
Belgique
Grèce Italie
Estonie République Tchèque
Brunei Darussalam
Chili Malta
0.85
Portugal Arabie saoudite
Lettonie
Argentine
Malaisie
0.80 Maurice
Fédération de Russie Oman
Cuba Panama
Iran
Sri Lanka
0.75 Dominique
China
Tonga
Tunisie
Samoa Uzbekistan Libya
0.70
Philippines
Human Development Index (HDI)
Paraguay Turkménistan
Maroc Kirghizistan
South Africa
0.65 Irak
Inde
Timor-Leste Bhutan
0.60 Guinée équatoriale
Congo
Population Classification des revenus
de laBanque mondiale
2015 (millions)
0.55 République arabe syrienne
Madagascar Faibles revenus
0.50
Malawi Afghanistan
Revenus intermédiaires inférieurs
1500
0.45
Guinée Mozambique Revenus intermédiaires supérieurs
0.40
Tchad
1000 Revenus élevés
0.35 Niger
500
0.30
0
0.25
0.20
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Consommation d’énergie par habitant (mmBtu/personne)
10 / GE Source : Banque mondiale, Programme des Nations Unies pour le développement (PNUD), Agence d'Information sur l’Énergie (AIE) américaine.Singapour
Qatar
Émirats Arabes Unis
Bahreïn
Koweït
Trinité-et-Tobago
26
La consommation de l’électricité devrait augmenter de
La consommation de l’électricité globale devrait
augmenter de 26 % au cours de la prochaine
d’ici
décennie. Il s’agit d’un développement positif pour
2026
le monde car les hausses dans la consommation
d’énergie par habitant sont positivement corrélées
avec les hausses dans le développement humain.
500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
GE / 11La croissance économique dans les pays tels que l’Inde et La génération de gaz naturel augmentera tandis que
l’Indonésie peut créer une croissance rapide et significative les centrales au gaz sont déployées pour satisfaire à la
de la demande en électricité. demande grandissante et fournir une flexibilité et une
fermeté des réseaux dans les systèmes qui reposent
• Quatrièmement, les technologies efficaces sur le plan
de plus en plus sur l’énergie solaire et éolienne variable.
énergétique affectent également la croissance globale de
La génération des nouvelles ressources renouvelables
la demande électrique. Alors que les régions développées
croîtra à un taux plus rapide.
comme les États-Unis et l’Europe passent à un éclairage,
des systèmes de CVC et autres systèmes énergétiques
POINTS NÉVRALGIQUES RÉGIONAUX
plus efficaces, la consommation énergétique totale
La combinaison des économies en rapide croissance en
diminue pour la plupart de l’infrastructure commerciale
Asie et l’augmentation de l’électrification dans le monde
et industrielle existante. En plus des récentes percées
en développement pousse la croissance de la demande en
technologiques, les moteurs stratégiques et la demande
électricité vers l’est et le sud, loin des centres de croissance
grandissante des consommateurs de solutions efficaces
traditionnels de l’Amérique du Nord et de l’Europe. La
sur le plan énergétique continueront d’affecter la
croissance en Amérique du Nord est plus lente que la croissance
croissance totale de la demande dans ces régions.
historique, et les prévisions de croissance dans plusieurs pays
européens ont considérablement diminué. Cela fait partie du
LE MÉLANGE ÉNERGIQUE EN ÉVOLUTION nouvel hybride — un environnement de croissance réparti,
La demande en électricité varie pendant la journée, entre les
divisé le long des lignes géographiques basées sur l’étape du
jours et selon la saison, entraînant la nécessité d’un mélange
développement du système économique et énergétique.
de technologies de génération qui peut fournir, à moindre
coût, la fiabilité désirée du système. La réduction des charges
Les plus hauts niveaux absolus de la croissance de la
discrétionnaires pendant les périodes de pointe et l’utilisation
génération électrique devraient se produire en Chine,
croissante des technologies de stockage d’énergie pour
en Inde, aux États-Unis, au Brésil et en Indonésie dans cet
changer la fourniture aux périodes de demande de pointe,
ordre. La Chine seule compte 33 % de la croissance totale
auront des implications sur l’avancée du mélange énergétique.
de la génération. À l’exception des États-Unis, tous ces
pays ci-dessus sont des économies en développement. Les
D’autres facteurs affectant le mélange énergétique régional
États-Unis maintiennent une première place car ils devraient
comprennent la fourniture domestique de diverses sources
croître à un taux économique plus rapide par rapport aux
pétrolières, le désir d’une indépendance énergétique,
autres pays développés et disposent d’un taux de croissance
l’impact sur les travaux locaux, les politiques et incitations
de population relativement supérieur. Au-delà des cinq
locales, la variation de la charge saisonnière et l’accessibilité
premiers, le Vietnam, l’Arabie saoudite et le Mexique devraient
des résidents et des sociétés à l’électricité dans cette région.
également connaître une forte croissance de l’électricité.
L’équilibrage du trilemme d’électricité abordable, fiable et
plus durable repose sur des implications très différentes
CONDUIRE LA TRANSFORMATION
dans diverses régions et emplacements à travers le monde.
Pendant la transition, GE dirige les efforts pour répondre
aux besoins actuels et futurs de l’électricité mondiale en vue
Nous prévoyons une augmentation de cette génération
d’un recalibrage global de la croissance de la demande en
à partir de toutes les sources combustibles à des degrés
électricité. En tant que société mondiale qui opère à travers
variés, à l’exception du pétrole. Nous croyons que le charbon
le réseau de valeur électrique de la génération à la livraison,
expérimentera une croissance lente car des centrales
nous pouvons soutenir la croissance dans la chaîne de valeur
électriques plus grandes, situées au centre, sont toujours
électrique partout dans le monde. Grâce à notre profondeur
mises en service pour satisfaire à la demande croissante,
et étendue, aucun autre acteur mondial n’est bien positionné
en particulier dans l’Asie en développement.
pour concurrencer dans ce nouveau milieu mondial. Nous
disposons des plateformes technologies principales et
pouvons exécuter à l’échelle mondiale.
12 / GE« La révolution du transport électrique L’électrification dirigera la demande en génération électrique
centrale et distribuée, T&D et nouvelles capacités numériques.
a commencé. Plus de 2 millions de GE investit dans une plate-forme numérique évolutive qui
véhicules passagers électriques fournira une solution intégrée pour les micro-réseaux,
le stockage, les transactions pair à pair et le transport de
sont sur la route mondialement l’électricité. Pour atteindre cela, nous envisageons de créer
aujourd’hui ; ce chiffre devrait un réseau de partenaires pour mesurer les secteurs de
l’électricité et du transport, qui comprend les fabricants
augmenter de 500 millions dans d’automobiles, les fournisseurs de contrôle de véhicules
les vingt-cinq prochaines années. » numériques et les solutions véhicule-à-réseau. Ce réseau
renforcera la proposition de valeur de GE aux services publics
et consommateurs en permettant de nouveaux services
et en créant des opportunités pour l’innovation.
Efficacité énergétique
Augmenter l’accès à l’électricité GE a continué sa longue histoire en tant que leader de
Reconnaître l’importance des tendances émergentes l’industrie de l’éclairage mondial en investissant dans une
telles que l’augmentation de l’accès à l’électricité créera technologie LED plus efficace, et au cours des récentes
la progression de nouvelles opportunités. GE années, a commencé à explorer des solutions d’efficacité
a longtemps soutenu les besoins en électricité dans les supplémentaires telles que le solaire et le stockage sur place.
régions en développement en tissant des partenariats Nous travaillons étroitement avec des grands utilisateurs
avec les gouvernements locaux pour concevoir des commerciaux et industriels à travers l’Amérique du Nord
systèmes électriques qui fournissent une génération des et l’Europe pour maximiser leurs opportunités d’efficacité
turbines à vapeur, turbines à gaz ou moteurs alternatifs, énergétique et installer de nouveaux capteurs et logiciels qui
et en construisant le réseau T&D dans certains cas. aideront les clients à continuer d’optimiser leurs milieux de
construction pour les années à venir.
GE aborde aussi activement ce segment émergent par
le biais du développement de solutions de micro-réseaux.10
En utilisant le micro-réseau du moteur alternatif de stockage
d’énergie solaire avec un système de contrôle hybride exclusif,
GE a déployé des micro-réseaux préfabriqués, conteneurisés
en Afrique et en Asie. Nous poursuivons activement l’espace
hors-réseau pour permettre le positionnement de GE pour
la croissance à long terme sur les marchés émergents, en
appliquant les leçons apprises au cours du processus.
Électrification du transport
La révolution du transport électrique est en cours. Plus de 2
millions de véhicules passagers électriques sont sur la route
dans le monde aujourd’hui. Ce chiffre devrait augmenter de
500 millions au cours des vingt-cinq prochaines années.11
La Chine seule compte plus de 200 000 bus sur la route
aujourd’hui.12 De plus, les sociétés de livraison investissent
lourdement dans l’électrification : et Tesla, Mercedes et
Cummins ont tous annoncé leur intention de produire des
véhicules électriques très robustes dans l’année.
GE / 13Figure 3 : Changement de la production électrique par source pour les 12 premiers pays (2016–2026)
La quantité grandissante d’électricité devrait être livrée à une plus grande population dans le monde. Entre 2016 et 2026, la demande
globale en électricité devrait croître de 2,3 % par an, atteignant environ 30.500 TWh d’ici 2026. Le plus haut niveau absolu de la croissance
de la production d’électricité devrait survenir en Chine, en Inde, aux États-Unis, au Brésil et en Indonésie.
Chine
Inde
États-Unis
d’Amérique
Brésil
Indonésie
Vietnam
Entre 2016 et 2026, Combustible
la demande globale Biomasse
en électricité devrait
2,3
Arabie saoudite Charbon
croître de Gaz Naturel
Géothermique
Mexique
Hydro
Nucléaire
Iran par Pétrole
an Solaires
Éolienne
Turquie
Bangladesh
et voisins
Égypte
-250 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000
2016–2026 Change in Generation by Source
14 / GE Source : GEChine 3,1 %
Inde 6,2 %
États-Unis
0,7 %
d’Amérique
Brésil 3,0 %
Indonésie 5,7 %
Vietnam 7,0 %
Arabie saoudite 3,4 %
Mexique 3,5 %
Iran 3,5 %
Turquie 3,7 %
Bangladesh et voisins 7,9 %
Égypte 4,9 %
0,0 % 1,0 % 2,0 % 3,0 % 4,0 % 5,0 % 6,0 % 7,0 % 8,0 % 9,0 %
Taux de croissance annuel composé 2016–2026
0,0 % 9,0 %
GE / 15ÉLECTRICITÉ RÉINVENTÉE
La magnitude et l’emplacement de la croissance de la demande
électrique ne sont pas la seule chose qui se transforme dans
le paysage énergétique du vingt-et-unième siècle. Au plus
haut niveau, le changement est dirigé par trois tendances
puissantes : l’émergence des technologies numériques,
l’arrivée des technologies d’énergie distribuée de plus en plus
abordables et la décarbonisation à travers la maturation des
options d’énergie renouvelable et d’efficacité énergétique.
La convergence de ces trois acteurs crée un creuset de
transformation qui refaçonnera le paysage énergétique global
de manières qui ont été une fois réinventées.
Ces acteurs changent également la composition des clients
d’électricité tandis que les nouveaux clients émergent avec
différent(e)s besoins et préférences. La transformation
de l’électricité est un développement positif entre les
gens et la planète : des solutions énergétiques de plus
en plus abordables, fiables, durables et personnalisables
sont maintenant à portée de main. En effet, le dynamisme
constant du système électrique global fait partie de la
beauté de ce qu’Edison a commencé en 1882.
DÉCENTRALISATION
GE a longtemps reconnu et fait partie de la tendance vers des
systèmes électriques plus petits, décentralisés, qui répondent
aux besoins en électricité sur site, contrairement aux centrales
électriques traditionnelles situées au centre qui distribuent
l’électricité aux clients à travers de vastes réseaux T&D.13 Ceci
est partiellement dû au fait que la tendance a été dirigée par
les innovations technologiques de GE et d’autres fabricants
d’équipements de génération inférieurs à 100 mégawatts
(MW). Connues collectivement comme étant les technologies
d’énergie distribuée, les turbines dérivées d’un moteur, les
moteurs alternatifs et les systèmes solaires PV sont déployés
par l’intermédiaire des réseaux de transmission et dans des
emplacements distants en volumes croissants. Le soutien
16 / GEpolitique constant des systèmes solaires PV distribués NUMÉRISATION
combiné aux récentes innovations et aux déclins des coûts, Le concept de l’Internet des Objets (IdO) a d’abord été développé
ont donné à cette tendance une nouvelle urgence, et les taux en 1994. L’idée de base était de coller des capteurs à des objets
d’adoption du solaire dans les installations commerciales et communs pour connecter ces éléments à Internet. Depuis
industrielles augmentent à un rythme soutenu. 2010, les améliorations des technologies de l’information ont
permis à l’IdO d’être appliqué aux machines industrielles. Ceci
Les moteurs alternatifs diesel et au gaz naturel traditionnels,
a mené à l’Industrial Internet. L’Industrial Internet ouvre une
y compris les chaînes de produits Jenbacher et Waukesha
gamme d’applications et le potentiel d’optimisation à travers
de GE, continuent d’expérimenter des améliorations en
les industries. Pour l’électricité en particulier, les applications
efficacité. Leur petite taille et autonomie font d’eux le
de l’Industrial Internet ont été développées pour exploiter et
générateur de choix dans plusieurs applications à travers
contrôler les réseaux T&D, en vue d’améliorer la performance
le monde, en particulier dans les applications distantes.
de l’individu et des flottes de centrales électriques, et d’optimiser
En outre, les petites turbines à gaz continuent de montrer
les systèmes de micro-réseaux hybrides. Le mariage du physique
une performance améliorée. Introduite par GE en 1959,
et du numérique dans les industries révolutionne comment les
la technologie a été progressivement perfectionnée pour
machines fonctionnent et fournissent des économies de coûts
améliorer la performance et la souplesse. En 2016, les
et de ressources. La récente analyse faite par GE et Intel suggère
commandes industrielles de moteurs alternatifs et de
que, si seulement une poignée de solutions numérique est
turbines à gaz distribués ont atteint 45 gigawatts (GW).14
échelonnée mondialement, les émissions annuelles de dioxyde
Un autre aspect avantageux des systèmes d’énergie distribuée de carbone pourraient être réduites à plus de 823 millions de
est leur capacité à répondre aux besoins en chauffage, tonnes métriques (tm), équivalent à environ 45 % des émissions
refroidissement ou vapeur des utilisateurs finaux. Plusieurs électriques américaines en 2015.15
procédés industriels nécessitent la chaleur ainsi que l’électricité
Tout comme les systèmes de contrôle individuels sont
comme des ressources à intégrer dans la production. Les
essentiels à l’exploitation optimale des actifs individuels, les
générateurs distribués sur site tels que les moteurs alternatifs,
solutions numériques peuvent maintenant intégrer toutes
les turbines à vapeur et les turbines à gaz peuvent fournir de
les centrales électriques et systèmes énergétiques afin de
multiples produits pour répondre aux besoins en énergie,
maximiser leur efficacité totale. Cette approche deviendra
chauffage, refroidissement et vapeur des clients. Lorsqu’elles
plus importante alors que les actifs opèrent sur la pression
fonctionnent dans un mode de chaleur et électricité combinées
économique grandissante de la face réseau pour fonctionner
(CEC) ou de trigénération, les technologies distribuées exhibent
efficacement et économiquement. Tandis que les systèmes
des efficacités totales approchant 90 %. Il existe un vaste
énergétiques modernes deviennent de plus en plus hybridés,
marché mondial pour ces soi-disant projets de « chaleur et
la numérisation deviendra de plus en plus importante pour
électricité combinées » (CEC). Selon l’AIE, la CEC représente 9 %
intégrer le système énergétique au niveau T&D. Au cours de
de la génération électrique globale aujourd’hui. En outre, la CEC
la dernière décennie, il y a eu des efforts considérables pour
est une solution énergétique plus propre pour les campus, îles
appliquer les technologies de l’information au réseau afin de
et villes qui peut être agrégée dans des micro-réseaux avec des
le rendre intelligent.
outils numériques avancés.
Ces efforts se sont récemment accélérés avec la croissance
Une autre partie importante du mouvement de
de l’Industrial Internet et un nouveau réseau numérique
décentralisation est le rôle des solutions de stockage
commence à émerger, dirigé par GE. La numérisation
énergétique modulaires de plus en plus abordables telles
de l’énergie fournit également de nouvelles options aux
que les batteries. Ces solutions permettent aux systèmes
technologies d’efficacité énergétique. L’éclairage par
électriques distribués de stocker l’énergie à partir des sources
capteur, les contrôles intelligents et une grande variété de
de génération et de décharger à des périodes de demande en
nouvelles technologies logicielles permettent aux immeubles
hausse. La capacité à décaler le temps permet aux systèmes
commerciaux, magasins de détail et installations industrielles,
distribués plus petits tels que le solaire PV de répondre à des
de se transformer en des environnements intelligents.
spectres plus vastes de besoins sur et hors réseau des clients.
GE / 17Ces nouveaux genres d’applications de l’Industrial Internet Ces améliorations ont d’abord été entraînées par l’innovation
fournissent une opportunité de déployer une technologie de GE et d’autres fabricants qui ont permis au coût installé des
plus efficace sur le plan énergétique dans le contexte d’un turbines éoliennes de chuter aussi tandis que des quantités
écosystème de productivité numérique plus grande. d’électricité plus grandes sont comprimées d’une seule turbine.
Le coût installé du solaire a chuté de 58 % au cours des cinq
DÉCARBONISATION précédentes années.19 Les réductions du coût du solaire PV ont
GE consent au consensus mondial qui a émergé parmi été le résultat d’une combinaison d’innovation et d’expansion
la majorité de la communauté scientifique, des leaders rapide de la capacité de fabrication de solaire PV global.
commerciaux, politiciens et du public qui croient que le
Le résultat de la poussée politique et de la percée de
changement climatique constitue une menace imminente
l’innovation vers la décarbonisation a été la croissance
et sérieuse pouvant être traitée par l’intermédiaire de
rapide des technologies d’énergie renouvelable. En 2016,
la décarbonisation du système énergétique global. Il
155 GW de commandes renouvelables ont été passées,
s’agit d’un problème sérieux et pressant tandis que les
dont 74 étaient solaires et 65 étaient éoliennes, surpassant
émissions mondiales de dioxyde de carbone augmentent
les commandes thermiques pour la première fois avec une
à un rythme record.16
part de 55 % des commandes globales totales.
La reconnaissance politique des conséquences potentielles
du changement climatique a poussé la pression politique LA TRANSITION COMMENCE
La décentralisation, numérisation et décarbonisation ne sont
à établir des politiques de décarbonisation dans les pays
pas les seuls facteurs dirigeant la transformation énergétique.
à travers le globe. Aux États-Unis, les émissions de GES
Les changements de comportement du consommateur, les
américaines brutes ont actuellement chuté de 5 % au cours
changements règlementaires et politiques, les changements
des 20 années précédentes en raison de la transition du
de la disponibilité et des prix du carburant ainsi que les
charbon au gaz, éolien et solaire.17
contraintes environnementales croissantes contribuent
À la Conférence climatique de Paris en 2015, 195 pays ont également. L’effet combiné de ces facteurs a déjà changé les
accepté de rompre les émissions de dioxyde de carbone et profils d’investissement énergétique globaux et les attentes
de revoir les progrès tous les cinq ans. Au-delà des politiques autour du mélange d’électricité futur.
spécifiques au climat, un vaste ensemble de politiques
Ce changement est déjà reflété dans les nombres
associées a été mis en place au cours des deux dernières
d’investissements. Selon l’Agence internationale de l'énergie
décennies, qui ont déjà mené à la décarbonisation soutenue
(AIE), l’investissement total dans le secteur énergétique global
du système électrique global, produisant 42 % des émissions
en 2015 était de 683 milliards de dollars. 80 % complet de
de dioxyde de carbone globales. Parmi les politiques les
cet investissement en 2016 était de 717 milliards de dollars.
plus notables, se trouvent les normes de portefeuilles
L’autre 20 % était alloué entre les centrales électriques de
renouvelables aux États-Unis, les tarifs de rachat en Europe
combustible fossile et la centrale nucléaire.20
et un potpourri d’autres subventions et incitatifs fiscaux pour
les sources de génération à faible carbone à travers le globe. Les investissements en efficacité énergétique sont également
en augmentation mondialement. L’investissement total en
Ces politiques se sont avérées être avantageuses pour les
efficacité énergétique en 2016 était de 231 milliards de dollars.
technologies d’énergie renouvelable. Cependant, l’action
La croissance était plus forte en Chine, qui a compté 62 % des
de décarbonisation n’a pas simplement été une poussée
investissements totaux en efficacité énergétique globale.21
politique — l’innovation crée également une percée
Les investissements dans les technologies et systèmes
technologique. Au cours de la dernière décennie, la fiabilité, le
d’efficacité des bâtiments ont compté 57 % du total global.22
coût et la performance des technologies d’énergie renouvelable
telles que l’énergie éolienne, se sont sensiblement améliorés.
Par exemple, les coûts d’énergie éolienne ont chuté de
deux-tiers depuis 2005, diminuant de plus de 150 $/MWh en
2005 à moins de 50 $/MWh aujourd’hui.18
18 / GEFigure 4 : Décentralisation, numérisation et décarbonisation
Trois acteurs primaires transforment le système énergétique global : décentralisation, numérisation et
décarbonisation. Ensemble, ces facteurs changent le mélange électrique du monde en des technologies
plus petites, plus propres et plus intelligentes. Cela se produit dans le contexte du besoin constant de
services publics électriques pour fournir des options électriques rentables, fiables et durables.
TRANSFORMATION DU SYSTÈME ÉNERGÉTIQUE
Évolution vers un système numériquement amélioré avec des technologies centralisées
et distribuées à faible émission de carbone.
DÉCENTRALISATION DÉCARBONISATION
La distribution d’une génération à petite Le déploiement rapide des technologies
échelle à travers le réseau T&D. à faible émission de carbone telles
que l’éolien et le solaire.
NUMÉRISATION
L’ajout de systèmes de contrôle intelligents et de logiciels
avec accès Internet pour optimiser les centrales et le réseau.
Source : GE GE / 19Le stockage énergétique engrange également l’investissement « L’efficacité énergétique, l’énergie
et devient une partie de plus en plus importante de l’image
de l’électricité pour compléter la génération éolienne
renouvelable et les technologies
et solaire. Cinquante-deux gigawatts de centrales de stockage numériques sont devenues une partie
à pompage hydraulique devraient être commandées d’ici 2026 clé du mélange. Leur importance
pour compléter la génération éolienne et solaire.
augmentera seulement dans les
Les technologies nucléaires, au charbon et au gaz restent années à venir. »
une partie importante — et dans certaines géographies — le
mélange énergétique. Ces sources traditionnelles fournissent
l’innovation technologique, contribuent à la création d’une plus
une électricité de base et de pointe sûre en complément des
grande densité de réseaux, à une meilleure flexibilité et à des
quantités croissantes de ressources renouvelables variables.
économies améliorées. La croissance de la génération de gaz
En effet, les investissements en production de combustible
est également engendrée par la mise hors service des centrales
fossile étaient de 111 milliards de dollars en 2015, le plus haut
de charbon et nucléaires dans le monde développé.
niveau en deux décennies, et 14 GW de nouvelles centrales
nucléaires ont été commandées en 2016, leur plus haut En outre, tandis que la génération des ressources variables
niveau depuis Fukushima. telles que l’éolien et le solaire, augmente, il y aura un besoin
croissant de technologies qui peuvent se co-répartir de
Le gaz naturel permet également de réaliser les objectifs
façon souple autour des ressources de génération variables.
de décarbonisation relatifs aux autres combustibles fossiles, en
L’énergie renouvelable et le gaz naturel ont été historiquement
tant qu’option autonome ou, hybridé avec d’autres technologies
concurrencés pour la part de marché de l’électricité, mais
à faible carbone. Le rôle du gaz naturel dans les systèmes
tandis que la génération renouvelable augmente, il y a un
électriques continuera d’augmenter, en particulier au fur et
corps croissant de preuves qui indique que le gaz naturel et les
à mesure que les approvisionnements en gaz s’accroissent
ressources renouvelables sont des options complémentaires
à travers le monde. L’électricité au gaz est vraiment vue à
qui devraient être utilisées synergiquement.
travers le globe comme une solution à faible carbone que les
gouvernements peuvent utiliser pour atteindre les objectifs de Les doubles pilotes de la décentralisation et de la
décarbonisation agressive. décarbonisation limiteront le développement du charbon aux
régions en croissance qui ont besoin de gros blocs d’énergie
La production de gaz est également en croissance, en partie car
pour fournir des services fondamentaux aux populations et
les réseaux d’infrastructure qui relient l’approvisionnement
économies grandissantes, et où le charbon est un combustible
et la demande deviennent plus diversifiés et s’étendent dans le
indigène rentable. Le besoin de ce type d’énergie est plus
monde. La croissance du réseau gazeux et les nouvelles options
grand dans les pays ayant les plus hauts niveaux de croissance
d’approvisionnement comme le gaz de schiste, couplées à
électrique attendue — les points sensibles géographiques.
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