Nord-Pas de Calais Troisième Révolution Industrielle Master Plan – 2013 Avant-propos La nature, l’ampleur et la complexité des défis du XXIe siècle imposent aux décideurs que nous sommes de nouvelles façons d’agir et de penser. En faisant appel à Jeremy Rifkin pour décrypter les enjeux énergétiques, économiques et sociaux d’aujourd’hui et de demain, la Chambre de Commerce et d’Industrie Nord de France et le Conseil régional Nord-Pas de Calais font le pari de croiser les regards, d’imaginer de nouveaux modèles de production, d’échanges et de consommation. Réflexion passionnante et audacieuse, cette Troisième Révolution Industrielle porte une nouvelle vision pour notre région, un nouvel élan économique et une certaine transformation culturelle, préalables indispensables pour relever le pari de la modernité et dessiner le « nouveau Nord » dans nos futures stratégies. Daniel Percheron Sénateur Président du Conseil régional Nord-Pas de Calais Philippe Vasseur Président de la Chambre de Commerce et d’Industrie Nord de France 2 Le Master Plan 2013 de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais Préparé par TIR Consulting Group LLC Ce rapport a été commandé par la CCIR à des conditions qui limitent la responsabilité des TIR Consulting Group LLC pour le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle. L’analyse et les conclusions présentées dans le rapport résultent de l’exercice de notre meilleur jugement professionnel, informé en grande partie par des matériaux et des informations disponibles à partir d’une variété de sources. L’utilisation du rapport par une tierce partie, à toutes fins, ne doit pas et ne dégage pas cette tierce partie de faire preuve de précautions raisonnables en vérifiant le contenu du rapport en fonction de ses objectifs spécifiques. Toutes utilisations du document et décisions fondées sur lui sont de la responsabilité de ces personnes, des organisations ou des entreprises qui l’utilisent. Le TIR Consulting Group LLC n’apporte aucune garantie ou représentation quant au contenu ou à l’exactitude du contenu du rapport commandé et n’assume aucune obligation de diligence ou responsabilité de quelque nature que ce soit à tout utilisateur éventuel, et n’est pas responsable des dommages éventuels causés par l’utilisateur à la suite de décisions ou de toute action prises ou non, sur la base du rapport. Remerciements Le Master Plan de Troisième Révolution Industrielle de la Région Nord-Pas de Calais a été élaboré par Jeremy Rifkin et le TIR Consulting Group LLC. Nous tenons à souligner la précieuse contribution apportée par Accenture (Bruno Berthon, Francis Hintermann, Benoît Prunel, et Solenne Bastie) dans la formulation du rapport final. Nous tenons également à remercier John “Skip” Laitner qui a fourni l’analyse économique accompagnant le Master Plan de Troisième Révolution Industrielle. Nous exprimons notre profonde gratitude aux personnes et aux organisations qui contribuent au “Third Industrial Revolution Global CEO Business Roundtable” et à l’équipe mondiale de développement durable, en particulier et de manière non exhaustive: Shawn Moorhead (The Office of Jeremy Rifkin); Marcel Volkerts, Willem Strabbing, Haike van de Vegte, Tim Mennel, Petra de Boer et Jillis Raadschelders (DNV KEMA); Eicke Weber, Gerhard Stryi-Hipp, Noha Saad Hussein et Niklas Hartmann (The Fraunhofer Institute - ISE); Pierre Tabary, Guy Dufraisse et Thierry Daguenet (Schneider Electric); Christophe Cevasco et Benjamin Deporte (Philips); Mathieu Larroumet (Rexel); Thierry Dhainaut, Laurent Karsenti, Jean-Baptiste Galland, Thierry Mounier, et François Blanquet (ERDF); Daryl Wilson et Filip Smeets (Hydrogenics); Christian Grellier et Eric L’Helguen (Bouygues Group / EMBIX); Angelo Consoli (Hydrogen University); Stefano Boeri, Michele Brunello, Laurent Machet, et Anastasia Kucherova (Stefano Boeri Architetti); Gordon Gill et Chris Drew (Adrian Smith + Gordon Gill Architecture); Enric Ruiz-Geli et Albert Cuesta Reig (Cloud9); Iñaki San Sebastian Arratibel et Jesús De La Quintana Perez (Tecnalia); Laurent Schmitt et Said Kayal (Alstom); Jean-Christophe Beziat (Renault-Nissan). nombreuses personnes et entreprises qui ont participé au séminaire exécutif du Master Plan de Troisième Révolution Industrielle en mai 2013. Le Master Plan de Troisième Révolution Industrielle est une démarche collaborative, réunissant les pouvoirs publics, des chefs d’entreprise, des universitaires et des organisations de la société civile de la région, ainsi que notre équipe de consultants mondiale. Les thèmes, les propositions et les initiatives contenues dans le rapport final reflètent les efforts conjoints de la Région et du TIR Consulting Group LLC. Enfin, nous tenons à remercier le président Daniel Percheron, Philippe Vasseur et Jean-François Caron pour leur vision, leur leadership et leurs conseils tout au long de l’année d’élaboration de ce Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle. Nous tenons également à remercier Claude Lenglet et l’équipe d’experts locaux de la Région Nord-Pas de Calais ainsi que les 3 4 1.0 Sommaire 1.0 Sommaire ...................................................................................................................................................................5 2.0 Introduction – Par Jeremy Rifkin, président du TIR Consulting Group, LLC ...................................6 3.0 Synthèse .....................................................................................................................................................................9 4.0 Vision et ambition ..................................................................................................................................................10 4.1 La Troisième Révolution Industrielle: une vision pour le Nord-Pas de Calais .................................................................................... 10 4.2 Quelques faits ....................................................................................................................................................................................................... 11 4.3 Méthodologie d’élaboration du Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle ..................................................................... 14 4.4 Facteurs clés de succès ...................................................................................................................................................................................... 14 5.0 Les principales étapes de la Troisième Révolution Industrielle dans le Nord-Pas de Calais......17 5.1 L’amélioration de l’efficacité énergétique .................................................................................................................................................... 17 5.2 Pilier 1: Les énergies renouvelables ................................................................................................................................................................ 31 5.3 Pilier 2: Les bâtiments producteurs d’énergie ............................................................................................................................................. 39 5.4 Pilier 3: Le stockage de l’énergie ..................................................................................................................................................................... 51 5.5 Pilier 4: L’Internet de l’Energie ......................................................................................................................................................................... 56 5.6 Pilier 5: Les transports électriques rechargeables et à pile à combustible ......................................................................................... 63 6.0 Impact économique ................................................................................................................................................76 6.1 Scénarios d’évaluation économique ............................................................................................................................................................... 76 6.2 Les comportements, les coûts, les bénéfices, et leurs impacts économiques..................................................................................... 78 6.3 Financer la Troisième Révolution Industrielle.............................................................................................................................................. 83 7.0 Conclusion .................................................................................................................................................................87 8.0 Annexes.......................................................................................................................................................................88 8.1 Facteurs et équivalences de conversion d’énergie ..................................................................................................................................... 88 8.2 Développer et réconcilier les scénarios énergétiques futurs ................................................................................................................... 88 8.3 Méthodologie du système de modélisation DEEPER.................................................................................................................................. 94 8.4 Contributions des entreprises invitées........................................................................................................................................................... 95 5 2.0 Introduction l’introduction des écoles publiques ont créé de la main d’œuvre instruite, dotée de compétences en communication permettant de gérer le volume croissant d’activités économiques créées par la technologie du charbon et de la vapeur. Cela marque l’entrée dans la première révolution industrielle. Au début du 20ème siècle, les moyens de communication électriques centralisés (le téléphone, puis la radio et la télévision) ont permis de gérer une ère du pétrole, de l’automobile et d’une urbanisation plus complexe et étendue, ainsi que la culture de consommation de masse de la seconde révolution industrielle. Par Jeremy Rifkin, président du TIR Consulting Group, LLC Notre civilisation industrielle est à un tournant. Le pétrole et les autres énergies fossiles qui sont le fondement du mode de production industriel actuel déclinent tandis que les technologies issues de ces énergies ou alimentées par ces dernières deviennent obsolètes. Toute l’infrastructure industrielle construite à partir des énergies fossiles est vieillissante et dans un état de délabrement avancé. Il en résulte une hausse dramatique des taux de chômage dans le monde entier. Les gouvernements, les entreprises et les consommateurs sont submergés de dettes, et les niveaux de vie s’effondrent aux quatre coins du monde. Un milliard d’êtres humains, soit le triste record de près d’un septième de l’espèce humaine, sont confrontés à la faim et à la famine. Pire encore, les changements climatiques dus aux activités industrielles fondées sur les énergies fossiles commencent à apparaître, mettant ainsi en péril la capacité de survie de notre espèce. Il devient de plus en plus évident que la seconde révolution industrielle est en train de mourir, et que nous avons besoin d’une nouvelle vision économique pouvant nous mener vers un avenir plus équitable et durable. Pour trouver cette nouvelle vision, il faut comprendre les forces technologiques qui accélèrent les transformations profondes de la société. Au cours de l’Histoire, les grandes révolutions économiques ont lieu lors de la rencontre de nouvelles technologies de communication et de nouveaux systèmes énergétiques. Les nouvelles révolutions énergétiques permettent le développement d’un commerce international plus large et intégré. Les révolutions de la communication qui les accompagnent permettent de gérer les activités économiques complexes nouvelles rendues possibles par les nouveaux systèmes énergétiques. Au dix-neuvième siècle, la technologie d’impression à faible coût et 6 De nos jours, la technologie de l’Internet et les énergies renouvelables commencent à être associées pour former une nouvelle infrastructure pour une Troisième Révolution Industrielle qui modifiera les modes de de production et de distribution de l’énergie au 21ème siècle. Dans l’ère à venir, des centaines de millions de personnes produiront leur propre énergie verte dans leur maison, bureau et usine, et elles se la partageront via un système distribué « d’Internet de l’énergie », tout comme on crée et partage aujourd’hui des informations en ligne. La démocratisation de l’énergie s’accompagnera d’une réorganisation fondamentale des relations humaines, qui aura un impact direct sur notre façon de faire des affaires, de gouverner nos pays, d’éduquer nos enfants, et de nous engager dans la vie civique. La mise en place d’une infrastructure de la Troisième Révolution Industrielle créera des milliers d’entreprises et des millions de postes, tout en établissant les fondations d’une économie mondiale durable pour le 21ème siècle. Permettez-moi cependant d’ajouter une mise en garde. Comme toute autre infrastructure de communication et d’énergie dans l’histoire, les différents piliers d’une Troisième Révolution Industrielle doivent être posés en même temps. Sinon, les fondations ne tiendront pas. En effet, chaque pilier ne peut fonctionner qu’en relation avec les autres. Les cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle sont: le développement des énergies renouvelables; la transformation du parc immobilier de chaque continent en mini-centrales électriques pour produire les énergies renouvelables sur site; le déploiement des technologies de stockage d’hydrogène ou autres dans chaque bâtiment et dans toute l’infrastructure afin d’emmagasiner les énergies intermittentes; l’utilisation de la technologie de l’Internet pour changer le réseau électrique de chaque continent en un système Internet de l’énergie qui fonctionne comme l’Internet de la Communication (lorsque des millions de bâtiments génèrent une petite quantité d’énergie au niveau local, sur site, le surplus peut être revendu au réseau et l’électricité partagée avec leurs voisins continentaux) ; et l’évolution de la flotte de transport vers des véhicules électriques rechargeables et à piles à combustible capables d’acheter ou de vendre de l’électricité en se connectant à un réseau électrique intelligent, continental et interactif. La création d’un régime d’énergies renouvelables produites par les bâtiments, stockées en partie sous forme d’hydrogène, distribuées via un système Internet de l’énergie, et reliées à des transports rechargeables, sans aucune émission de polluants, ouvre la voie à une Troisième Révolution Industrielle. Tout le système est interactif, collaboratif, intégré et homogène. Lorsque les cinq piliers sont rassemblés, ils forment une plateforme technologique indivisible qui augmentera considérablement la productivité des entreprises et des secteurs économiques du Nord-Pas de Calais, créera de nouvelles opportunités commerciales, développera la création d’emplois, et fera de cette région une référence de la Troisième Révolution Industrielle en France, au sein de l’Union européenne, et dans le monde. L’élément indispensable pour libérer cet énorme potentiel économique lié aux cinq piliers du Master Plan de Troisième Révolution Industrielle tels que présenté dans le présent rapport, réside dans la compréhension des facteurs primordiaux à l’origine de la productivité et de la croissance. Jusqu’à récemment, les économistes se contentaient de mesurer la productivité en faisant une analyse fondée sur deux facteurs: le capital et le travail. Cependant, en analysant les évolutions de l’économie depuis le début de l’ère industrielle, Robert Solow, lauréat du prix Nobel d’économie en 1987 pour sa théorie de la croissance économique, a trouvé que seuls 12,5% environ de toute la croissance de la production par heure travaillée était expliquée par le capital et le travail, ce qui a soulevé la question suivante: quels éléments engendraient les 87,5% restants de la croissance? Ce mystère a conduit l’économiste Moses Abramovitz, ancien président de l’American Economic Association, à admettre ce que d’autres confrères craignaient d’évoquer: ces 87,5% restants correspondent à « une mesure de notre ignorance ». Au cours des 25 dernières années, les économistes ont réexaminés la croissance économique en utilisant une analyse fondée sur trois facteurs (capital, travail et énergie). Ils ont découvert que l’augmentation de l’efficacité thermodynamique, est en grande partie responsable de la hausse de la productivité et de la croissance des économies industrielles. En d’autres termes, l’énergie est le facteur manquant. Une étude plus approfondie des première et deuxième révolutions industrielles révèle que les hausses de la productivité et de la croissance ont été permises grâce à la combinaison communication/énergie et aux grâce infrastructures, notamment technologiques, auxquelles les entreprises sont connectées et s’approvisionnent. Par exemple, Henry Ford n’aurait pas profité des énormes avancées en termes de productivité et d’efficacité entraînées par les machines électriques utilisées dans les usines, sans un réseau électrique auquel il pouvait relier son équipement. Les entreprises n’auraient pas pu profiter des gains et des rendements de productivité issues des importantes économies d’échelle sans le téléphone qui leur permettait de communiquer directement en amont, avec les fournisseurs, et en aval, avec les distributeurs. Elles n’auraient pas pu non plus se passer de l’accès direct aux acteurs, internes et externes, de leur chaîne de production. Enfin, les sociétés n’auraient pas pu réduire considérablement leurs coûts logistiques sans un réseau routier complet desservant les marchés nationaux. Le réseau électrique, les réseaux de télécommunications, les voitures et les camions circulant sur les routes nationales sont alimentés par l’énergie fossile, qui nécessite une infrastructure énergétique intégrée verticalement pour transporter l’énergie de la tête de puits jusqu’aux raffineries et aux stations d’essence. L’infrastructure technologique de la deuxième révolution industrielle a fourni un potentiel de production qui a permis une augmentation spectaculaire de l’efficacité thermodynamique et de la croissance au cours du 20ème siècle. Entre 1900 et 1929, les États-Unis ont mis en place les premières briques de l’infrastructure de la deuxième révolution industrielle – le réseau électrique, le réseau de télécommunications, le réseau routier, les oléoducs et gazoducs, ainsi que le système scolaire public. La Grande dépression et la Seconde Guerre mondiale ont ralenti le développement de cette infrastructure. Après la guerre, le déploiement du réseau d’autoroutes inter-États et la réalisation d’un réseau électrique national et d’un réseau de télécommunications ont permis de compléter une infrastructure entièrement intégrée. L’infrastructure de la deuxième révolution industrielle a fait avancer la productivité dans tous les secteurs, de la production automobile au développement de la construction commerciale et résidentielle suburbaine, le long des autoroutes, et stimulé la croissance de la consommation de masse avec l’introduction de milliers de centres commerciaux, permettant ainsi aux États-Unis de bénéficier de la période la plus prospère de ses 200 ans d’histoire. Au cours de la période de 1900 à 1980, l’efficacité énergétique s’est accrue régulièrement, de 2,5% à 12,3%, en même temps que se développait l’infrastructure des Etats-Unis. Elle a atteint un plateau et s’est stabilisée dans les années 1980 aux environs de 14%, une fois l’infrastructure de la deuxième Révolution industrielle complétée. Malgré une augmentation de 460% en efficacité, ce qui a donné une productivité et une croissance extraordinaires aux ÉtatsUnis, 86% de l’énergie que nous utilisons aujourd’hui continue à être gaspillée. Révolution Industrielle. L’organisation traditionnelle, hiérarchique, du pouvoir économique et politique va céder la place à un pouvoir latéral, organisé de façon nodale au sein de la société. Même si nous apportions quelques améliorations à l’infrastructure de la deuxième révolution industrielle, il est peu vraisemblable que cela ait un effet mesurable sur l’augmentation de la productivité et de la croissance. Les énergies fossiles ont atteint leur maturité et leur mise sur le marché est de plus en plus onéreuse. Les technologies conçues et fabriquées pour fonctionner sur ces énergies, comme le moteur à combustion, ont épuisé leur courbe en S, avec peu de potentiel productif additionel restant à exploiter. Le réseau électrique centralisé de la seconde révolution industrielle est encore servomécanique, unidirectionnel, et se caractérise par une déperdition de 20% de l’électricité produite. Le pouvoir latéral est une nouvelle force dans le monde. Steve Jobs et d’autres innovateurs de sa génération nous ont emmenés des coûteux ordinateurs centraux, détenus et contrôlés par une poignée de multinationales, aux ordinateurs de bureau bon marché et aux téléphones cellulaires, permettant à des milliards de personnes de se connecter les unes aux autres, de particulier-à-particulier dans les espaces sociaux de l’Internet. La démocratisation des communications a permis à près d’un tiers de la population humaine sur terre de partager de la musique, des connaissances, des nouvelles et une vie sociale sur un terrain d’activités ouvert, marquant ainsi l’une des grandes avancées de l’évolution de l’histoire de notre espèce. Bien qu’une efficacité thermodynamique de 100% soit impossible à atteindre, de nouvelles études - dont une étude réalisée par mon groupe de conseil international - montre qu’avec le passage à une infrastructure de la Troisième Révolution Industrielle, il est envisageable d’accroître l’efficacité jusqu’à près de 60%, au cours des 40 prochaines années. Il en résultera en une augmentation spectaculaire de la productivité au-delà de ce que l’économie a connu au cours du 20ème siècle. Mais aussi impressionnante que soit cette réalisation, ce n’est que la moitié de l’histoire. L’industrie des énergies nouvelles, vertes et plus productives, améliore les performances et réduit les coûts à un rythme toujours plus rapide. Et tout comme la production et la distribution de l’information deviennent presque gratuites, les énergies renouvelables le deviendront également. Les technologies solaires et éoliennes ont connu une courbe de croissance exponentielle au cours des 20 dernières années, tout comme la technologie informatique dont la croissance a conduit à un coût marginal proche de zéro pour la production et la diffusion de l’information sous la forme audio, vidéo ou de texte.1 Le soleil, le vent, la biomasse, la géothermie et l’hydroélectricité sont disponibles pour tout un chacun et, à l’instar de l’information, ne s’épuisent jamais. La diminution du coût des transactions dans le monde de la musique et l’édition avec l’émergence du partage de fichiers de musique, livres électroniques, et blogs d’informations, sème la confusion dans ces industries traditionnelles. Nous pouvons nous attendre à des effets perturbateurs similaires dans le domaine de l’énergie, puisque la production d’énergies renouvelables conduit à un coût marginal proche de zéro et à une électricité presque gratuite, partagée sur un Internet de l’énergie. La Troisième Révolution Industrielle est la première révolution “intelligente” de l’infrastructure dans l’Histoire. L’Internet de l’énergie connectera chaque appareil, chaque machine, entreprise, résidence et véhicule du Nord-Pas de Calais à un réseau intelligent et interactif. Le réseau collectera des données sur tout sujet, depuis l’évolution des conditions météorologiques, jusqu’au suivi à la minute des flux logistiques dans les chaînes d’approvisionnement, en passant par les flux de production et de distribution des ventes. L’infrastructure intelligente de la Troisième Révolution Industrielle, à son tour, nourrira un flux continu de données pour les entreprises connectées au réseau, qu’elles pourront utiliser pour améliorer l’efficacité thermodynamique de leur chaîne de valeur. Elles augmenteront ainsi considérablement leur productivité, réduiront leurs coûts fixes et marginaux et baisseront le prix de leurs produits et services. L’infrastructure de la Troisième Révolution Industrielle améliorera sans commune mesure la compétitivité économique de la région, la plaçant loin devant les autres régions qui travaillent encore sur une plate-forme désuète de deuxième révolution industrielle. Au cours du prochain demi-siècle, les pratiques de la première et seconde révolution industrielles seront de plus en plus intégrées aux pratiques de la Troisième 1 Les coûts marginaux proches de zéro font référence aux coûts d’énergie et d’exploitation à court terme de n’importe quelle technologie, système ou infrastructure. Le plus souvent, une fois les coûts fixes et de capital amortis, les technologies de la Troisième Révolution Industrielle demande peu ou pas de coûts d’exploitation supplémentaires – ou a minima des coûts décroissants – pour assurer la fourniture des unités additionnelles de service aux consommateurs. 7 Lorsque les communications internet gèreront les énergies vertes, chaque être humain sur terre deviendra sa propre source d’énergie, au propre comme au figuré. Le fait que des milliards d’êtres humains partagent latéralement leur énergie renouvelable dans un Internet de l’électricité verte, comme ils partagent aujourd’hui des informations en ligne, jette les bases d’une démocratisation de l’économie mondiale et d’une société plus juste. Le Nord-Pas de Calais a l’opportunité de devenir l’une des premières régions au monde à produire et à partager sa propre énergie renouvelable produite localement à un coût marginal proche de zéro sur un Internet de l’énergie, rendant ainsi l’énergie presque gratuite pour des milliers d’entreprises et 4 millions de citoyens. L’impact sur la productivité et sur l’économie d’une énergie au coût marginal proche de zéro sera aussi important que ne l’est la production et la diffusion de l’information sur Internet à un coût marginal proche de zéro. C’est cela, donner « le pouvoir au peuple ». La production d’énergie à un coût marginal proche de zéro modifiera fondamentalement les règles du jeu, avec des répercussions profondes sur la vie économique, sociale et politique du 21ème siècle. L’effet ne sera pas immédiat , mais si la région commence dès maintenant, la perspective de produire de l’énergie à un coût marginal proche de zéro deviendra réalité au cours des prochaines décennies. La région occupera ainsi une place de leader dans la transition vers une nouvelle économie durable post-carbone. Quand Daniel Percheron, Président de la Région Nord-Pas de Calais, et moi avons discuté de la possibilité de dessiner une nouvelle vision économique pour la région, il a indiqué que la question la plus importante dans son esprit était de savoir où la région voulait en être dans 20 ans. Il s’est rendu compte qu’une approche traditionnelle risquait d’offrir moins d’opportunités et de bénéfices à l’avenir, et que ce qui était nécessaire était une nouvelle vision économique audacieuse et un plan d’action susceptible de changer le paysage économique. Ce n’est pas la première fois que cette région est en avance sur son temps et qu’elle dessine une nouvelle voie économique, qui modifie profondément le paradigme économique en France, en Europe et, en réalité, dans le monde. Philippe Vasseur, Président de la Chambre de Commerce et d’Industrie Nord de France, a rappelé le rôle unique que cette région très particulière a joué en introduisant la première révolution industrielle sur le continent européen, notant que «nous étions les rois de la première révolution industrielle.» et affirmant « nous avons souffert de la deuxième révolution industrielle [et] nous ne pouvons pas rater la troisième ». 8 Depuis l’an dernier, les élus du Nord-Pas de Calais, le monde des entreprises de la région, la société civile et TIR Consulting Group LLC se sont engagés dans une initiative collaborative pour dessiner les contours d’une Troisième Révolution Industrielle. Le rapport ci-après contient une série de propositions et de prescriptions pour s’assurer que le NordPas de Calais, non seulement ne manquera pas la Troisième Révolution Industrielle, mais la conduira activement, comme il l’a fait il y a plus d’un siècle quand il a introduit la première révolution industrielle sur le continent européen. Nous vivons une période de grande incertitude. Notre économie mondiale est moribonde et des centaines de millions de jeunes gens sont sans travail, perdant espoir dans l’avenir. La Troisième Révolution Industrielle propose un plan de développement économique concret et flexible qui peut redonner du travail au Nord Pas de Calais, répondre au réchauffement climatique de la planète et créer une qualité de vie durable pour ses citoyens. L’exemple de la région, à son tour, peut devenir un symbole d’espoir pour le reste du monde. Je ne doute pas que ce que nous avons proposé dans le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle du Pas de Calais puisse être accompli. Ce qui est nécessaire maintenant, c’est la détermination, la persévérance et un sens collectif des responsabilités pour régénérer la région. 3.0 Synthèse L’objectif global de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais est de faire de l’économie régionale l’une des plus efficaces en matière d’utilisation des ressources, l’une des plus productives et l’une des plus durables au monde. La première étape de cette transformation est de rechercher l’efficacité énergétique dans des investissements d’infrastructure et de revoir les comportements et les décisions sous l’angle de l’efficacité: les économies d’énergie créent des emplois en réorientant l’économie vers des secteurs à plus forte intensité en travail. Cette référence fondamentale qu’est l’efficacité énergétique est le catalyseur de la promotion d’une économie circulaire et de la construction simultanée des 5 piliers de la Troisième Révolution Industrielle. Le premier pilier est celui de la transition vers les énergies renouvelables: le coût total des énergies renouvelables décroit selon une courbe exponentielle et leur coût de production marginal est proche de zéro. La région doit accélérer la production d’énergie renouvelable par des approches sectorielles et fiscales, tout en favorisant une stratégie d’exportation industrielle pour profiter aussi des opportunités commerciales liées aux investissements réalisés en Europe du Nord. Ce pilier doit être couplé avec le pilier 2, qui vise à rendre le patrimoine immobiliser de la région producteur d’énergie, tout en mettant la priorité sur l’efficacité thermique des bâtiments. La mise en œuvre de ce deuxième pilier commencera tout d’abord avec un programme de modernisation et de rénovation à grande échelle, associé à un programme de dépollution des sols des friches industrielles et des sites miniers. Ces deux programmes, pilotés par la Région, permettront de valoriser les bâtiments et les terres. Les anciennes mines ou sites industriels seront réhabilités pour restaurer la biodiversité, conduisant ainsi à l’émergence progressive d’une « Vallée de la Biosphère ». Le modèle économique de ces programmes est fondé sur la valorisation du foncier. En outre, il est possible d’établir un modèle de financement coopératif, utilisant les économies d’énergie pour soutenir l’investissement, tout en impliquant les investisseurs privés dans la Troisième Révolution Industrielle. Grâce à ces investissements, la région sera équipée, avec un coût marginal proche de zéro, en énergies renouvelables qui permettront de réaliser des économies d’énergie sur le long terme. De plus, de tels programmes créeront de l’emploi à court terme dans la région. La région va se transformer toute entière en « Vallée de la Biosphère », qui contribuera à la sensibilisation des étudiants et encouragera les changements de comportement envers la biosphère, l’efficacité de l’utilisation des ressources, la réduction de l’empreinte environnementale et une productivité industrielle forte. La Vallée de la Biosphère constituera de fait le premier pôle industriel régional pour une économie circulaire. Le troisième pilier– le stockage de l’énergie, sera prévu et planifié en tenant compte des échanges d’énergie avec les régions ou pays voisins et des effets combinés des piliers 1 et 2. Sous l’effet conjugué des bâtiments économes en énergie, d’un transport et d’une consommation d’énergie optimisés, les besoins régionaux en énergie diminueront. La part de l’énergie renouvelable devra toutefois augmenter considérablement, étant donné qu’elle ne représente aujourd’hui que 2% du mix énergétique régional. Le marché national n’est pas aujourd’hui mature (pas de régulations existantes, ni de subventions) mais l’apparition récente de prix négatif sur le marché de gros de l’électricité2 crée le besoin de stockage. La première capacité de stockage sera issue des véhicules électriques. La méthanisation peut, de plus, apporter de la flexibilité dans le système d’énergie. La région doit également profiter de son réseau d’hydrogène (un actif unique en France) et de l’expérimentation à Dunkerque des technologies « Powerto-gas ». La méthanation, le système de stockage d’énergie à air comprimé (CAES) et le stockage hydraulique seront, en outre, développés sur une base ad hoc. Le quatrième pilier - l’Internet de l’énergie, est directement liée aux initiatives du pilier 2 - les programmes de réhabilitation et la Vallée de la Biosphère. Il vise à déployer un réseau intelligent dans l’ensemble du territoire régional. Cela consistera tout d’abord à ouvrir l’accès à l’historique détaillé des données de consommation d’énergie: c’est un prérequis à la rénovation de l’habitat dans le cadre de contrats de performance énergétique. Le programme de rénovation sera soutenu financièrement par des tiers investisseurs fournisseurs de service énergétiques. Il mènera à une réduction de la consommation d’énergie et à la mise en place de centrales électriques virtuelles. L’établissement d’une interconnexion transfrontalière des réseaux, en particulier avec le Royaume-Uni, l’Allemagne et la Belgique, permettra à la région d’exporter son surplus d’énergie. L’accès aux données en temps réel lui permettra également de dégager des marges de manœuvre pour optimiser la production d’énergie et l’exportation, grâce aux programmes de réponse à la demande (« effacement » notamment) dans les bâtiments résidentiels ou industriels. Le pilier 5 – le transport par des véhicules électriques rechargeables ou à pile à combustible vient compléter les 4 piliers précédents. Pour soutenir les travaux de construction requis pour réaliser les programmes de modernisation et de réhabilitation des terres (Pilier 2), il faut développer en parallèle une solution de transport économe en énergie. Cela sera le point de départ de l’Internet Logistique pour le transport des marchandises: dans le cadre du pilier concernant l’habitat, le programme phare Zen-e-ville devra respecter les principes développés pour le plan de mobilité de la Troisième Révolution Industrielle, à savoir une logistique collaborative où les camions électriques et les entrepôts seront partagés entre fournisseurs de matériaux et de biens. Et inversement, ces projets constitueront une opportunité de tester et de démontrer des solutions multimodales avec des véhicules électriques avant le déploiement de ces concepts à la mobilité des personnes dans la région. Les synergies entre les cinq piliers contribuent toutes à atteindre des niveaux plus élevés d’efficacité énergétique et fournissent les bases à partir desquelles la Troisième Révolution Industrielle se réalisera. Les améliorations de l’efficacité thermodynamique rendent possibles des gains de productivité qui peuvent être affectés à une innovation accrue, à la création d’emplois et à l’attractivité de la région au-delà de ses frontières. Selon le modèle DEEPER (présenté dans la suite du document), la Troisième Révolution Industrielle nécessite d’injecter six milliards d’euros par an pour réduire la consommation d’énergie finale de 60% en 2050. Cet effort permettra de créer plus de 150 000 emplois nets, de manière directe par les investissements et indirectement par l’augmentation de la productivité. Cet effort est moins risqué que de ne rien faire: un scénario tendanciel sans augmentation de l’efficacité énergétique, mais avec une augmentation des prix de l’énergie prédit une perte de 100 000 emplois dans la région d’ici 2050. Une des clés du succès vers la Troisième Révolution Industrielle réside dans l’émergence d’une conscience politique commune de la biosphère. L’université a un rôle essentiel à jouer: les universitaires vont diriger l’effort de sensibilisation à la biosphère par l’éducation des jeunes et également par le suivi des résultats de la Troisième Révolution Industrielle via un ensemble d’indicateurs sociaux, économiques et de développement durable. Enfin, une solide gestion du programme sera nécessaire de la part de la Région: la planification dynamique et l’exécution rigoureuse seront déterminantes dans la réussite de la Troisième Révolution Industrielle. Le Master Plan de Troisième Révolution Industrielle, conçu conjointement par Nord Pas-de-Calais et le TIR Consulting Group LLC, fournit une feuille de route pour orienter la région vers une nouvelle ère économique à l’origine de nouvelles entreprises et d’opportunités d’emploi pour un 21ème siècle durable. 2 http://www.lemonde.fr/economie/article/2013/06/20/ les-grossistes-francais-confrontes-aux-prix-negatifs-de-lelectricite_3433318_3234.html 9 4.0 Vision et ambition 4.1 La Troisième Révolution Industrielle: une vision pour le Nord-Pas de Calais Le Master Plan pour le Nord-Pas de Calais, présenté dans ce document, a pour principal objectif d’associer étroitement ensemble les cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle pour former un ensemble d’infrastructures communes que les entreprises locales peuvent utiliser afin d’augmenter considérablement leur efficacité et leur productivité et, par cette action, créer les nouvelles opportunités économiques et les emplois du 21ème siècle. Si les piliers ne sont pas mis en œuvre de concert, la région perdra de précieux investissements, bloquera sa croissance et se retrouvera avec des projets pilotes en silos, à faible valeur ajoutée pour les citoyens. C’est, à date, l’enseignement tiré d’initiatives similaires d’autres régions en Europe et dans le monde. A titre illustratif, si le parc immobilier du Nord-Pas de Calais n’est pas modernisé et isolé pour empêcher les déperditions d’énergie, il n’est pas possible en réalité d’atteindre le Pilier 1 et d’installer de la production d’énergie renouvelable localement. Une grande partie de l’énergie verte produite sera perdue si le chauffage et l’air conditionné s’échappent des bâtiments qu’elle alimente. Si la région investit massivement dans l’installation de technologies de production d’énergies renouvelables (Pilier 1) mais sans coordination avec les investissements pour développer la capacité de stockage de l’énergie (Pilier 3), les trois quarts des kW produits seront, en moyenne, perdus. Le solaire et l’éolien sont des énergies intermittentes. Le vent qui souffle la nuit, quand cela n’est pas nécessaire, a peu de valeur pour les utilisateurs. De la même façon, s’il y a une couverture nuageuse durant la journée, l’énergie solaire diminue. En stockant l’électricité verte quand elle est produite, pour une utilisation quand elle est nécessaire, la région Nord-Pas de Calais est à même de maintenir une alimentation fiable en énergie et en électricité verte, permettant de couvrir ses besoins 24 heures sur 24. De plus, si des dizaines de milliers de bâtiments commerciaux et résidentiels commencent à produire une électricité verte dans la région (Pilier 2) alors que celle-ci est toujours contrainte par un vieux réseau de distribution servo mécanique centralisé, uniquement conçu pour transporter l’énergie dans une direction - d’un unique fournisseur 10 à des millions d’utilisateurs - ce dernier sera incapable de gérer le flot d’électricité verte. Des ravages seront alors à craindre dans la capacité de ce réseau à gérer les pics et les charges de base, et à prévenir les surtensions et baisses de tension. Enfin, si la région Nord-Pas de Calais s’équipe pour introduire massivement des voitures, bus et camions à piles électriques et à hydrogène (Pilier 5), sans que les quatre autres piliers de la Troisième Révolution Industrielle ne soient prêts, les véhicules ne seront pas capables de se brancher et d’obtenir l’électricité verte attendue pour leur fonctionnement. La mise en œuvre des cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais donne à la région une plate-forme technologique à usage général qui connecte chaque personne et chaque chose à un réseau unique, intelligent et distribué. Ce dernier fournit, à chaque instant, des données sur les flux d’énergie dans la chaîne de valeur toute entière et sur les mouvements dans la région. Cela permet à chaque entreprise de se connecter et d’utiliser des algorithmes pour ajuster sa gestion énergétique et augmenter ainsi considérablement son efficacité et sa productivité. L’infrastructure de Troisième Révolution Industrielle fondée sur cinq piliers forme une plate-forme permettant de propulser le Nord-Pas de Calais dans la Troisième Révolution Industrielle qui transformera la région en une économie durable, productive et prospère. Dans les pages suivantes, nous examinons les étapes et actions qui devront nécessairement être prises dans la région à court, moyen et long termes pour accroître l’efficacité énergétique, réaliser la transition vers les énergies renouvelables, convertir les bâtiments en mini-centrales électriques vertes, établir des systèmes de stockage énergétique, développer un Internet de l’énergie, et favoriser une mobilité s’appuyant sur les véhicules électriques et à piles à combustible. Nous étudions en détail les diverses phases, étapes, interconnexions et synergies liées à l’évolution vers une plate-forme de Troisième Révolution Industrielle fondée sur cinq piliers, distribuée et intelligente en Nord-Pas de Calais. Nous évaluons également les niveaux d’investissement qui seront requis, le retour attendu sur ces investissements, ainsi que les mécanismes financiers innovants à développer pour, dans les années et les décennies à venir, pousser résolument la Troisième Révolution Industrielle un cran plus loin. Nous considérerons les réglementations, codes, normes, interopérabilités et incitations qui devront être mis en œuvre par la région pour accompagner les nombreuses propositions et initiatives exposées. Nous examinons également les changements de comportement à introduire, ainsi que les évolutions de compétences professionnelles et les formations nécessaires pour que la main d’œuvre future puisse répondre aux nouvelles opportunités qui s’ouvrent avec le déploiement de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais. Avec 27% de ses habitants ayant moins de 20 ans, la région s’enorgueillit d’avoir l’une des plus jeunes populations de France. La génération du Millénaire devra être préparée à vivre dans une économie distribuée, collaborative, pair à pair (P2P), qui s’adapte latéralement, dans le Nouveau Monde Biosphèrement responsable. La biosphère est une enveloppe qui s’étend des profondeurs de l’océan jusqu’à la stratosphère supérieure dans laquelle les créatures vivantes et les processus géochimiques de la terre interagissent pour se soutenir mutuellement. C’est une relation symbiotique permanente entre toutes les créatures vivantes et entre ces dernières et les processus géochimiques qui assurent à la fois la survie de l’organisme planétaire et des espèces individuelles vivant à l’intérieur de l’enveloppe biosphérique. Si chaque vie humaine, les espèces dans leur ensemble, et toutes les autres créatures sont liées les unes aux autres et à la géochimie de la planète dans une riche et complexe chorégraphie soutenant la vie elle-même, alors chacun de nous dépend et est responsable de la santé de l’organisme tout entier. Assumer cette responsabilité signifie que nous devons mener nos vies individuelles dans nos quartiers et communautés d’une façon qui promeuve le bien-être général de la grande biosphère dans laquelle nous habitons. Dans la nouvelle ère, la jeunesse du Nord-Pas de Calais sera sensibilisée à sa lourde responsabilité de régir la biosphère de la Terre en adoptant une empreinte écologique légère et en vivant en harmonie avec la nature. La refonte de l’infrastructure de chaque nation et le rééquipement des industries vont exiger un effort de formation massif des salariés dans des proportions identiques à celui mis en œuvre dans ce domaine au début de la première et de la deuxième révolution industrielle. La nouvelle main d’œuvre high tech de la Troisième Révolution Industrielle devra être compétente en technologies des énergies renouvelables, construction verte, technologies de l’information et systèmes informatiques intégrés, nanotechnologies, chimie durable, développement des piles à combustible, gestion numérique du réseau électrique, transport électrique hybride et à hydrogène, et des centaines d’autres domaines techniques. Il sera nécessaire d’éduquer les entrepreneurs et les gestionnaires à profiter de modèles économiques (business model) de pointe, incluant des stratégies de recherche et développement partagées et collaboratives, un commerce en accès libre et en réseau, des contrats de performance énergétique, des accords portant sur les économies partagées et une gestion de la chaîne d’approvisionnement et logistique durable, à faible émission carbonique. Les niveaux de compétence et les styles managériaux de la main-d’œuvre de la Troisième Révolution Industrielle seront, en qualité, différents de ceux de la main-d’œuvre de la deuxième révolution industrielle. Nous vous invitons à nous suivre alors que nous traçons, dans le Nord-Pas de Calais, les grandes lignes d’un nouveau territoire qui sera transformé en un paysage de la Troisième Révolution Industrielle. Le Master Plan prévoit la transformation complète du Nord-Pas de Calais en une « Vallée de la Biosphère » (Biosphere Valley). En connectant les aires urbaines, suburbaines et rurales en une économie circulaire indivisible qui régit efficacement les ressources locales, les citoyens du Nord-Pas de Calais apprennent à vivre dans les limites de leur propre écosystème. Au cours de ce processus, ils deviennent de bons voisins de la biosphère. Leur exemple ouvre la voie à d’autres dans des régions à travers le monde. 4.2 Quelques faits Figure 1. Le territoire administratif du Nord-Pas de Calais Nord-Pas de Calais Carte administrative beLGIque Région Picardie Figure 2. Principaux centres industriels Dans la suite du document, le terme « Région » est utilisé pour désigner l’entité administrative de la Région Nord-Pas de Calais. Le terme « région » désigne le territoire de la région. Les habitants du Nord-Pas de Calais sont fiers de leur région, connue pour son mode de vie caractérisé par la solidarité, le dynamisme, la joie de vivre… Le Nord-Pas de Calais est un territoire de contrastes, une terre de traditions, d’enthousiasme et de bonne qualité de vie, réputé pour ses festivals, ses coutumes, ses spécialités culinaires…C’est aussi une terre frontière, au cœur de l’Europe, ce qui constitue un atout incontestable pour le commerce et crée des opportunités d’échanges. 4.2.1 Données démographiques et physiques La région Nord-Pas de Calais couvre 12 414 km² et a une population de 4,038 millions d’habitants en 20083. La densité est de 325 habitants/km², ce qui fait de la région l’une des plus densément peuplées de France (moyenne nationale de 110 habitants/km²). Elle est composée de deux départements: le Nord et le Pas de Calais. Le Nord comprend 64% de la population et le Pas de Calais 36%. 27% de la population a moins de 20 ans. L’espérance de vie est de 77,7 ans, la plus basse de France. Les principaux centres industriels La région a été l’une des toutes premières à être industrialisée en Europe. Le paysage est caractérisé par la présence d’usines de l’industrie textile à Roubaix/Tourcoing, par les terrils du « croissant » minier dans Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib l’agglomération urbaine de Béthune - Lens - Douai - Valenciennes, et par la sidérurgie à Dunkerque et Maubeuge. L’énergie est principalement consommée par l’industrie, en particulier la sidérurgie, puis par le transport et le logement. La région affiche un nombre élevé de friches industrielles polluées: 16 000 sites sont enregistrés dans la base de données BASIAS.4 Celles-ci, si elles étaient dépolluées, pourraient être converties en terres disponibles pour l’habitat résidentiel, commercial et industriel. Source: INSEE 3 BASIAS est une base de données française créée en 1998 pour collecter et préserver la mémoire des « vieux sites industriels et activités de service » (abandonnés ou non) qui peuvent avoir laissé des installations ou des sols pollués ; cependant tous les sites classés ne sont pas nécessairement pollués. Cf: http://www.developpement-durable.gouv.fr/ Site-BASIAS.html 4 11 Dunkerque, sur la côte, est un port industriel très actif. La ville, détruite au cours de la deuxième guerre mondiale, peut aujourd’hui être définie comme la « ville de la reconstruction ». Calais et Boulogne-sur-Mer, sur la côte également, sont des ports qui se spécialisent dans la pêche et se positionnent aussi comme sites touristiques fortement influencés par le passage des connexions vers l’Angleterre. Figure 3. Réseau routier international L’agriculture est d’une importance stratégique pour la région: la surface agricole utilisée (SAU) couvre deux tiers du territoire régional. Avec 835 000 ha, la SAU régionale représente 2,9% de la SAU nationale. La région représente une part significative des surfaces françaises pour la production de pommes de terre, l’industrie de la betterave, le lin et les légumes. L’agriculture biologique occupe moins de 1% de la surface agricole utilisée régionale. Occupation du territoire et logement Seuls 55% du territoire régional sont occupés ; 10% sont couverts par la forêt. 86% de la population vivent dans les villes. La région compte 1,6 millions de ménages et 1,8 millions de logements. La région est affectée par une forte consommation de terre due au développement de l’étalement urbain (72% de maisons individuelles, par rapport à 50% avant les années 70). Le Schéma Régional d’Aménagement Durable et de Développement du Territoire (SRADDT) a pour objectif de limiter l’étalement urbain. 42% de la population vivent dans des logements loués. Le logement social représente 24% des logements. 72% sont des maisons individuelles. 20% des ménages sont en situation énergétique précaire. 1% du parc immobilier existant est rénové chaque année ; autrement dit, à ce rythme, cela signifie qu’il faudrait un siècle pour rénover l’ensemble des bâtiments existants. Connexions internationales La région du Nord-Pas de Calais est traversée par de nombreuses infrastructures assurant des connexions à la fois locales et internationales. Le développement de l’étalement urbain est cependant plus propice au développement du transport individuel qu’au réseau de transports collectifs. Le moyen de transport le plus répandu pour circuler dans la région est la voiture personnelle. Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib 4.2.2 Énergie et climat Consommation énergétique Le Nord-Pas de Calais est l’une des régions françaises ayant la plus forte consommation d’énergie. Les émissions de gaz à effet de serre par habitant sont 30% plus élevées que la moyenne nationale. La part des énergies renouvelables est quatre fois inférieure à la moyenne nationale. La taille importante du réseau routier, l’activité industrielle et la densité urbaine impliquent que la population subit une forte exposition à la pollution atmosphérique. Avec une sidérurgie - et une industrie en général - fortement développées, le NordPas de Calais a un profil particulier et est l’une des régions en France qui consomme le plus d’énergie. Si l’on compare le NordPas de Calais à la moyenne nationale en matière d’utilisation d’énergie, quelques caractéristiques peuvent être relevées: une plus grande part de l’utilisation énergétique vient de la sidérurgie et la consommation issue du transport est en revanche inférieure. Figure 4. Répartition de la consommation énergétique en Nord-Pas de Calais - (2009) bilan énergétique - GWh final Agriculture 1,430 1% Transport 30,357 19% Tertiaire 17,202 11% Résidentiel 32,131 20% Sidérugie 37,788 23% bilan énergétique - GWh final Agriculture 1,430 1% Industrie 41,398 26% Sidérurgie incluse Source: Volet CLIMAT du SRADDT - Norener-Energie Demain, 2009 12 Transport 30,357 25% Tertiaire 17,202 14% Industrie 41,398 34% Résidentiel 32,131 26% Hors sidérurgie Consommation énergétique par type de source Le gaz est le premier type d’énergie consommée en Nord-Pas de Calais (28,9%) devant le pétrole (27,9%), les combustibles minéraux solides (21,9%) et l’électricité (19,2%). La consommation de gaz est supérieure à la part nationale (21,7% de la consommation finale d’énergie en France en 2005) contrairement aux produits pétroliers (44,8% au niveau national). Cela est lié à l’existence d’un réseau de gaz naturel fortement développé, qui facilite l’utilisation du gaz en particulier dans les secteurs5 résidentiel et tertiaire. Production d’énergie En 2010, la région produisait 47,5 TWh6: 77% fournis par les centrales nucléaires, 21% par les centrales thermiques utilisant des combustibles fossiles et 2% par les énergies renouvelables7. La part de l’énergie renouvelable est très faible comparée à la moyenne de la France, qui est de 12%. Figure 5. Consommation finale par source d’énergie 21.9% 27.9% 2% Produits pétrollers Gaz Electricité Energies renouvelables 19.2% 28.9% Combustibles minéraux solides Source: SRCAE Figure 6. Production d’énergies renouvelables en NPDC par source La production en matière d’énergies renouvelables dans le Nord-Pas de Calais provient principalement du bois. Émissions de gaz à effet de serre Les émissions de gaz à effet de serre (GES) pour la région sont estimées à 44 millions de tonnes équivalent CO2 par an (47,8 MteqCO2MteqCO2 en 1990), soit 11 tonnes métriques d’équivalent CO28 par habitant. La même année, la France a totalisé 530 Mteq (8,5 par habitant).9 Les émissions de GES augmentent dans trois secteurs depuis 1990: le transport (+23%), le secteur résidentiel (+11%) et celui des services (+32,8%). Quatre secteurs ont régulièrement décliné depuis 1990: l’industrie manufacturière (-17%), la transformation de l’énergie (-3,4%), l’agriculture (-27%) et la gestion des déchets (-25,4%). Source: ADEME – Region Figure 7. Émissions de gaz à effet de serre par secteur en Nord-Pas de Calais (en milliers de TeqCO2) Déchets Total 2008: 44MteqCO2 1,420 3% Total 1990: 47,8 MteqCO 2 Transports 7,650 17% Agriculture 3,222 7% Industrie (y compris Sidérurgie) 21,853 50% 5 Source Schéma Régional du Climat, de l’Air et de l’Energie (SRCAE), novembre 2012 Source RTE, 2010 6 Pour plus d’informations sur les quantités et conversions énergiques, se référer à la discussion en section 5.1.1 et Annexes 7.1 7 Source NORCLIMAT/Energies Demain – Conseil Régional 8 Source Ministère de l’Ecologie 9 Tertiaire 3,451 8% Résidentiel 6,421 15% 13 4.2.3 Données économiques Figure 8. PIB régional par habitant Richesse régionale 5,0000 Le PIB régional est de 96,9 milliards d’euros, soit 24 025€ par habitant. Le revenu moyen des ménages est de 20 157€ et le revenu médian de 16 356€. Le développement du PIB par habitant est lent comparé aux régions voisines. 4,0000 emploi UK Berkshire, ... UK Surrey, East and ... UK Hampshire and Isle ... BE West-Vlaanderen FR Rhône-Alpes FR Haute-Normandie FR Pays de la Loire UK Kent FR Champagne-Ardenne Source: CCI FR Nord - Pas-de-Calais 0 FR Picardie 1,0000 BE Namur 240 681 entreprises sont établies en NordPas de Calais, ce qui représente seulement 4,5% des entreprises françaises. La région a des atouts industriels dans le rail (première région de France), l’industrie automobile (deuxième), l’industrie alimentaire (troisième) et la recherche en matière de santé (quatrième). 2,0000 BE Hainaut entreprises 3,0000 Figure 9. Taux de chômage entre 2000 et 2012, France et NPDC Le Nord-Pas de Calais compte 1,5 millions de travailleurs en 200710: • 1,1 million d’employés dans le secteur privé • 300 000 dans le secteur public • 100 000 indépendants 333 000 personnes sont en recherche d’emploi et le taux de chômage est de 13,4%, soit 35% de plus que la moyenne nationale. 8% des Français sans emploi vivent dans la région Nord-Pas de Calais. 4.3 Méthodologie d’élaboration du Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle La Troisième Révolution Industrielle est une vision élaborée par Jeremy Rifkin, fondée sur cinq piliers, contribuant tous à une meilleure efficacité énergétique et à une productivité accrue: les énergies renouvelables, les bâtiments producteurs d’énergie, le stockage de l’énergie, l’Internet de l’énergie, les transports électriques rechargeables et à pile à combustible. La Troisième Révolution Industrielle vise à développer pro activement l’économie et à créer des emplois en favorisant les synergies entre les piliers et en exploitant le modèle économique de rentabilité en matière d’efficacité énergétique. L’élaboration du Master Plan pour la région Nord-Pas de Calais a été menée par six groupes de travail régionaux rassemblant des experts, des représentants des entités publiques régionales et des entreprises. Chaque groupe de travail a travaillé sur l’un des cinq piliers et le dernier sur une vision transverse en matière d’efficacité énergétique. La région Nord-Pas de Calais a également mandaté deux groupes de travail supplémentaires pour étudier deux autres sujets associés, transverses aux cinq Source: INSEE 10 14 Source: CCI piliers de la Troisième Révolution Industrielle: l’économie circulaire et l’économie fonctionnelle. Cela permet de traiter deux sujets essentiels: l’évolution des usages et des comportements des consommateurs (économie fonctionnelle) et un nouveau lien avec l’utilisation des ressources grâce à l’économie circulaire, qui a un fort impact sur la consommation et l’efficacité énergétique. La vue globale des piliers peut être représentée selon l’illustration ci-dessous: Du 13 au 15 mai 2013, un séminaire exécutif s’est tenu à Lille. À cette occasion, des rencontres ont été organisées entre les groupes de travail régionaux, les experts internationaux et les entreprises pour approfondir l’identification d’idées nouvelles et d’initiatives en faveur du développement de la Troisième Révolution Industrielle. La région Nord-Pas de Calais doit préserver l’élan créé durant ce séminaire et profiter de la bonne mobilisation des collectivités territoriales, des entreprises, des universités et de la société civile. La discussion qui suit fournit une base pour maintenir cet élan et cet enthousiasme. 4.4 Facteurs clés de succès La Troisième Révolution Industrielle vise à accélérer une croissance économique locale, économe en énergie et durable. Si l’on fait le parallèle avec les avantages compétitifs pour une entreprise privée, nous pouvons souligner trois facteurs clés de succès pour la région: • un accès à des ressources spécifiques fournissant un avantage compétitif, • des savoir-faire propres et uniques, • la confiance et l’assurance. 4.4.1 Accès à des ressources spécifiques fournissant un avantage compétitif La région Nord-Pas de Calais peut exploiter certaines spécificités qui lui procurent un Figure 10. Les piliers de la Troisième Révolution Industrielle énergétique sera d’autant plus pertinent que de forts impacts peuvent être attendus. Dans son rôle de pionnier de la Troisième Révolution Industrielle, le climat froid constitue ainsi pour la région un avantage compétitif. Troisième Révolution Industrielle 1 Energies renouvelables 2 Bâtiments producteurs d’énergie 3 Stockage de l’énergie 4 Synergies Internet de l’Energie 5 Transports électriques rechargeables et à piles à combustible Economie fonctionnelle Economie circulaire Efficacité énergétique avantage compétitif. Tout d’abord, la région a une position stratégique unique en plein milieu de l’europe. Le Nord-Pas de Calais est au croisement des réseaux d’énergie européens. Les échanges d’énergie doivent ainsi être considérés avec les pays voisins de façon à revendre les surplus d’énergie ou, au contraire, à en acheter en cas de pics de consommation. En raison également de cette position centrale, le Nord-Pas de Calais est un nœud logistique pour tous les flux NordSud en Europe. En raison de contraintes géographiques (la Manche et la mer du Nord à l’ouest, la chaîne des Ardennes à l’est), la région est le meilleur et unique chemin pour les transports de marchandises et de personnes. L’eurotunnel, partant de Calais jusqu’à Londres sous la mer du Nord, est par nature unique et offre un grand potentiel de création de modalités de transport innovantes pour les personnes et les biens. L’Eurotunnel doit être pris en compte comme un actif majeur pour conduire la Troisième Révolution Industrielle. Il faut également considérer le climat comme un atout. Le Nord-Pas de Calais est plus froid que beaucoup d’autres régions en France. Comme le chauffage compose la plus grande partie de la consommation énergétique, le business case en matière d’efficacité Les personnes sont aussi une ressource qui peut faire une différence. La région NordPas de Calais est la plus jeune région de France: 35% des habitants ont moins de 25 ans (contre 31% pour l’ensemble de la France11). La Troisième Révolution Industrielle sera portée par la jeunesse. C’est la raison pour laquelle la région doit, dès à présent, considérer et planifier les moyens de motiver, former et retenir ses jeunes, tout en attirant ceux d’ailleurs. 4.4.2 Savoir-faire propres et uniques Le développement de savoir-faire uniques et d’expertises particulières est une condition de succès. Le Nord-Pas de Calais dispose d’ores et déjà d’expertises existantes issues de sa position historique « d’usine de la France », en particulier dans trois domaines: le charbon (55,7% des employés nationaux en 1954, plus d’un quart du revenu régional du travail), l’industrie textile (26,5% des employés nationaux en 1954 et 91% des machines de peignage de la laine en France), la sidérurgie (le Nord-Pas de Calais produisait un tiers de la production nationale d’acier en 1974 ; celle-ci a été multipliée par quatre entre 1954 et 1974). Aujourd’hui, ces marchés sont en pleine décroissance. La région a par conséquent besoin de rendre possible la reconversion de ces compétences et expertises et d’en tirer parti pour renforcer l’innovation. Pour cela, la région dispose d’un potentiel et d’atouts intéressants, comme l’illustre par exemple la stratégie de recherche et d’innovation pour une spécialisation intelligente (SRI-SI) ou encore son classement au troisième rang des régions quant au nombre d’étudiants (150 000). La fonction « recherche et développement » (R&D) doit être encouragée pour développer de nouveaux produits, technologies et services dans la région. Le succès viendra de choix technologiques qui contribuent au Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle. La région abrite sept pôles de compétitivité et quatorze centres d’expertise (pôles d’excellence), qui consacrent la spécialisation de la R&D dans les domaines suivants: matériaux et textiles, matériaux à usage durable, produits aquatiques, industrie du commerce, transports terrestres, nutrition, santé et longévité, valorisation des déchets. Ces centres d’expertise favorisent la collaboration entre les universités, le secteur privé, la recherche publique et privée pour traiter des sujets qui sont directement Source: INSEE 11 15 liés aux piliers de la Troisième Révolution Industrielle. La Région doit les inclure dans sa feuille de route et les encourager. Pour créer les conditions du succès, il faut également faire la promotion des talents et des personnes. Les expertises et les talents ne resteront dans la région que s’ils y trouvent des opportunités de croissance et de promotion. La compétition est féroce entre pays et entre régions. Il est par conséquent nécessaire que la Région Nord-Pas de Calais organise les moyens d’attirer et de retenir l’innovation et les talents. Les labels et les certifications aideront à promouvoir les savoir-faire uniques de la région. Cette dernière peut introduire des labels de la Troisième Révolution Industrielle et profiter ainsi de sa position de pionnier par rapport aux autres régions françaises qui copieront son approche. La région sera ainsi connue et reconnue pour son expertise spécifique. 4.4.3 Mobilisation de la société La mobilisation de la société est le facteur clé de succès le plus important dans la mesure où elle favorise l’innovation et fait tomber de nombreuses barrières. La mobilisation et la confiance prennent d’abord racine dans la formation et l’éducation. La Troisième Révolution Industrielle inclura la définition de nouveaux parcours professionnels qui encourageront les individus à faire partie du projet. Des méthodologies de formation innovantes sont à créer, de façon à ce que les jeunes gagnent en confiance, croient en leurs idées et travaillent dur pour les faire aboutir. La 16 confiance dans le projet viendra également de démonstrateurs tangibles, prouvant que les idées peuvent devenir des initiatives puis, quand leur impact est confirmé, être déployées. Ces démonstrateurs seront des projets phares pour la Troisième Révolution Industrielle. Pour la mise en œuvre, nous suggérons d’identifier plusieurs projets phares à mener dans les communes du Nord-Pas de Calais. Chaque collectivité territoriale peut être positionnée comme responsable d’un ou plusieurs projets phares sur son territoire et travailler avec les entreprises locales à leur mise en œuvre. Cela devrait permettre une gestion de proximité ainsi que l’implication et le soutien des entreprises locales. Il est également nécessaire de faire tomber les barrières. De nombreuses frontières et barrières sont à briser pour nourrir l’innovation, la confiance dans le futur et l’entreprenariat. Les pôles de compétitivité ont pour objectif de faire tomber les barrières entre l’université et l’industrie. Les secteurs public et privé doivent également avancer ensemble. Les collectivités territoriales (régions, départements, communes, communautés de communes...) seront plus fortes si elles coopèrent et adoptent un point de vue territorial, dépassant les divisions administratives. Il est indispensable que l’Union Européenne, l’État français et les collectivités territoriales travaillent ensemble pour porter la vision de long terme et fournir les moyens (juridiques, financiers, réglementaires, politiques...) nécessaires à l’innovation, à l’expérimentation et à l’essai de nouvelles idées. Les barrières entre les planificateurs de la Troisième Révolution Industrielle et les utilisateurs doivent également être prises en compte, étant donné que la Troisième Révolution Industrielle n’existera que si les utilisateurs sont impliqués et consultés. La Troisième Révolution Industrielle cherche aussi à faire émerger une nouvelle société: cela implique de rompre avec les barrières générationnelles, de faire naître la solidarité entre les personnes – comme par exemple entre les propriétaires de véhicules et les piétons. Enfin, nous devons développer une façon de penser en lien avec les aires géographiques: les frontières entre les pays doivent être dépassées et les échanges gagnant-gagnant avec les pays voisins développés. Le succès du Master Plan de Troisième Révolution Industrielle dépend directement de la mobilisation des parties prenantes locales et du soutien politique. Afin d’impliquer les acteurs locaux, le Master Plan de Troisième Révolution Industrielle peut être décliné pour chaque village, ville ou quartier du Nord-Pas de Calais, montrant ainsi de manière tangible une contribution au Master Plan régional. Pour finir, la transparence est un facteur de confiance: la gouvernance de la Troisième Révolution Industrielle existe d’ores et déjà et doit être poursuivie. La transparence à propos des objectifs, des actions prises et des résultats atteints est absolument nécessaire. Cela peut être résumé par la phrase « dites ce que vous faites et faites ce que vous dites ». Le suivi des progrès vient avec la transparence: le suivi opérationnel et financier conduira à la performance macroéconomique et soutiendra la communication sur les réussites de la Troisième Révolution Industrielle. 5.0 Les principales étapes de la Troisième Révolution Industrielle dans le Nord-Pas de Calais Ce chapitre présente les propositions centrales du Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle pour la région NordPas de Calais. Elles sont articulées autour des cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle, par ordre de dépendance logique. Cependant, tous les piliers sont nécessaires et d’égale importance pour soutenir l’ensemble du processus. termes, c’est la relation entre le rendement d’un système et l’énergie nécessaire pour animer et produire ce rendement. L’efficacité énergétique augmente proportionnellement lorsque le système utilise le moins d’énergie possible. Le concept vise à consommer moins et mieux pour un confort ou un résultat équivalent, et comprend donc l’idée de limitation. Les principales initiatives émanent des propositions de groupes de travail de la région, de conseils d’experts, des entreprises appelées à contribuer, et des idées présentées lors du séminaire exécutif de la Troisième Révolution Industrielle du mois de mai 2013. Pour chacune d’elles, le Master Plan vise à répondre aux questions types suivantes: Pour avoir une approche globale et systémique, et contribuer activement à l’objectif de facteur 412, nous sommes d’accord avec les groupes de travail de la Région et distinguons: • Quel est le concept et ses spécificités de mise en œuvre au niveau local? • Comment l’initiative crée-t-elle des synergies entre les piliers? • Pourquoi est-ce faisable? • Quelle est la contribution attendue de la Région? • Quel est le niveau de maturité de cette idée, y compris d’un point de vue coûts lorsque les données sont disponibles? Chaque section se termine par une table qui liste les initiatives selon l’ordre court terme, moyen terme et long terme – une initiative de court terme doit être prise rapidement, toutefois son impact peut se révéler à plus long terme. 5.1 L’amélioration de l’efficacité énergétique L’efficacité énergétique est le socle de la Troisième Révolution Industrielle, dans le sens où elle est source d’une meilleure productivité et de création d’emplois. Les cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle contribuent à l’amélioration de l’efficacité énergétique. 5.1.1 Les défis de l’efficacité énergétique et l’ambition régionale La définition générique de l’efficacité énergétique est celle d’un «système fonctionnant de manière à réduire la consommation d’énergie pour un rendement équivalent ou supérieur ». En d’autres Le facteur 4 correspond à un objectif de division par quatre de nos émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2050 (par rapport à 2010), afin de contenir le réchauffement climatique à un niveau d’élévation de 2°C 12 La régulation thermique française a pour objectif de fixer un plafond de consommation d’énergie pour les bâtiments neufs par rapport à leur chauffage, aération, climatisation, production d’eau chaude et luminosité. Elle se base actuellement sur la réglementation thermique de 2012 (RT 2012), laquelle succède aux réglementations thermiques de 2005 (RT 2005) et de 2000 (RT 2000) 13 • l’efficacité énergétique directe, qui peut être influencé par le comportement individuel ou collectif et les choix des organisations, et par le développement et la mise en œuvre d’une technologie pour améliorer la performance des systèmes. • l’efficacité énergétique indirecte, résultant de changements organisationnels et de choix stratégiques aussi bien que de la planification d’une réduction structurelle en besoins énergétiques. Cette approche s’applique à l’emplacement des sites, aux procédés industriels, à l’urbanisation, à l’infrastructure, etc. Pour l’efficacité énergétique directe, ce qu’on appelle «effet de rebond» d’une démarche d’efficacité énergétique doit être compris ainsi: quand le fait de disposer d’un outil ou d’un environnement plus efficace réduit le coût global des services énergétiques, le comportement d’un individu change et peut annuler une partie au moins des effets escomptés. En outre, l’effet sur le comportement est plus problématique dans un système décentralisé que dans un système centralisé, car il donne plus de liberté au choix individuel et à l’arbitrage personnel. État actuel de la consommation d’énergie La Région Nord-Pas de Calais présente quelques spécificités par rapport au reste de la France. Tout d’abord, en raison de sa position géographique au nord, la consommation moyenne d’énergie est supérieure à la moyenne française. La réglementation thermique RT201213 a défini des ratios d’adaptation pour chaque région et le Nord-Pas de Calais se situe dans la partie haute du mix. Le Nord-Pas de Calais a une consommation en énergie particulièrement élevée dans l’industrie, le logement et les transports. La consommation totale d’énergie pour la région Nord-Pas de Calais en 2009 était de 160 306 GWh, et se décompose comme suit: Industrie (~50%): Avec une industrie qui représente 49% de sa consommation énergétique, le Nord-Pas de Calais est encore une fois très différent du reste de la France. En outre, son secteur industriel comprend une part importante de sidérurgie, qui représente 23% de la consommation totale en énergie. Cette spécificité pourrait limiter le potentiel d’économies d’énergie puisque la majorité des économies dans le secteur de l’acier exigerait d’importants investissements technologiques. bâtiments (~30%): Le logement dans la région est majoritairement ancien (80% des logements ont été construits avant 1990 et même 58% avant 1975 avec une consommation moyenne de 300 kWh/ m²/ an), horizontal (75% des logements individuels) et privé (77% de propriété privée). Le logement a une qualité thermique basse (68% des foyers sont classés EFG / Consommation Figure 11. Consommation d’énergie dans le Nord-Pas de Calais bilan énergétique - GWh final Agriculture 1,430 1% Transport 30,357 19% Tertiaire 17,202 11% Résidentiel 32,131 20% Sidérugie 37,788 23% bilan énergétique - GWh final Agriculture 1,430 1% Industrie 41,398 26% Sidérurgie incluse Transport 30,357 25% Tertiaire 17,202 14% Industrie 41,398 34% Résidentiel 32,131 26% Hors sidérurgie Source: Volet CLIMAT du SRADDT - Norener-Energie Demain, 2009 17 moyenne: 300 kWh / m² / an). Comme l’âge des maisons offre un grand potentiel d’optimisation de la consommation d’énergie, la propriété représente une bonne incitation aux investissements: l’approche Coût Total de la Propriété pourrait être très efficace pour les propriétaires privés si le retour sur investissement est court par rapport à la durée moyenne d’occupation du bâtiment (<7 ans). Les bâtiments du secteur tertiaire (publics et privés) ainsi que ceux de l’industrie sont également anciens et peu sont optimisés. Transport (~20%): Le Nord-Pas de Calais est une région densément peuplée, ce qui permet l’optimisation des transports en commun (TER, transports urbains, etc.), mais encourage paradoxalement les déplacements de courte distance en voiture (65% des déplacements) La région est également à un carrefour pour les voyageurs et les marchandises, et nourrit des ambitions dans le domaine de la logistique. D’importants travaux ont déjà été entrepris: • Cibler un effort de développement des énergies renouvelables supérieur à l’effort national, ce qui signifie multiplier au moins par 4 la part des énergies renouvelables dans la consommation d’énergie de la région • Réduire les émissions de polluants atmosphériques pour lesquels les normes maximales fixées pour la santé sont régulièrement dépassées ou approchées: l’oxyde d’azote NOx et de particules polluantes. Le SRCAE propose 47 orientations pour atteindre ces « Objectifs Grenelle ». Toutefois, si ces lignes directrices et les objectifs permettent d’atteindre l’objectif de 3x20,elles ne conduisent pas à la version régionale du facteur 4. Le scénario retenu dans le SRCAE permet 60% de réduction des émissions de GES d’ici 2050. Le SRCAE considère qu’il serait impossible d’atteindre le facteur 4 d’ici 2050. Le SRADDT est plus ambitieux que le SRCAE et propose des scénarios qui permettraient d’atteindre l’objectif facteur 4 au niveau régional. Le SRADDT propose des scénarios pour 2020 et 2050 pour atteindre cet objectif. Concernant la consommation d’énergie finale les “Objectifs Grenelle» du SRCAE ainsi que du SRADDT permettent d’atteindre l’objectif 3x20. Concernant les émissions de GES, la consommation finale d’énergie, les « Objectifs Grenelle » du SRCAE ainsi que du SRADDT permettent d’atteindre l’objectif 3x20. Mais le facteur 4 d’ici 2050 ne peut être atteint que grâce aux scénarios ambitieux du SRADDT. Figure 12. Consommation finale d’énergie – Volet climat du SRADDT • Sur l’organisation régionale (Syndicat Mixte Régional des Transports SMIRT), • Sur les infrastructures (TER, transports publics sur voies réservées = TCSP, Dourges), • Sur le comportement (charte CO2 pour le transport des produits régionaux = TRM) Objectifs et indicateurs Un rapport sur les émissions de GES et la consommation d’énergie dans le Nord-Pas de Calais a été établi dans le Schéma Régional du Climat, de l’Air et de l’Énergie (SRCAE14). Les objectifs pour 2020 sont décrits dans ce document, tout comme le sont les objectifs pour 2050 dans le Schéma Régional d’Aménagement et de Développement Durable du Territoire (SRADDT15) en terme de réduction des émissions de GES, d’économies d’énergie / d’efficacité énergétique et de développement des énergies renouvelables. Figure 13. Émissions de GES – Volet Climat du SRADDT Les objectifs des SRCAe et SRADDT pour le Nord-Pas de Calais Le SRCAE, élaboré en 2012, traduit au niveau régional, les engagements nationaux découlant du Grenelle de l’Environnement. Les objectifs fixés pour la Région Nord-Pas de Calais dans le SRCAE sont: • D’ici 2020, réduire de 20% la consommation d’énergie finale par rapport à 2005 • D’ici 2020, réduire de 20% les émissions de GES par rapport à 2005 • D’ici 2050, réduire de 75% les émissions de GES par rapport à 2005 18 Le SRCAE a été créé après le “Grenelle de l’environnement» en 2007. Il décline à l’échelle régionale une partie du contenu de la législation européenne sur le climat et l’énergie. Il comprend divers documents de planification liés à l’énergie et au climat, notamment: les plans de développement de l’énergie éolienne et les plans de services énergétiques collectifs. Il est géré conjointement par le préfet de région et le président du conseil régional, en consultation avec les intervenants pour définir des objectifs quantitatifs et qualitatifs dans chaque région. 14 Le SRADDT précise les grandes orientations à moyen terme en matière de développement durable d’un territoire et de ses principes de développement. Il est développé depuis cinq ans par le Conseil régional sous l’égide de la Préfecture de Région. 15 Considérant cela, et puisque la Troisième Révolution Industrielle va produire un changement radical, le groupe de travail régional a estimé que le facteur 4 pourrait être atteint. Cette ambition se traduit par les objectifs suivants à atteindre grâce à l’efficacité énergétique: • Le facteur 4 d’ici 2050, tel que décrit dans la section climat du SRADDT, avec des objectifs par secteurs, et des objectifs en termes de nouveaux modèles économiques • Objectifs 3 x 20 d’ici à 2020, tels que décrits dans le SRCAE, 5 secteurs contribuant à 77% du résultat Pour atteindre les objectifs «3x20» à l’horizon 2020, le SRCAE identifie 47 orientations pour le chemin “Objectifs Grenelle”. Leurs contributions aux objectifs 3x20 est présentée ci-dessous16. 5.1.2 Impact des scénarios énergétiques sur l’économie régionale La première question est d’évaluer l’impact relatif des différents scénarios de consommation future d’énergie sur l’économie régionale. Bien sûr, toute amélioration de l’efficacité énergétique renforcera l’activité économique de la région. Une des raisons est que des coûts d’énergie moins élevés vont donner davantage de pouvoir d’achat aux ménages et aux entreprises. Cela signifie que moins on dépensera d’argent dans l’énergie, plus les consommateurs auront d’argent pour acheter d’autres biens et services dans la région. La demande accrue de biens et de services peut être une étape importante dans la revitalisation de l’économie de la région. En outre, l’amélioration de l’efficacité des ressources entraînera une augmentation de la productivité économique. Celle-ci, à son tour, indiquera un meilleur niveau d’activité économique pour un mix donné d’énergie et autres ressources. A titre d’exemple, la Figure 12 – Consommation finale d’énergie – Volet climat du SRADDT montre une trajectoire de référence qui permet de diminuer la consommation d’énergie de 160 000 GWh à environ 128 000 GWh en 2050. Cela représente, en effet, une économie de 20% par rapport aux niveaux de consommation de 2005. En s’appuyant sur les informations de Rexel17, par exemple, nous pourrions prévoir des économies annuelles sur la facture d’énergie de 15 à 25% ce qui offre un rendement financier très attrayant. Voir les détails dans la table d’orientation du SRCAE annexée. 16 Voir la présentation donnée par Mathieu Larroumet (Rexel) dans le cadre du Séminaire Exécutif tenu du 13 au 15 mai 2013. 17 Les impacts résumés dans le tableau 3 sont tirés du système de modélisation DEEPER, présenté à l’annexe 8.3, en utilisant les hypothèses décrites dans le récit. 18 Tableau 1. Effets attendus des orientations du SRCAE concernant la réduction des GES, les économies d’énergie et l’utilisation des énergies renouvelables Réduction GeS (Kteq CO2/an) Économies d’énergie (GWh/an) utilisation d’énergies renouvelables (GWh/an) 10,030 (-22.8% par rapport à 2005) 30,390 (-19% par rapport à 2005) 10,100 Source: SRCAE 2012 Tableau 2. Leviers pour atteindre les objectifs 3x20 Leviers du SRCAe en 2020 Source potentielle d’écono-mies d’énergie (GWh / an) Mobiliser les économies d’énergie potentielles dans l’industrie 9,400 Rénover les logements construits avant 1975 5,400 Poursuivre et généraliser l’amélioration de l’efficacité énergétique et la diminution du CO2 dans le transport routier 4,500 Favoriser l’utilisation du transport à faible émission et l’augmentation de l’efficacité énergétique 2,400 Rénover les bâtiments commerciaux 1,900 Source: SRCAE 2012 Tableau 3. Comparaison des impacts économiques des scénarios futurs de l’énergie Impact Économique Année 2050 baseline Projection SRADDT Scenario 20% 60% 15-25% 4-8% Investissement dans l’efficacité (en milliards d’euros) 0.31 2.14 Économies sur la facture d’énergie (milliards d’euros) 2.56 7.68 Augmentation du PIB (milliards d’euros) 1.26 5.18 26,000 95,000 Économies d’énergie par rapport à la consommation de référence de 2005 Économies annuelles en pourcentage de l’investissement Gain net d’emplois Source: Hypothèses décrites dans le texte, en utilisant le modèle DEEPER décrit en annexes 8.2 et 8.3 Cependant, ce niveau d’économies d’énergie ne diminue pas l’exposition de la région à de futures montées des prix de l’énergie, et ne la protège pas non plus contre des interruptions imprévues de l’approvisionnement en énergie. En outre, ce niveau relativement faible d’économies, réalisé sur une longue période, pourrait être insignifiant pour améliorer la productivité économique de la région. Il n’est vraisemblablement pas non plus facteur d’entraînement pour de plus grandes synergies entre les piliers de la Troisième Révolution Industrielle. En conséquence, le nombre d’emplois créés ne serait pas significatif. Le tableau qui suit met en évidence la distinction entre le niveau plus faible des économies d’énergie, mais avec un rendement financier plus important (suggéré par la projection de référence de la Figure 12), avec un niveau beaucoup plus élevé d’améliorations de l’efficacité énergétique (représenté par le scénario SRADDT également en Figure 12 – Consommation finale d’énergie – Volet climat du SRADDT) qui entraîne des gains de productivité accrus dans l’économie de la région18. L’hypothèse mise en évidence dans le Tableau 3, est que, comparativement, le scénario de référence de la Figure 12 permet d’obtenir les améliorations d’efficacité énergétique les plus rentables avec un retour moyen de 20% sur les investissements. Cela implique que seuls 0,31 milliards d’euros d’investissement sont nécessaires en 2050 pour assurer les dernières améliorations de l’efficacité énergétique permettant à la région d’atteindre les 20% cette annéelà. La combinaison des investissements dans l’efficacité, et des économies de 2,56 milliards d’euros attendues sur la facture énergétique engendrent une amélioration de la productivité qui fait croître l’économie 19 régionale, ou PIB, de 1,26 milliard d’euros, selon nos estimations. L’effet cumulé des investissements supplémentaires, des économies sur les factures d’énergie, et d’un PIB légèrement supérieur, mènent à un gain net de 26 000 emplois. En d’autres termes, ce sont des emplois qui sont susceptibles d’être soutenus par l’ensemble des améliorations de l’efficacité énergétique proposées dans le scénario de référence. Dans le même temps, cependant, si le Nord-Pas de Calais poursuit un objectif plus élevé d’économies de 60% d’ici 2050 - selon le scénario SRADDT présenté en Figure 12- l’impact des investissements dans l’efficacité énergétique sera beaucoup plus grand. Les rendements financiers estimés de 6% sont plus faibles dans le scénario SRADDT - environ un tiers des économies les plus faciles du scénario de référence. Mais les retombées positives sur l’ensemble de l’économie sont nettement plus importantes. L’investissement de 2,14 milliards d’euro en 2050, combiné à des investissements similaires au cours de toutes les années précédentes, mène à un total de 7,68 milliards d’euros d’économies sur la facture énergétique. La combinaison d’une multiplication par 7 des investissements dans l’efficacité énergétique et d’une multiplication par 3 des économies sur la facture énergétique, génère une telle croissance de la productivité que le PIB augmente d’un facteur de quatre par rapport au scénario de référence. Tout cela multiplie la demande d’emploi par 3,7, accroissant le nombre d’emplois de 26 000 à 95 000 en raison d’une activité économique plus robuste. Comme le chapitre 5.2.2 l’examine plus en détail, les gains supplémentaires provenant des cinq piliers sont susceptibles d’augmenter le gain net en emplois des 95,000 présentés dans le Tableau 3 à quelque 165 000 emplois nets d’ici 2050. 5.1.3 Contribution des cinq piliers à l’efficacité énergétique, à l’efficience et aux économies d’énergie Dans le processus de définition de la vision de Troisième Révolution Industrielle pour le Nord-Pas de Calais, un certain nombre d’initiatives ont été identifiées. Le tableau ci-dessous montre ces initiatives organisées par piliers et leur contribution qualitative aux trois objectifs: efficacité, l’efficience et les économies d’énergie (sobriété énergétique). • Les économies d’énergie ou sobriété énergétique consistent à réduire les besoins, donc la consommation. Dans le cas d’un bâtiment, par exemple, la sobriété consisterait à limiter le chauffage à 19 °C, au lieu de 24 °C. Par conséquent, les besoins en énergie de chauffage sont réduits. • L’efficacité est l’optimisation des moyens et des outils pour parvenir à un résultat. Elle couvre généralement une vision économique et est représenté par le ratio suivant: Résultats obtenus / Ressources utilisées. Par exemple, dans le cas d’un bâtiment, l’efficacité serait d’utiliser moins d’énergie tout en gardant le thermostat à 19°C. • L’efficience est la capacité à atteindre les objectifs et les résultats attendus dans les temps. Il ne prend pas en compte le rapport coût / moyens et les ressources mobilisées pour atteindre le résultat, mais se concentre sur la réalisation des objectifs. Il est représenté par le ratio suivant: Résultats obtenus / Objectifs. Si toutes les initiatives ne contribuent pas à l’efficacité énergétique directe, toutes les initiatives contribuent à l’un des trois objectifs ou à tous: efficacité + efficience + économies d’énergie. Tableau 4. Initiatives de Troisième Révolution Industrielle pour la région Nord-Pas de Calais, caractérisées selon leur impact en termes d’efficacité, d’efficience et d’économies d’énergie Initiatives efficacité Créer une gestion locale de l’énergie entre les acteurs publics locaux, les acteurs privés et la société civile, et lancer des initiatives à effet rapide comme l’optimisation de l’éclairage public Limiter l’effet rebond en éduquant les jeunes et par la certification ISO 50 001 dans les collèges et lycées Limiter l’effet rebond grâce à une gestion active de l’énergie Utiliser le logement comme centre d’hébergement informatique Démocratiser la production Conduire le changement au travers de l’exemplarité et de la jeunesse efficacité énergétique Assurer la participation des citoyens et l’adhésion des parties prenantes Construire une solide gestion de programme Explorer les changements de réglementation nationale pour accélérer la Troisième Révolution Industrielle Mettre en œuvre une taxe carbone avec compensation pour les opérateurs de transport Mettre en œuvre l’éco-conditionnalité de la taxe foncière Mettre en œuvre la taxe sur l’énergie primaire avec compensation aux frontières Stimuler la performance macroéconomique par le pilotage financier et opérationnel 20 efficience Économies d’énergie/ Sobriété Initiatives efficacité Faciliter la mise en place de coopératives solaires Créer un cadastre solaire fondé sur l’accès libre aux données Exploiter le potentiel éolien et foncier des voies de transport terrestre Pilier 1 Les énergies renouvelables Produire de la biomasse le long des voies terrestres Promouvoir l’autoconsommation Mettre en place des modèles d’investissement pour soutenir la production des énergies renouvelables et son utilisation Définir une stratégie d’exportation pour la production des énergies renouvelables et la logistique Assurer une consultation et un soutien politique Projet phare dans les immeubles non résidentiels Etablir des objectifs de rénovation par un inventaire détaillé Massifier les projets par fertilisation croisée Créer un label régional de formation « projet 104 » Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-e-Ville Lancer un programme de conversion de friches industrielles: la « Pilier 2 Vallée de la Biosphère » Les bâtiments producteurs d’énergie Développer le solaire photovoltaïque Créer une société de services énergétiques agissant comme tiersinvestisseur dans les contrats de performance énergétique Soutenir les entreprises locales dans la construction ou la rénovation environnementale de bâtiments par le crédit d’impôts Impliquer les jeunes dans les évaluations de l’empreinte écologique La poursuite du service civique efficience Économies d’énergie/ Sobriété 21 Initiatives Anticiper la barrière des 20% d’énergies renouvelables en développant le stockage Mutualiser la capacité de stockage mobile, en pleine croissance, des véhicules hybrides rechargeables (VHR) Augmenter la méthanisation agricole (Biomass-to-CH4) Pilier 3 H2 et CH4: utiliser l’infrastructure du réseau existant de gaz naturel Le stockage de pour stocker l’hydrogène (Power-to-gas) l’énergie De l’H2 au CH4: développer la méthanation - Utiliser ressources existantes de CO2 et les surplus d’électricité De l’H2 propre à l’H2: développer le stockage, la distribution et l’utilisation finale « d’hydrogène renouvelable » Développer le stockage hydraulique Développer les technologies de stockage de l’énergie à air comprimé (SEAC) Garantir un accès tiers aux données énergétiques historiques et quotidiennes Être la première région à déployer des compteurs intelligents à grande échelle Partager les scénarios énergétiques pour permettre une intégration transfrontalière Pilier 4 L’Internet de l’énergie Intégrer une centrale électrique virtuelle dans les projets de rénovation et viser l’autonomie énergétique Organiser un programme d’investissements réseau à long terme, intégrant les besoins locaux, et renforcer les projets régionaux à travers des architectures énergétiques optimisées Modifier la gestion de l’énergie pour les entreprises: évoluer d’un Directeur informatique à un Directeur de la productivité Soutenir les projets de réseau intelligent existants 22 efficacité efficience Économies d’énergie/ Sobriété Initiatives Les services logistiques comme bien commun Créer un conseil de la planification des transports Créer une Agence des Mobilités pour la région Nord-Pas de Calais efficacité efficience Économies d’énergie/ Sobriété Mettre en œuvre une logistique coopérative du dernier kilomètre Soutenir la logistique du dernier kilomètre grâce à une bouse multimodale Faire du flux de matériaux des rénovations massives une véritable opportunité Étendre l’Internet physique de marchandises à la vente par correspondance et à d’autres industries locales Etablir le réseau des ports régionaux comme premier éco-port de France et première plateforme logistique multimodale Adopter progressivement le transport ferroviaire obligatoire Pilier 5 Les transports électriques rechargeables et à piles à combustible Moderniser et mettre à niveau les trains de marchandises Développer le transport fluvial: systèmes de barges-camions mais également des solutions de transports de marchandises de plus petite taille Installer des points de recharge pour véhicules électriques utilitaires et personnels, avec une priorité accordée aux livraisons Favoriser le télétravail en fournissant des conditions de travail améliorées dans des bureaux partagés Encourager la mobilité multimodale sans émission de carbone Faciliter la mobilité urbaine zéro carbone grâce aux données dynamiques ouvertes Développer des stations intermodales et une tarification intégrée de point-à-point Négocier un contrat régional et mutualiser les stations de compression sur tout le territoire afin de permettre l’adoption en masse d’une flotte de bus alimentée au biogaz Créer des autoroutes cyclables et stimuler l’utilisation des vélomobiles Planifier le financement du transport alternatif reposant sur la future écotaxe nationale Encourager l’économie circulaire grâce à des subventions en faveur de l’entretien des vélos Source: Analyse d’équipe 23 5.1.4 Synergies entre les piliers de la Troisième Révolution Industrielle Tel que décrit plus loin dans ce document, le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais propose de nombreux leviers à activer à court, moyen et long terme, parmi lesquels trois soutiennent des ambitions spécifiques, fondamentalement emblématiques et “visibles” pour la région: • un programme de rénovation à grande échelle, nommé Zen-e-Ville, permettant l’introduction de la production d’énergie renouvelable dans les bâtiments et la mise en œuvre de l’énergie Internet, • un programme de conversion des friches industrielles à grande échelle pour créer la première «Biosphère Vallée» du monde, • Le premier Internet Logistique, positionnant la région comme un acteur majeur dans un nouveau système de logistique, et en tant que pilote pour l’établissement de normes et montrant la voie au reste du monde. Alors que d’autres initiatives (L’Internet de l’Energie, les Centrales Électriques Virtuelles) sont indispensables à la révolution économique, elles n’ont pas la même visibilité dans l’espace public. Ces trois grandes initiatives sont soutenues par un certain nombre de projets qui viennent en préalables ou qui y contribuent. Toutes sont liées et contribuent l’une à l’autre. Les relations entre les initiatives et entre les piliers sont multiples: chaque initiative est liée à l’autre par des dépendances logiques et contribue, principalement ou accessoirement à l’une des trois ambitions emblématiques fondamentales. Les relations entre les initiatives peuvent également être lue de la façon suivante (voir ci-dessous Figure 14 - Synergies et relations entre les initiatives Troisième Révolution Industrielle): • Les 3 initiatives majeures sont représentées au centre, • les programmes et projets qui contribuent directement à ces initiatives sont présentés dans une bulle de couleur bleu foncé, • les initiatives secondaires contribuant à des initiatives primaires sont présentées dans une bulle bleu clair. Source: Données de Philips après le Séminaire Exécutif tenu à Lille les 13, 14 et 15 mai 19 24 5.1.5 Initiatives spécifiques en matière d’efficacité énergétique Créer une gestion locale de l’énergie entre les acteurs publics locaux, les acteurs privés et la société civile, et lancer des initiatives à effet rapide comme l’optimisation de l’éclairage public Au niveau local, les parties prenantes devraient travailler ensemble. Les villes offrent une échelle tout à fait adaptée pour des expérimentations avant déploiement à grande échelle. Par exemple, l’efficacité énergétique dans les villes peut être soutenue par le développement de l’éclairage urbain intelligent. Tout l’éclairage public pourrait être contrôlé et optimisé en utilisant des capteurs de lumière du jour et de présence. Philips, au titre de sa contribution active au Master Plan, propose des outils innovants permettant d’importantes économies d’énergie d’éclairage qui pourraient être déployés à l’échelle de la ville. Les économies d’énergie sont facilement réalisables dans quatre secteurs principaux19: • Lycées et écoles secondaires: la consommation d’énergie peut être réduite de 70%, en utilisant une combinaison de luminaires efficaces et des commandes d’éclairage. • entrepôts et industries: l’éclairage ordinaire consomme jusqu’à 70% de l’énergie utilisée dans les entrepôts; l’utilisation de LED (diodes lumineuses) peut contribuer à réduire les coûts de fonctionnement de l’éclairage de près de 60%. • Immeubles de bureaux publics et privés: l’utilisation de luminaires à LED, couplée avec des commandes d’éclairage (contrôle de lumière du jour et de présence) peut permettre des économies d’énergie allant jusqu’à 50%. • Éclairage des rues et des routes è L’éclairage public représente environ 50% de la consommation d’électricité d’une municipalité, è Une grande partie de l’éclairage public est obsolète et inefficace: 30% des points lumineux sont équipés de lampes HPL et ML qui seront interdites à partir de 2015, 40% ont plus de 25 ans, è En passant aux LED, le cycle de remplacement des ampoules passe de 12.000 heures (3 ans) à 100.000 heures (20 ans), ce qui représente d’énormes économies d’entretien, è Le retour sur investissement est relativement rapide (<5 ans), des solutions de financement existent pour mettre en place tout changement nécessaire. Dans le Nord-Pas de Calais, avec 4 millions d’habitants et 575.000 points d’éclairage extérieur (estimation), la consommation annuelle d’éclairage est estimé par Philips à 380 GWh, ce qui représente 41 000 tonnes en émissions de CO2 et une facture annuelle d’électricité de 40 M€. Le passage aux LED pourrait permettre une réduction de la facture d’électricité de 20% à 30%. Les LED présentent d’autres avantages: une meilleure couleur de la lumière et la réduction de la pollution lumineuse. Limiter l’effet rebond en éduquant les jeunes et par la certification ISO 50 001 dans les collèges et lycées Une préoccupation importante soulevée par la Région est ce que l’on appelle «l’effet rebond». Cet effet s‘observe dans le comportement des utilisateurs lorsque le coût marginal d’utilisation d’une infrastructure relatif à l’énergie est presque négligeable par rapport à l’investissement initial nécessaire pour bénéficier de l’infrastructure. L’un des meilleurs exemples de cet effet est probablement l’utilisation d’une voiture privée: une fois acquise, le coût marginal de l’utilisation d’une voiture pour aller acheter une baguette à la boulangerie du coin est si faible, que les utilisateurs finaux préfèrent utiliser leur voiture pour les petits déplacements généralement inférieurs à 5 km. En ce qui concerne les bâtiments, la norme ISO 50 001 a été lancée en 2011 pour aider les organisations à améliorer en permanence leur efficacité énergétique, et, grâce à un système de gestion, à éviter efficacement l’effet de rebond. Les normes ISO exigent la mise en place de procédures visant à changer les comportements et à limiter tout gaspillage d’énergie. Selon Schneider Electric, le plus indiqué pour mettre en œuvre cette norme et faire adopter par les jeunes des habitudes éco énergétiques durables serait de généraliser la norme ISO 50 001 dans les collèges et les lycées. Des générations de jeunes professionnels seraient formées à être attentifs à l’énergie, de la même manière qu’on prend soin de trier les déchets à la maison, ou de regarder des deux côtés avant de traverser la route. Cette première sensibilisation pourrait ouvrir la voie à la formation continue. Le coût d’une telle certification serait compensé par les 10% d’économies d’énergie générés directement par la nouvelle norme. En 2020, tous les lycées seraient pleinement certifiés ISO 50 001. 25 La Figure 14. Synergies et relations entre les initiatives Troisième Révolution Industrielle 26 Figure 15. Synergies entre les initiatives Troisième Révolution Industrielle Limiter l’effet rebond grâce à une gestion active de l’énergie utiliser le logement comme centre d’hébergement informatique Des projets existants explorent déjà les effets de la sensibilisation sur l’efficacité énergétique. Certaines expériences internationales qui rebouclent l’information vers l’utilisateur final ont montré une diminution de la consommation d’énergie dans les logements de 4 à 12% avec des possibilités de gains supplémentaires au fur et à mesure qu’on en apprend davantage sur l’intégration des sciences sociales dans les techniques de gestion de l’énergie, pour limiter l’effet de rebond.20 Une question fondamentale, au-delà du niveau d’économies, est la viabilité à long terme de ces économies et donc la possibilité d’un effet rebond dans des logements à haute efficacité énergétique. Alors que les normes ISO ne peuvent s’appliquer à un logement privé, parce que les particuliers sont libres de se comporter comme ils le souhaitent chez eux, des outils de gestion active et transparente de l’énergie peuvent aider à créer un comportement vertueux dans les logements. Schneider Electric préconise une expérimentation soutenue par le secteur public dans laquelle 2 x 100 logements sociaux vieux de 15 à 30 ans sont testés: 100 logements comme population de référence, et 100 logements équipés du système Wiser®. On s’attend à obtenir sur 2 ans 20% d’économies durables dans les logements équipés de Wiser®, pour un coût moyen d’installation totale de 2 000€ par logement. Alors que la gestion active de l’énergie introduit un système de gestion intelligent dans les logements, une étape supplémentaire vers la Troisième Révolution Industrielle serait réalisée en introduisant l’intelligence informatique comme moyen privilégié pour le chauffage résidentiel. La Région investit dans l’Internet très haut débit (THD22). C’est une occasion de créer une connexion Internet distribuée dans les habitations, où les ordinateurs sont utilisés comme radiateurs, et à l’inverse les radiateurs utilisés comme ordinateurs. Les échanges intensifs de données et le stockage virtuel (« cloud ») deviennent une réalité grâce au THD. Qarnot computing préconise une nouvelle ère de centres de données où la puissance informatique est Compte tenu de la vitesse de déploiement des travaux de rénovation thermique prévus dans le Pilier 2 portant sur les bâtiments producteurs d’énergie, la gestion active de l’énergie pourrait être développée à travers cette expérience. Selon Rexel, une solution dynamique de gestion de l’énergie est complémentaire à l’optimisation de l’équipement pour améliorer l’efficacité énergétique dans le secteur résidentiel21: La maison de l’avenir sera connectée. Cette connectivité va nécessiter un équipement intelligent spécifique et présentera de grands avantages en termes d’efficacité énergétique. Cette connectivité permettra d’avoir un système de gestion intégrée de l’énergie et ouvrira potentiellement la voie aux bâtiments intelligents intégrés dans les réseaux intelligents. La gestion intégrée de l’énergie permettra d’optimiser la consommation d’énergie des systèmes de chauffage /climatisation, eau chaude, éclairage et éventuellement de production d’énergie. Une gestion dynamique de l’énergie exige des investissements dans les systèmes d’automatisation et pourrait générer jusqu’à 20% d’économies d’énergie. Plus généralement, cette maison connectée et intelligente fera partie intégrante du système de réseau optimisé grâce à la mise en place de compteurs intelligents. répartie entre les bâtiments et où l’excès de chaleur issue des ordinateurs / des radiateurs chauffe la maison. En été les besoins informatiques des écoles sont faibles et les besoins de chauffage nuls. En hiver, les besoins en chauffage sont élevés et permettent d’offrir une puissance de calcul gratuite pour les établissements de recherche et les universités. De cette manière, chaque bâtiment à usage collectif peut devenir en quelque sorte une PME: non seulement il peut devenir producteur d’énergie mais aussi fournisseur de capacité de calcul informatique. En 2030, les 2 013 centres de données existants dans la région Nord-Pas de Calais seront mis hors service et remplacés par l’informatique distribuée hébergée dans les bâtiments commerciaux, publics et résidentiels. Figure 16. La maison connectée Source: Rexel Figure 17. Concept Qarnot de radiateur informatique 4 1 5 2 6 1- Thermostat Régulation de la température 2 - Prise réseau Transfert des calculs et des résultats 3 - Prise électrique Alimentation 220V 4 - Dissipateur evacuation de la chaleur 3 5 - Carte-mère Support des composants informatiques 6 - Processeurs exécution des calculs et source de chaleur Source: Qarnot Computing Pour une étude plus approfondie de ce sujet, se référer à Karen Ehrhardt-Martinez et John A. “Skip” Laitner “Rebound, Technology and People: Mitigating the Rebound Effect with Energy-Resource Management and People-Centered Initiatives,” dans People-Centered Initiatives for Increasing Energy Savings, Karen Ehrhardt-Martinez et John A. “Skip” Laitner (editors), Washington, DC: American Council for an Energy-Efficient Economy. 2010. En effet, cet ouvrage approfondit les questions comportementales relatives à la consommation d’énergie. 20 Source: Rexel – Proposition personnalisée pour Troisième Révolution Industrielle dans la Région Nord-Pas de Calais. 21 22 Investissement de 210M€ des autorités locales https:// www.nordpasdecalais.fr/upload/docs/application/ pdf/2012-07/dossier_de_presse_thd_region_nord_pas_de_ calais_2012-07-11_11-23-42_614.pdf http://www.qarnot-computing.com 23 27 Démocratiser la production Rien n’est plus évocateur du mode de vie industriel que les usines géantes, centralisées, à forts capitaux, équipées de machines lourdes, employant une main-d’œuvre en col bleu, dans un flot de produits de masse sur les lignes d’assemblage. Mais qu’en seraitil si des millions de personnes pouvaient fabriquer des séries ou même des objets à l’unité chez eux ou au bureau, moins cher, plus rapidement et avec le même contrôle de qualité que la plus moderne des usines de la planète? Alors que l’économie de Troisième Révolution Industrielle permet à des millions de personnes de produire leur propre information virtuelle et leur énergie, une nouvelle révolution dans la fabrication numérique ouvre désormais la possibilité d’emboîter le pas à la production de biens durables. Dans cette nouvelle ère, chacun peut potentiellement être son propre fabricant ainsi que sa propre compagnie d’électricité et son propre site Internet. Le processus est appelé l’impression 3-D, et bien que cela paraisse de la science-fiction, il existe déjà, et ouvre la possibilité de changer l’ensemble de notre façon de penser la production industrielle. Imaginez que vous appuyez sur le bouton impression de votre ordinateur, vous envoyez un fichier numérique sur une imprimante jet d’encre, sauf que, avec l’impression 3-D, la machine sort un produit tridimensionnel. En utilisant la conception assistée par ordinateur, le logiciel donne l’instruction à l’imprimante 3-D de déposer des couches successives du produit à l’aide de poudre, de plastique fondu, ou de métaux pour créer un empilement de matériau. L’imprimante 3-D peut produire de multiples copies, tout comme un photocopieur. Toutes sortes de biens, (par exemple des pièces automobiles ou d’avion, des implants médicaux, des batteries..) sont «imprimés» dans ce qui est appelé «fabrication additive», la distinguant de la «fabrication soustractive», qui consiste à découper et apparier des matériaux puis à les fixer ensemble. L’impression 3-D est particulièrement adaptée aux fabrications de petites séries. Les entrepreneurs 3-D donnent un retour particulièrement positif sur la fabrication additive, car le processus n’exige que 10% de la matière première dépensée dans la fabrication traditionnelle et utilise moins d’énergie qu’une production traditionnelle en usine, ce qui en réduit considérablement le coût. De la même façon que l’Internet a radicalement réduit les coûts d’entrée à la production et la diffusion d’informations, donnant naissance à de nouvelles entreprises comme Google et Facebook, la fabrication additive a la capacité de réduire considérablement le coût de production de biens de consommation durables, ce qui 28 rend les coûts d’entrée suffisamment bas pour encourager les centaines des milliers de petites et moyennes entreprises (PME) à concurrencer et peut-être prendre la place de grands groupes qui étaient au centre de l’économie des première et deuxième Révolutions Industrielles. L’énergie économisée à chaque étape du processus de fabrication numérique, depuis la réduction de la quantité de matériaux utilisés jusqu’à la diminution de l’énergie dépensée dans la fabrication du produit, appliquée à toute l’économie mondiale, s’ajoute à une augmentation qualitative de l’efficacité énergétique au-delà de l’imaginable dans les première et deuxième Révolutions Industrielles. Lorsque l’énergie utilisée pour alimenter le processus de production est renouvelable (§ 5.2 Pilier 1: Les énergies renouvelables) et également produite sur place, l’ampleur de la dimension latérale de la Troisième Révolution Industrielle devient importante. En considérant le fait que 87,5% des gains de productivité dans les industries manufacturières et de services sont attribuables à l’augmentation de l’efficacité thermodynamique - seuls 14% des gains de productivité sont le résultat du travail - nous commençons à saisir l’importance de l’énorme sursaut de productivité qui accompagnera la Troisième Révolution Industrielle et de ce que cela signifiera pour la société. Des petites et moyennes entreprises d’impression 3-D pourraient s’installer dans la «Vallée de la Biosphère “ tout comme l’ont été les entreprises informatiques et Internet dans la Silicon Valley en Californie (§ 5.3.6 Lancer un programme de conversion de friches industrielles: la « Vallée de la Biosphère »). Dans la « Vallée de la Biosphère» du Nord-Pas de Calais, les imprimeurs 3-D vont alimenter leur « labos de fabrication » locaux en électricité verte (§ 5.2 Pilier 1: Les énergies renouvelables) produite dans la région à un coût marginal proche de zéro et utiliser les transports électriques et à piles à combustible à travers l’Internet Logistique (§ 5.6 Pilier 5: Transport électrique rechargeable et à pile à combustible) pour livrer leurs marchandises, cette fois encore à coût marginal proche de zéro. Cette initiative permettra la création d’emplois locaux dans les PMEs et la stimulation de l’innovation pour les produits fabriqués en usines 3D. La dimension latérale de la Troisième Révolution Industrielle permet aux petites et moyennes entreprises (PMEs) de se développer. Les entreprises mondiales ne vont pas pour autant disparaître. Au contraire, elles vont de plus en plus se métamorphoser de producteurs primaires et distributeurs en des agrégateurs. Dans la nouvelle ère économique, leur rôle sera de coordonner et de gérer les multiples réseaux de commercialisation et les échanges au travers de la chaîne de valeur. S’appuyer sur les initiatives régionales existantes HUMANICITE est un projet global sur le quartier de Tournebride impliquant développement territorial, innovation sociale, diversité des populations, création d’activités et de nouveaux emplois, partage du matériel (social, sportives, éducatives, culturelles ...). Un des principes de ce projet, initié en étroite collaboration avec la Communauté urbaine de Lille publique Capinghem, Lomme, Prémesques, l’Université Catholique de Lille, est de mener une politique de gestion de la consommation d’énergie active et une consommation d’énergie renouvelable. 5.1.6 Assurer l’adhésion et la cohérence à travers la gestion du changement et de la gouvernance du programme Conduire le changement au travers de l’exemplarité et de la jeunesse L’efficacité énergétique est aussi une question de conduite du changement pour définir les objectifs et les impacts potentiels, sensibiliser, convaincre, motiver, mobiliser et adapter les compétences. Une approche complète et globale l’efficacité énergétique, plutôt qu’une approche sectorielle, doit être encouragée en impliquant tous les acteurs concernés pour mettre en place un nouveau modèle, qui limite la consommation d’énergie globale. La conduite du changement en direction des habitants et des acteurs économiques devrait comprendre trois composantes: sensibiliser; enregistrer des résultats rapides; apporter un soutien aux utilisateurs finaux. La jeunesse est un facteur majeur de changement, surtout quand il s’agit d’utilisation de technologies nouvelles ou de sensibilisation. L’éducation et la sensibilisation des enfants sont donc des facteurs clés de succès: d’une part, les enfants sont les seuls qui pourraient faire changer leurs parents de comportement au quotidien, et d’autre part, ils sont capables de s’adapter rapidement aux pratiques ou technologies nouvelles. Ils sont également nés dans un monde confronté à la crise économique et au changement climatique, de sorte qu’ils sont plus sensibles à la nécessité d’un comportement responsable en ce qui concerne la préservation de la planète. Éducation et sensibilisation à l’école doivent donc être encouragées sur une grande échelle. Des actions spécifiques peuvent être lancées. Comme proposé au paragraphe Impliquer les jeunes dans les évaluations de l’empreinte écologique, les enfants et adolescents pourraient être impliqués dans les audits d’empreinte écologique, ce qui les sensibiliserait dès le plus jeune âge. Les Figure 18. Les trois composantes d’accompagnement du changement à permettre à tout citoyen de proposer des idées ou de réagir aux propositions. Construire une solide gestion de programme Comprendre les enjeux pour les parties prenantes, les informer et de parvenir à un accord sur la nécessité d’agir Sensibiliser enregistrer des gains rapides Engage actions that have rapid positive impact, to prove advantages of changing and stimulate the will to go ahead Apporter un soutien aux utilisateurs finaux Apporter un soutien a l’utilisateur final de sorte qu’il devienne acteur et ambassadeur du changement (introduction de nouvelles technologies, nouveaux des modes de vie pour éviter un effet de rebond, etc.) jeunes pourraient assurer bénévolement pendant leur service civique des actions de sensibilisation et de formation. Les sciences sociales ont également un rôle à jouer dans les changements de comportement. L’Institut Fraunhofer propose des ateliers avec des fournisseurs d’énergie locaux, des créateurs, des enseignants, etc. pour leur permettre de comprendre les responsabilités et opportunités qui leur incombent en matière de consommation d’énergie, soutenue par la technologie des compteurs intelligents. La région Nord-Pas de Calais serait le terrain-test pour cet atelier de réflexion, qui éclairerait les consommateurs et aiderait les entreprises à mieux comprendre le comportement de la clientèle locale et les opportunités offertes. Les étapes du projet proposé par l’Institut Fraunhofer sont: • Sélection des consommateurs pour participer au projet, • Installation de solutions de compteurs intelligents dans les foyers, • Conceptualisation issues des sciences sociales et élaboration d’un questionnaire, • Dérivation des données de consommation, des profils de charge, • Évaluation et l’analyse comportementale, • Orientation et élaboration de la feuille de route relative à la région Nord-Pas de Calais. Il conviendrait également que les autorités administratives servent de modèles et soient les premières à appliquer les recommandations du Master Plan de Troisième Révolution Industrielle, mais également à mettre en œuvre de bonnes pratiques telles que limiter les impressions au bureau, éteindre les lumières et éviter de chauffer des bâtiments inoccupés. Elles pourraient mesurer les gains obtenus grâce à un changement de comportement, communiquer à ce sujet et partager les bonnes pratiques avec d’autres administrations ou avec des entreprises privées. Assurer la participation des citoyens et l’adhésion des parties prenantes La Troisième Révolution Industrielle vise à établir un système énergétique durable. Cela implique un effort soutenu pendant des décennies. Pour y arriver il faudra des objectifs clairs, une stratégie de long terme, de la persévérance, des investissements et un soutien à tous les niveaux de la société: du plus haut niveau des institutions politiques et des décideurs jusqu’à l’ensemble des utilisateurs finaux (personnes, entreprises) en tant que consommateurs d’énergie ou contribuables. En ce qui concerne la gouvernance, un « Forum d’Orientation » a été créé. Les sept groupes de travail ont construit leur feuille de route, ont fait un état des lieux de l’existant et ont élaboré des propositions. Après un examen du projet avec le secrétaire permanent, une présentation au Forum d’Orientation a eu lieu en mai. À long terme, il est nécessaire de disposer d’un organe de coordination pour assurer la gestion du programme dans ses aspects visionnaires et opérationnels, apporter un soutien au développement stratégique de la région, et optimiser l’utilisation des ressources dédiées. Le Forum d’Orientation peut jouer ce rôle, en coordonnant les investisseurs et les parties prenantes, pour optimiser la contribution de chaque euro investi, conformément aux objectifs locaux. La coordination avec les plans stratégiques existants, tels que SRCAE, SRADDT, PCET ou SCOT doit également être assurée. D’autres mécanismes de consultation peuvent être envisagés par les pouvoirs publics pour anticiper et optimiser le développement du réseau, notamment les documents d’urbanisme (plan local d’urbanisme, plan de cohésion territoriale ...). La gestion du programme devrait être guidée par les résultats attendus. Des indicateurs clés ont été identifiés par les groupes de travail. Toutefois, la mesure de ces indicateurs n’est pas toujours facile. Des outils de mesure devraient être créés et mis en œuvre pour: • Servir de référence avec les valeurs actuelles, • Évaluer l’impact ex ante avant le lancement d’une initiative, Le concept de gouvernance ainsi qu’une vaste participation des citoyens est essentielle pour la réussite du projet. • Mesurer les résultats pendant le processus continu de mise en œuvre, afin de vérifier si la piste recommandée est respectée. La participation d’experts a déjà commencé avec le processus d’élaboration du Master Plan de Troisième Révolution Industrielle, qui a impliqué plus de 100 contributeurs dans les groupes de travail régionaux. Le séminaire exécutif effectué en mai 2013 a été un puissant moyen de sensibilisation au projet de Troisième Révolution Industrielle. Communication, actions spécifiques pour le changement (voir § 5.1.5 Initiatives spécifiques en matière d’efficacité énergétique/ gestion du changement) et implication des citoyens dans les expérimentations permettront aux personnes de la région d’être acteurs de la Troisième Révolution Industrielle. Des événements participatifs et des sites Web collaboratifs pourraient également être montés de manière D’autres outils de gestion des programmes devraient être développés pour équiper les personnes chargées de mener les initiatives, mais aussi pour faciliter l’agrégation des informations de gestion de projet devant être communiquées au Forum d’Orientation et au public. 29 5.1.7 Explorer les changements de réglementation nationale pour accélérer la Troisième Révolution Industrielle Les entreprises contribuant au Master Plan ont identifié des contraintes réglementaires qui ne dépendent pas de la région Nord-Pas de Calais, mais de l’État. La Région peut s’engager dans des actions de lobbying ou demander des exceptions réglementaires afin d’accélérer les changements réglementaires nécessaires pour la mise en œuvre de la Troisième Révolution Industrielle dans le Nord-Pas de Calais. On trouvera ci-dessous quelques suggestions de Bouygues pour des modifications réglementaires nationales qui peuvent accélérer la Troisième Révolution Industrielle. Stabilité Pour développer et mettre en œuvre une vision à long terme couronnée de succès, la première condition préalable est d’assurer la stabilité réglementaire. La stabilité est la clé, en particulier quand il s’agit de convaincre les investisseurs. Une politique énergétique claire et stable (5 ans minimum) serait notamment nécessaire dans le domaine du photovoltaïque, de la fixation des tarifs de rachat. Elle donnera confiance aux investisseurs et permettra une analyse de rentabilisation fiable. Subsidiarité La nécessité d’une plus grande liberté, au niveau régional ou local, pour prendre des décisions ou expérimenter de nouvelles idées a été également soulignée par les intervenants dans l’élaboration du Master Plan. La région est la responsable ultime de la définition et de la mise en œuvre locales de la transition énergétique. Le projet de loi de décentralisation, actuellement en discussion, ouvre une fenêtre pour attribuer ces compétences aux collectivités régionales. A minima, les demandes de dérogations pour expérimentations seront un levier à actionner par la région. Territoires à énergie positive nette Le concept de «territoire à énergie positive» (Territoire à Energie Positive, TEPOS) repose sur trois axes: les économies d’énergie, l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables. Ce concept est à l’origine d’un réseau d’acteurs (association, collectivités locales ...) qui sont prêts à prendre des mesures globales en faveur du développement durable, pour répondre aux défis économiques, sociaux, environnementaux et démocratiques. La reconnaissance officielle du concept TePOS accompagnée d’un label pourrait accélérer le développement de nouveaux modèles énergétiques, en particulier dans les zones urbaines. 30 une nouvelle réglementation du marché La régulation du marché de l’énergie, en particulier la réglementation des prix, joue parfois contre l’idée que chaque individu produise sa propre électricité et la vende à ses voisins. La loi NOME (Nouvelle Organisation du Marché de l’Électricité) du 7 Décembre 2010 réglemente le marché de l’électricité. Pour faciliter la transition au pouvoir latéral, la loi NOME devrait être modifiée. Le marché devrait permettre l’utilisation locale de l’énergie produite sur site (dégroupage énergétique local), via un statut privé de fournisseur d’énergie (Association Énergétique Urbaine Libre) qui permet la revente de l’énergie à ses voisins, à l’échelle du quartier ou de l’immeuble. Des prix de l’énergie progressifs et incitatifs pourraient favoriser la modernisation des logements et la construction de nouveaux logements économes en énergie, et encourager le développement d’outils pour la gestion de l’énergie dans les bâtiments. Objectifs de rénovation obligatoire des bâtiments En ce qui concerne la modernisation des constructions, les contraintes réglementaires apparaissent souvent comme le seul levier qui puisse avoir un réel impact. Les régulateurs nationaux pourraient fixer des objectifs de performance clairs et contraignants et des échéances afin d’accélérer la modernisation des bureaux, des copropriétés résidentielles et des logements locatifs pour les logements sociaux. une modification de la loi sur la Copropriété (loi sur la Copropriété) est proposée, afin d’encourager les améliorations de la performance énergétique dans les copropriétés, permettre la production et la gestion d’énergie renouvelable, et la revente de l’énergie non consommée dans le cadre du statut de la copropriété. Contrats de performance énergétique En termes d’engagement de performance énergétique, on observe aujourd’hui que les contrats de performance énergétique (Contrats de performance énergétique, CPE) ne sont pas utilisés de manière systématique, et manquent généralement d’un système de gestion de l’énergie. Parallèlement, de multiples labels existent - Français (HQE, BBC ...) ou internationaux (BREAM, LEED ...). Cependant, ces labels garantissent souvent les moyens, mais pas les résultats en termes de rendement énergétique, et leur multiplicité réduit la lisibilité du marché. Les entreprises et les groupes de travail impliqués dans la rédaction du Master Plan suggèrent de recourir systématiquement aux CPe pour les bâtiments neufs ainsi que pour les anciens, en combinaison avec des outils de gestion de l’énergie pour optimiser la consommation d’énergie. Régulation d’un marché de capacité En France, le décret du 14 décembre 2012 jette les bases réglementaires du marché de capacités. Mais ce décret ne satisfait pas tous les acteurs, en particulier les autorités de la concurrence et la Commission de régulation de l’énergie, parce que cela complique le cadre réglementaire, augmente les coûts pour les petits producteurs et consommateurs d’énergie pour un bénéfice incertain. Certaines parties prenantes de l’élaboration du Master Plan appellent à une évolution de ce cadre, avec de meilleures conditions économiques. Validation parlementaire de l’investissement dans les réseaux un programme d’investissement à long terme dans les réseaux pourrait être mis en place. Fonctionnant sur le même principe que le programme de production à long terme, les projets d’investissement de toutes les régions françaises seraient envoyés chaque année au Parlement, qui pourrait harmoniser et regrouper les différents besoins régionaux. Tous les investissements seraient priorisés par une entité démocratiquement élue pour assurer la plus grande transparence. 5.1.8 Utilisation de l’impôt régional pour encourager l’efficacité énergétique Trois secteurs contribuent fortement aux dépenses énergétiques de la région: le transport, les bâtiments résidentiels et l’industrie. La Région peut apporter des modifications fiscales régionales pour favoriser l’efficacité énergétique dans les trois secteurs tout en visant à: • Réutiliser si possible des régimes fiscaux existants, • Produire un effet global nul sur les contribuables, • Définir une orientation claire sur l’efficacité énergétique, afin de garantir une création nette d’emplois comme exposé au § 6 Impact économique. Mettre en œuvre une taxe carbone avec compensation pour les opérateurs de transport La Région devrait mettre en place une taxe carbone pour accélérer la transition vers l’efficacité énergétique et l’innovation. Cette stimulation, si elle n’est pas activée au niveau national, devrait être instituée au niveau régional, en particulier sur les opérateurs de transport et les propriétaires de véhicules en se basant sur: • Le niveau d’émissions de CO2 (g CO2/km) des véhicules et / ou le nombre de pneus de tout véhicule immatriculé dans la région (impôt sur la propriété, réactivation de l’ancienne vignette), • L’extension de la part régionale de l’Écotaxe Poids-Lourds nationale aux autoroutes régionales (autoroutes concédées) qui touche à la fois les camions régionaux et extrarégionaux, afin d’éviter une «fuite» de CO2 sur les autoroutes; Les transporteurs routiers professionnels pourraient compenser leurs émissions en optant pour le rail, le transport fluvial ou des véhicules électriques, tandis que les propriétaires de véhicules privés pourraient éviter l’impôt en optant pour des véhicules électriques, au gaz naturel ou à l’hydrogène et à la propriété partagée. Les Opérateurs Autoroutiers seraient en mesure de compenser leur obligation de recueillir l’Écotaxe régionale indirecte en produisant des énergies renouvelables accréditées (voir § 5.2.4 Utiliser les spécificités territoriales afin de développer l’énergie éolienne et § 5.2.5 Développer le potentiel régional en biomasse, la géothermique et le bois) de manière à maintenir un avantage concurrentiel sur les routes nationales non-payantes. Le but de cette taxe est également de compenser la baisse prévue du volume de la taxe sur l’essence (TICP Taxe Intérieure de Consommation sur les Produits Énergétiques) induite par le passage à des modes fluviaux et ferroviaires (voir § 5.6.6 Passer au transport sur voies ferroviaires et voies navigables). En 2030, la combinaison de la diminution du volume24 de la TICP et la taxe carbone aura un effet net nul pour le contribuable régional, mais un fort effet incitatif sur le choix du modal des transporteurs Mettre en œuvre l’éco-conditionnalité de la taxe foncière L’éco-conditionnalité de la taxe foncière est étroitement liée à la rénovation des bâtiments. Elle fait l’objet d’une description plus avancée au § 5.3.9 Soutenir les entreprises locales dans la construction ou la rénovation environnementale de bâtiments par le crédit d’impôts. Mettre en œuvre la taxe sur l’énergie primaire avec compensation aux frontières Étant donné les coûts élevés de l’énergie, des industries à forte intensité énergétique basées en Europe envisagent de rapatrier leur production vers les États-Unis, où le gaz de schiste a récemment déclenché une révolution des prix de l’énergie. Dans ce contexte, le Groupe Roquette préconise l’introduction d’une taxe sur l’énergie primaire qui aurait une incidence positive sur la compétitivité de l’industrie implantée en région. Cette taxe serait très similaire à celle appliquée pour le prix réglementé des Environ 5% de la TICP bénéficie aux régions - http:// www.developpement-durable.gouv.fr/La-fiscalite-desproduits,11221.html 24 céréales dans l’Union européenne. Alors que les prix des céréales intra-européens sont au-dessus du prix de marché international, ils bénéficient d’une déduction fiscale en cas d’exportation afin que les céréales européennes restent compétitives. A l’inverse, lorsque les céréales sont importées, elles sont soumises à la taxe d’importation. M. Roquette fait valoir qu’un mécanisme très similaire devrait être appliqué à la production/ l’importation/l’exportation d’énergie primaire. Un effet secondaire supplémentaire de la taxation des énergies primaires, est que pour l’utilisateur final, l’effet de la taxe sur l’énergie finale renouvelable est beaucoup plus faible que pour les énergies fossiles/nucléaire, étant donné que tant les combustibles fossiles que la production d’électricité nucléaire ont un faible niveau d’efficacité (moins de 50%). Si la Région n’a pas les compétences pour mettre en place de telles taxes, elle pourrait travailler avec les universités locales sur des simulations et jouer le rôle de laboratoire pour les décideurs nationaux. Une taxe régionale virtuelle serait calculée sur la base des données officielles sur l’énergie (voir § 5.5.2 Garantir un accès tiers aux données énergétiques historiques et quotidiennes) et son impact comprenant l’analyse de rentabilisation de la rénovation des bâtiments serait surveillé par les universités régionales. 5.1.9 Stimuler la performance macroéconomique par le pilotage financier et opérationnel Alors que ce Master Plan suggère un certain nombre d’initiatives pour lancer la Troisième Révolution Industrielle, il est important de définir des indicateurs de rendement clés pour mesurer les progrès de la région en terme de décarbonatation, d’efficacité énergétique, de ré-industrialisation et de création nette d’emplois. Semblable au système « Olympic Game Impact » (OGI framework) applicable aux candidatures aux Jeux Olympiques, la Région doit continuellement suivre, évaluer les progrès et rendre compte publiquement de l’impact de la Troisième Révolution Industrielle, comme moyen de promouvoir l’efficacité et l’efficience de sa propre gouvernance. 5.2 Pilier 1: Les énergies renouvelables Les énergies renouvelables sont le premier pilier de la Troisième Révolution Industrielle. Le passage aux énergies vertes constitue en effet le moteur du changement de paradigme qui est en train de s’opérer. Il est essentiel de planifier la production d’énergies renouvelables afin de ne pas manquer le tournant de la Troisième Révolution Industrielle. 5.2.1 Ambition régionale: plus d’Europe, moins de carbone Le Nord-Pas de Calais doit évoluer de manière considérable en ce qui concerne les énergies renouvelables, et pourrait profiter de sa situation unique au centre de l’Europe pour créer des flux intelligents d’énergie décarbonée. Aujourd’hui, la région fait face aux enjeux suivants: • Une part d’énergies renouvelables de 2% à 4%, contre 12% pour l’ensemble de la France, • Un niveau de ressources renouvelables en énergie solaire peu élevé par rapport à d’autres régions de France (moins d’heures d’ensoleillement que dans le sud de la France) et un accès à l’énergie hydraulique plus limité (pays plat), • Un niveau d’urbanisation important, ce qui entrave le développement de l’énergie éolienne, • La réalisation des objectifs 2020 apparaissant comme compromise (3 x 20% d’ENR, réduction du CO2 et efficacité énergétique), • Des savoir-faire, capacités et culture en matière d’énergies renouvelables moins développés dans la région. Toutefois, les études locales démontrent que les énergies renouvelables pourraient facilement couvrir 25% de la consommation actuelle. Une étude de l’Institut Fraunhofer révèle que les énergies renouvelables à 100% sont possibles sous certaines conditions bien spécifiques. Avec une part de l’industrie dans la consommation énergétique de 49%, le Nord-Pas de Calais est une fois encore bien différent du reste de la France. Cette situation offre à la région une véritable opportunité de revenir sur la trajectoire des objectifs du 3x20. Le secteur industriel est assez spécialisé et permet une récupération significative de l’énergie qui est aujourd’hui perdue: potentiel de récupération d’énergie thermique ainsi que de gaz. Certains projets actuellement à l’étude pourraient permettre de récupérer plus de 100 GWh de chacune de ces deux sources d’énergie. Dans ce contexte, l’ambition régionale est la suivante: • D’ici 2020, se remettre sur la voie des objectifs 3x20, • D’ici 2050, produire entre 80% et 100% des besoins énergétiques régionaux via les énergies renouvelables, en développant leur valeur ajoutée en matière d’impacts sociaux, économiques et environnementaux. 31 5.2.2 Courbes exponentielles de l’infrastructure des énergies renouvelables Figure 19. Les coûts des technologies de l’information déclinent de façon logarithmique Ce qui manque dans la quasi-totalité des modèles de prévision économique et des plans de développement durable est l’impact perturbateur que la croissance exponentielle des énergies renouvelables aura lors du passage à une énergie dont le coût marginal est proche de zéro, au cours des prochaines décennies. Comme mentionné dans l’introduction de Jeremy Rifkin, l’objectif est d’établir et de fixer les priorités en matière d’initiatives adéquates, capables de mettre le Nord-Pas de Calais sur les rails d’une énergie 100% renouvelable dans la première moitié du XXIe siècle, permettant ainsi aux entreprises de la région et à ses habitants de profiter d’une énergie quasiment gratuite. Les gains de productivité et les bénéfices économiques pour les entreprises de la région ainsi que les économies générées sur les coûts d’énergie pour ses millions d’habitants changeront les règles du jeu. Le Nord-Pas de Calais pourra montrer le chemin vers une nouvelle ère économique durable post carbone. Le concept de la croissance exponentielle est souvent enseigné dans les écoles, grâce à l’exemple de l’énigme des nénuphars et de l’étang. La question est la suivante: si les nénuphars d’un étang doublent de volume chaque jour et qu’il faut 30 jours pour recouvrir entièrement l’étang, à quel moment l’étang sera-t-il recouvert d’un quart, puis de la moitié ? La réponse est que l’étang ne sera recouvert que d’un huitième le 27e jour, mais d’un quart le 28e, de la moitié le 29e et enfin complètement recouvert par les nénuphars le 30e. La plupart d’entre nous a du mal à comprendre le concept de la croissance exponentielle car nous sommes trop habitués à penser en termes linéaires. Par conséquent nous restons bouche-bée quand on nous explique pour la première fois le concept de la croissance exponentielle. Le concept en lui-même recevait peu d’attention de la part du public jusqu’à ce que Gordon Moore, le cofondateur d’Intel, le plus grand fabricant mondial de puces semi-conductrices, remarque un curieux phénomène, qu’il a décrit dans un désormais célèbre article publié en 1965. Moore a observé que le nombre de composants d’un circuit intégré avait doublé chaque année depuis son invention en 1958 jusqu’à 1965. Il a écrit: « La complexité des semi-conducteurs proposés en entrée de gamme a à peu près doublé tous les ans. On peut certainement s’attendre à ce que, sur le court terme, ce taux se maintienne voire même augmente ». Moore a modifié légèrement sa première projection en 1975 en disant que le doublement intervenait tous les deux ans. 32 Source Institut Accenture de la Haute Performance, 2013 La Loi de Moore a par la suite été observée dans une grande variété d’avancées observées dans le domaine des technologies du numérique. La capacité de stockage sur disque dur connaît une courbe de croissance exponentielle similaire. La capacité du réseau - le volume de données passant par la fibre optique - a atteint une courbe exponentielle encore plus raide. Le volume de données transmises par le réseau optique a été divisé par deux tous les neuf mois environ. C’est le facteur exponentiel qui a permis aux coûts informatiques de s’effondrer depuis plus de 50 ans. Quand les premiers grands ordinateurs centraux ont été développés, leur prix était colossal et hors de portée commerciale. Les idées reçues classiques étaient que, dans le meilleur des cas, seuls les militaires et quelques instituts de recherche pourraient éventuellement couvrir leurs coûts. Ce que les experts n’ont pas su prendre en compte est la croissance exponentielle de la capacité et la chute, qui en résulte, des coûts de production. L’invention du circuit intégré (la micropuce) a changé l’équation. Alors qu’il y a cinquante ans, un ordinateur pouvait coûter des millions de dollars, des centaines de millions de personnes sont aujourd’hui équipées de smartphones à un prix relativement bas avec 70 fois plus de capacités informatiques que le plus puissant des grands ordinateurs des années 60. Les téléphones mobiles ont encore plus rapproché l’informatique de coûts marginaux proches de zéro, tout en intégrant la mobilité dans le processus. La Loi de Moore a migré du monde de l’informatique pour devenir un standard de mesure du succès économique de tout une gamme de technologies, faisant de cette loi une référence pour la « nouvelle normalité», à travers laquelle on juge la performance commerciale et les futurs retours sur investissement. Il n’existe actuellement aucun endroit où la discussion sur les courbes exponentielles ne joue davantage un rôle que dans l’industrie des énergies renouvelables. Visitez les coulisses du high-tech partout dans le monde et c’est le côté exponentiel de l’énergie verte qui est le centre des discussions. De nombreux acteurs de cette nouvelle industrie ont quitté les secteurs de l’informatique et de l’Internet pour mettre en application l’expérience qu’ils y avaient acquise au service du paradigme émergeant de l’énergie. Ils prennent conscience de cette similitude troublante. Le potentiel de captation des énergies renouvelables permis par la technologie connait actuellement sa propre courbe de croissance exponentielle dans le solaire et l’éolien, avec en outre des technologies géothermiques, de biomasse et hydroélectriques censées suivre le même chemin. Tout comme l’industrie informatique, celle des énergies renouvelables a dû gérer des coûts initiaux en capital élevés, en recherche, développement et déploiement sur le marché de chaque nouvelle génération de technologie. Au même moment, les entreprises sont forcées de se maintenir deux à trois générations d’avance par rapport à leurs compétiteurs, en anticipant ce qu’elles doivent apporter comme innovation, au risque d’être écrasées par la force de la courbe exponentielle. Un certain nombre de leaders du marché ont sombré ces dernières années, car, bloqués dans de vieilles technologies, ils ont été balayés par la vitesse des innovations. L’autre similitude, évoquée précédemment, est que les énergies renouvelables, comme l’information, sont presque gratuites, une fois pris en compte les coûts fixes de recherche, développement et déploiement. Le Scientific American, l’un des plus importants journaux scientifiques au monde, a publié un article en 2011 sur le décollage de l’industrie des énergies renouvelables, posant la question provocante suivante: « la Loi de Moore s’applique-t-elle ? ».25 Pour commencer, regardons le potentiel du solaire comme future source d’énergie. En 88 minutes, le soleil rayonne 470 exajoules d’énergie sur la terre, autant d’énergie que ce que consomme l’humanité en un an. Si nous pouvions capter un dixième de 1% de l’énergie solaire qui tombe sur la terre, cela nous procurerait six fois l’énergie que celle que nous utilisons actuellement dans l’économie mondiale. Bien que l’énergie solaire soit clairement une source énergétique universelle, de laquelle toutes nos énergies fossiles et autres énergies dérivent, elle représente moins de 0,2% du mix énergétique actuel, principalement en raison du fait que, jusqu’à une époque récente, elle était coûteuse à capter et à distribuer. L’article du Scientific American se demande si la loi de Moore peut s’appliquer à l’énergie solaire, nous mettant ainsi dans la voie vers un changement de paradigme pour une nouvelle ère économique. La réponse est un oui inconditionnel. Richard Swanson, le fondateur de SunPower Corporation, a observé un double phénomène dans le solaire, similaire à la découverte de Moore d’un doublement dans le domaine des puces informatiques. La loi de Swanson révèle que le prix des cellules solaires photovoltaïques a tendance à baisser de 20% pour chaque doublement des capacités industrielles. Les prix des cellules photovoltaïques en Silicium Cristallin a considérablement chuté passant de 60 $ le watt en 1976 à 0,66 $ le watt en 2013. Sur une période de 36 ans, les cellules photovoltaïques ont connu une chute annuelle moyenne en dollars par watt de 7%. Les cellules solaires captent davantage d’énergie solaire des rayons qui les touchent, tout en réduisant les coûts de captage de l’énergie. L’efficience solaire en laboratoire a augmenté de 41%. Les panneaux solaires à couche mince y ont atteint un niveau d’efficacité de 20%. Si cette tendance exponentielle des watts par dollar continue au rythme actuel - et la plupart des études montrent plutôt une Ramez Naam, “Smaller, cheaper, faster: Does Moore’s law apply to solar cells?” March 16, 2011, http://blogs. scientificamerican.com/guest-blog/2011/03/16/smallercheaper-faster-does-moores-law-apply-to-solar-cells/ 25 accélération du ratio watt / dollar - l’énergie solaire sera d’ici 2020 aussi abordable que le prix actuel moyen de l’électricité au détail et correspondra à la moitié du prix de l’électricité produite à partir de charbon d’ici à 2030. Le marché de l’électricité allemand commence d’ores et déjà à faire l’expérience de l’impact des coûts marginaux proches de zéro pour les énergies renouvelables. En 2012, l’Allemagne produisait déjà 20% de son électricité à partir d’énergies renouvelables et s’attend à atteindre 35% d’ici 2020. En raison du coût marginal proche de zéro de production de l’électricité renouvelable, les prix de l’électricité en Allemagne ont baissé de 18% au cours de la première moitié de 2012. Et, avec un coût marginal d’électricité verte proche de zéro, le réseau électrique commence à observer des prix négatifs durant les heures de pic du rayonnement solaire et de vitesse du vent. Des prix négatifs signifient qu’il y a tant d’électricité verte qui rentre dans le réseau que les compagnies d’énergie doivent payer les clients pour qu’ils les prennent. L’Allemagne n’est pas le seul pays dans cette situation. Les prix négatifs pour l’électricité surgissent dans des lieux aussi divers que la Sicile et le Texas. Cela constitue une nouvelle réalité pour le marché de l’électricité - essentiellement à travers cette situation de marché à prix négatifs - et un signe avant-coureur du futur dans lequel les énergies renouvelables représenteront un pourcentage croissant de la production d’électricité. La réalité des prix négatifs du nouveau marché perturbe l’ensemble de l’industrie énergétique. Les producteurs d’énergie doivent freiner les investissements concernant les centrales au gaz ou au charbon de réserve, car ils ne peuvent plus garantir un retour fiable sur leurs investissements. En Allemagne, une centrale au gaz ou au charbon, qui pourrait coûter 1 milliard de dollars à construire, ne fonctionnerait pas à pleine capacité, en raison de l’arrivée massive des énergies renouvelables dans le réseau. Elle ne s’autofinancerait que les jours sans vent ou à forte couche nuageuse. Comme les marges de production des énergies tournent autour de zéro, cela rallongera la période nécessaire au remboursement du coût de construction des nouvelles centrales au gaz ou au charbon. Le résultat est que les énergies renouvelables commencent déjà à faire sortir de l’équation les centrales fonctionnant aux énergies fossiles, y compris à ce stade précoce de passage au paradigme énergétique de la Troisième Révolution Industrielle. Les entreprises énergétiques mondiales sont bouleversées par la dynamique exponentielle des énergies renouvelables. BP a publié une étude sur l’énergie mondiale en 2011, rapportant que la capacité de production solaire a augmenté de 73,3% en 2011, produisant ainsi 63,4 GW, soit 10 fois plus que son niveau de production 5 années plus tôt. La capacité solaire mise en place a doublé tous les deux ans au cours des 20 dernières années, sans arrêt en perspective. Les défaitistes affirment que les subventions, sous forme de soutien aux tarifs des énergies vertes, alimentent artificiellement la courbe de croissance. En réalité elles accélèrent simplement l’adoption et la mise à l’échelle de ces technologies, encourage la concurrence et pousse vers l’innovation. Celle-ci continue d’améliorer la performance et l’efficacité des technologies de captage des énergies renouvelables et diminue les coûts de production et d’installation. Le résultat est que, pays après pays, l’énergie solaire s’approche ou a déjà atteint la parité avec le combustible fossile classique et la production d’énergie nucléaire. Cela permet de supprimer progressivement les tarifs subventionnés. Pendant ce temps, l’ancien combustible fossile et les technologies nucléaires, même si ce sont des énergies matures qui ont bien fait leur temps, continuent à être subventionnés à des niveaux qui dépassent de loin les subventions octroyées aux énergies renouvelables. Même aux États-Unis, où la transition vers les nouvelles énergies renouvelables a été mitigée en comparaison avec l’Europe, le secteur énergétique est sous le choc en raison des bouleversements du marché de l’énergie. David Crane, le PDG de NGR Energy, a remarqué en novembre 2011 que « au cours des deux dernières années, le coût de l’énergie livrée, issue d’un panneau photovoltaïque, a été divisé de moitié. NGR s’attend à ce que le prix baisse à nouveau de moitié dans les deux prochaines années, ce qui ferait du solaire une énergie moins coûteuse que l’électricité au détail dans près de 20 Etats ». Tout cela va « révolutionner » l’industrie de l’énergie. Tout comme les rayons du soleil, le vent est omniprésent et souffle partout dans le monde - même si sa force et sa fréquence varient. Une étude de l’université de Stanford sur les capacités éoliennes mondiales conclut que si 20% du vent disponible dans le monde était capté, cela générerait sept fois plus d’électricité que ce que nous utilisons actuellement pour faire fonctionner l’économie mondiale tout entière. La capacité éolienne a augmenté de façon exponentielle depuis le début des années 90 et a déjà atteint la parité avec l’électricité produite de façon classique à partir de combustibles fossiles et de l’énergie nucléaire dans de nombreuses régions du monde. Au cours des 25 dernières années, la productivité des turbines éoliennes a été multipliée par 100 et la capacité moyenne par turbine a augmenté de plus de 1000%. Une performance et une productivité accrues ont considérablement réduit le coût de production, d’installation et de maintenance, conduisant à un taux de croissance de plus de 30% par an entre 33 1998 et 2007 c’est à dire un doublement de capacité tous les deux ans et demi. Une étude préparée par l’Energy Global Watch prévoit quatre différents scénarii futurs de répartition du marché des nouvelles installations de centrales éoliennes et solaires, estimant à 50% leur part de marché en 2033, avec une estimation plus optimiste d’atteinte du même objectif dès 2017. Pendant que le solaire et l’éolien suivent un chemin exponentiel similaire et irréversible vers un coût marginal proche de zéro, l’énergie géothermique, la biomasse, la puissance des vagues et marées sont susceptibles d’atteindre leur propre stade de décollage exponentiel au cours de la prochaine décennie, amenant d’un coup les énergies renouvelables dans leur ensemble à suivre une courbe exponentielle pendant la première moitié du XXIe siècle. Pourtant, les « énergies en place » sous-estiment constamment leurs projections de la future part des énergies renouvelables sur le marché mondial de l’énergie, en partie parce que, comme l’industrie informatique et des télécommunications dans les années 70, elles sont incapables de se saisir de la nature transformatrice des courbes exponentielles, même quand elles sont confrontées à la preuve du doublement cumulé sur plusieurs décennies. Leur vue à court terme n’est pas différente de celle de l’observateur de l’étang aux nénuphars qui regarde le doublement des feuilles de nénuphars flottant sur la surface de l’étang chaque jour et décide d’attendre qu’il soit à moitié couvert pour commencer à réduire les feuilles. À la fin du 27ème jour, seule une fraction de l’étang est remplie par les nénuphars. Puis, les éléments se déchaînent deux jours plus tard. Au 29ème jour, la moitié de l’étang est remplie - trop Figure 20. Coopérative éolienne à Amsterdam tard pour le nettoyer. Un jour plus tard, la totalité de l’étang est remplie de feuilles de nénuphars. Le doublement des capacités solaires et éoliennes a été ignoré par les industries de l’énergie pendant des années. Encore maintenant, ces énergies représentent ensemble moins de 2,5% de la production électrique mondiale, malgré des décennies de croissance exponentielle. Ce qui n’est pas reconnu, c’est que nous nous approchons métaphoriquement du 29ème jour. Ray Kurzweill, inventeur du MIT et entrepreneur, qui a passé sa vie à regarder le puissant impact perturbateur de la croissance exponentielle sur l’industrie informatique, a fait le calcul uniquement à propos de la seule énergie solaire qui représente actuellement 0,3% de la production mondiale d’énergie. En se fondant sur les 20 dernières années de doublement, Kurzweil a fait des calculs et a conclu que « après avoir doublé huit fois de plus et avoir répondu aux besoins mondiaux d’énergie avec le solaire, nous utiliserons un dix-millième de la lumière solaire qui tombe sur la terre ». Huit doublements supplémentaires ne prendront que 16 ans à nous propulser dans l’ère solaire d’ici 2028. Il se peut que Kurzweil soit un peu optimiste. Nous pourrions atteindre presque 80% de production d’énergies renouvelables bien avant 2040, sauf circonstances imprévues. Afin de se préparer à ce changement, le stockage d’énergie devient une fonction indispensable du système énergétique. Toutes les initiatives et propositions dans les sections suivantes sont conçues pour faciliter le développement des cinq piliers de l’infrastructure intelligente de la Troisième Révolution Industrielle et ainsi faire progresser la courbe exponentielle des énergies renouvelables dans la région. L’objectif est de faciliter la transition vers l’énergie à coût marginal proche de zéro en Nord-Pas de Calais d’ici 2050. 5.2.3 Le développement de l’énergie photovoltaïque (PV) et solaire Faciliter la mise en place de coopératives solaires Les critiques des opposants aux panneaux photovoltaïques en toiture portent souvent sur le coût de fragmentation de l’infrastructure de production. Afin de résoudre l’écart entre la réalité de la propriété fragmentée de logements et le besoin indispensable de centrales électriques virtuelles, la région pourrait soutenir la création de coopératives, financées par des investisseurs privés, ayant pour but l’installation de panneaux photovoltaïques sur les toitures de tiers. Le rôle de la Région consisterait à mobiliser les propriétaires d’immeubles privés pour qu’ils prêtent leurs 34 toitures aux installations, permettant ainsi un déploiement de masse du PV à un coût réduit. Le concept des coopératives agricoles a réussi dans le secteur de l’agriculture où historiquement l’énergie du soleil est captée afin de cultiver la terre. La réplication de ce concept est d’ores et déjà en cours: par exemple, l’Île de Sein en Bretagne vise déjà à l’autonomie énergétique avec la création d’une coopérative, semblable à celle en fonctionnement à Plélan-le-grand en matière de champs éoliens.26 Ces coopératives peuvent être de toute taille mais sont le plus souvent des PMEs. Créer un cadastre solaire fondé sur l’accès libre aux données Cependant, afin d’atteindre la masse critique pour la création des coopératives, la Région doit aider les investisseurs à identifier rapidement des propriétaires de toitures dotées de la bonne orientation solaire. A cette fin, la Région pourrait élaborer un cadastre solaire, en s’appuyant sur son initiative d’accès libre aux données. Grâce à l’association et la prise en compte des données sociales, territoriales, fiscales et géographiques, principalement contrôlées par les autorités publiques, la ville de Chicago a su élaborer un cadastre de ce type en matière de données énergétiques pour faciliter l’organisation et le financement de la modernisation des immeubles. Paris dispose aussi d’un cadastre solaire. La Région pourrait mettre en place une approche similaire pour l’organisation et le contrôle des données relatives à la consommation énergétique des immeubles. En associant ses données fiscales (la taxe d’habitation et la taxe foncière), celles de la propriété foncière (le cadastre) et des données satellites, la région serait à même de mieux cibler les propriétaires qui ont peu de capacités d’investissement, mais disposent d’une toiture qui pourrait servir de source d’énergie solaire. Réalisée en 2011, l’étude du Nord-Pas de Calais sur les énergies renouvelables souligne la nécessité d’accélérer le processus administratif pour connecter une installation PV au réseau: en France, il faut un an pour mener cette démarche, alors qu’en Allemagne elle prend huit semaines. Ceci passera par des accords multi-parties prenantes (ERDF, ADEME, la Région, les collectivités territoriales) et par l’harmonisation des processus. L’accès aux données fiables et ouvertes accélérera le processus de bout à bout ; de l’identification du propriétaire de la toiture, à l’autorisation, l’obtention, la connexion et la mise en service. De ce fait, le segment des propriétaires d’immeubles à faible revenu figurera dans un cadastre complet et disponible aux http://www.cler.org/info/spip.php?article11781 26 Figure 21. Système d’information d’énergie géographique Source: Accenture investisseurs de coopératives, de par une initiative de données semi ouvertes fournie par le Système d’information géographique de la Région. Le coût pour fournir ces données serait marginal - proche de zéro - et apportera des avantages sur plusieurs décennies auprès des centaines de PMEs qui ont besoin d’identifier rapidement les bâtiments et les propriétaires susceptibles de lancer des travaux. 5.2.4 Utiliser les spécificités territoriales afin de développer l’énergie éolienne exploiter le potentiel éolien et foncier des voies de transport terrestre Il existe un fort potentiel éolien physique dans la région Nord-Pas de Calais: d’après Figure 22. L’utilisation des sols artificialisés en Nord-Pas de Calais s’élève à 13% une étude de 201127, la puissance du vent est estimée à 3000 MWh/an et constitue la première source renouvelable techniquement exploitable dans la région. Toutefois, l’effet NIMBY (Not In My Backyard, l’anglais pour « pas dans mon jardin ») limite le potentiel de mise en place des installations éoliennes. Parmi les régions de la France, le Nord-Pas de Calais est l’une des régions utilisant le plus des sols artificialisés: Le Nord-Pas de Calais a annoncé via son SRCAE sa volonté de diviser l’utilisation des sols artificialisés par trois. Une solution pour augmenter le potentiel éolien à terre, tout en limitant l’utilisation des terres, devrait consister à construire des éoliennes le long des zones bruyantes et déjà impactées visuellement: les autoroutes et les chemins de fer. Le Nord-Pas de Calais dispose d’un réseau routier et ferroviaire dense qui pourrait servir d’ossature aux champs éoliens. Le Nord-Pas de Calais devrait instaurer les conditions réglementaires permettant l’installation des éoliennes le long des autoroutes (une concession autoroute), des routes nationales et départementales, et des voies ferrées (le domaine RFF). La maintenance et les opérations de ces turbines éoliennes pourraient être confiées à des PMEs. Les avantages seraient nombreux: • Réduire les coûts de transport et de construction des éoliennes, • Diminuer le besoin de création de routes dédiées, • Réduire les coûts de connexion au réseau (chemins de fer électriques), • Réduire l’impact visuel et le bruit des éoliennes sur les paysages qui sont déjà impactés par l’infrastructure de transport, • Occuper des terres à faible valeur sans impact sur les zones à des fins agricoles, • Créer des couloirs verts pour favoriser la biodiversité, • Créer des revenus supplémentaires pour les propriétaires fonciers qui ont peut-être des charges fiscales importantes, Source: UE-SOeS, CORINE Land Cover, 2006. Traitements: SOeS, 2010 Figure 23. Réseaux routiers et ferroviaires dans le nord de la France • Sensibiliser les visiteurs et les voyageurs sur le positionnement favorable de la région vis-à-vis des énergies renouvelables, sans porter atteinte aux paysages existants. D’ici 2030, les principales voies de transport devraient être dotées d’une infrastructure éolienne dense. Énergies renouvelables en Nord-Pas de Calais: Quel gisement et quels modèles de développement ? Novembre 2011, ICE. 27 Energies renouvelables en Nord-Pas de Calais: Quel gisement et quels modèles de développement? ICE, (November 2011). 28 Source: Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie 35 5.2.5 Développer le potentiel régional en biomasse, la géothermique et le bois La biomasse, la géothermie et le bois sont des sources d’énergie renouvelable locales à fort potentiel. Ce chapitre met en valeur les approches innovantes concernant ces technologies qui peuvent être portées surtout par des PMEs et où la France est déjà un leader industriel mondialement reconnu. Produire de la biomasse le long des voies terrestres Aujourd’hui, les opérateurs routiers (DIRECCTE, sociétés d’autoroute, RFF) subissent des coûts quand ils doivent tailler ou empêcher la croissance de la végétation le long des voies. D’ici 2030, ces opérateurs, possédés ou contrôlés par l’Etat, devraient générer un revenu ou bénéficier d’une réduction fiscale pour la culture de la biomasse le long des voies. Des taillis à courte rotation pourraient y être plantés et récoltés afin de produire une biomasse à usages multiples. Cette biomasse devrait être utilisée des manières suivantes, par ordre de priorité: • Un nouvel entrant indispensable pour l’agriculture biologique: Du bois raméal fragmenté qui pourrait se substituer à des engrais chimiques et à forte intensité en combustibles fossiles (cf. Efficacité énergétique), pourvu qu’il soit utilisé juste après sa récolte. Figure 24. Du bois raméal fragmenté utilisé comme engrais • La fibre de bois nécessaire pour l’isolation posée par des PMEs ou pour la construction de matériau composite (cf. Pilier 2: Bâtiments producteurs d’énergie), capitalisant ainsi sur les capacités industrielles spécifiques de la région. Figure 25. L’isolation à la fibre de bois 36 • Un carburant renouvelable pour la production combinée de chaleur et d’électricité ou la production de chauffage urbain (cf. Pilier 2: Bâtiments producteurs d’énergie). 5.2.7 Mettre en place des modèles d’investissement pour soutenir la production des énergies renouvelables et son utilisation • Un moyen pour diminuer la charge fiscale pour les opérateurs qui ont des pratiques à faible teneur en carbone (cf. Efficacité énergétique) Après plusieurs années de croissance jusqu’en 2012, l’industrie photovoltaïque en France stagne. Les autres avantages de cette agriculture concernent sa capacité à diminuer le risque d’inondation, l’érosion naturelle des infrastructures, l’impact des accidents routiers, le bruit de la circulation terrestre, l’utilisation des terres disponibles et l’augmentation de la biodiversité et de l’emploi dans la région. Par ailleurs, le coût marginal des cultures énergétiques le long des voies est proche de zéro, contrairement à la tonte des herbes qui doit avoir lieu au moins deux fois par an, sans aucun avantage direct. D’ici 2030, un processus de récolte en rotation devrait être opérationnel le long des voies de transport terrestre. 5.2.6 Considérer des changements réglementaires afin de soutenir la production d’énergie et les échanges Promouvoir l’autoconsommation Aujourd’hui, les tarifs subventionnés privilégient la promotion de l’énergie éolienne et du PV en France: la production des énergies renouvelables bénéficie d’un prix garanti tant qu’elle est injectée dans un réseau électrique. Cependant, un producteur qui souhaite consommer sa propre production n’aurait pas la possibilité de profiter des subventions, pour le montant de ce qu’il produit pour lui-même. Ce cadre réglementaire décourage l’autoconsommation des énergies renouvelables ne crée pas les conditions pour instaurer un sentiment commun de propriété envers les énergies renouvelables, ce qui pourrait diminuer la pression sur le réseau de distribution et, de plus, aider les propriétaires PV et éoliens à se diriger vers une autonomie énergétique. Des experts régionaux et l’organisation professionnelle nationale pour les énergies renouvelables, le Syndicat des Énergies Renouvelables28, préconisent l’adaptation réglementaire nécessaire à l’autoconsommation. La problématique sur l’acteur qui, entre la Région ou l’État, devrait mettre en place un tel règlement est à la fois politique et juridique. Mais il n’existe aucun doute que, dans le contexte de la Troisième Révolution Industrielle, ce règlement pourrait trouver une logique jusqu’à ce que les coûts de production via le PV soient égaux au prix de l’électricité sur le marché. La réglementation en vigueur n’a pas permis de réunir les conditions économiques nécessaires pour encourager l’investissement en PV par des investisseurs privés. Cependant, dans une région avec une forte ambition dans le domaine la rénovation thermique d’immeubles résidentiels, le contexte économique pour les installations sur les toitures devient plus favorable lorsque: • la toiture en question est en travaux, • l’installation est regroupée avec plusieurs immeubles, atteignant ainsi une masse critique. Aujourd’hui, alors qu’une installation indépendante représente un coût de production d’environ 25-30c€/kWh, des parcs PV au sol de plus grande taille représentent un coût de production de 10-11c€/kWh, près du seuil supérieur de 9c€/kWh pour le réacteur nucléaire EPR.29 Par conséquent, seul un choix collectif d’investir dans les énergies renouvelables, associé à la rénovation des immeubles, aura du sens économique et créera des marchés pour les PMEs locales. Ceci nécessiterait la création d’un mode d’investissement régional dédié aux énergies renouvelables. Alors que le débat national sur la transition énergétique fait déjà des recommandations sur le financement de l’initiative, la région devrait accélérer la création d’un modèle de tiersinvestisseur, afin de lever des financements publics et privés pour des projets collectifs de rénovation comprenant les énergies renouvelables (§ 5.3.8 Créer une société de services énergétiques agissant comme tiersinvestisseur dans les contrats de performance énergétique). 5.2.8 Définir une stratégie d’exportation pour la production des énergies renouvelables et la logistique D’après des données de 2007, le secteur des énergies propres en France affichait un bilan commercial positif net, avec des importations s’élevant à 8.7€Md, et des exportations à 12md€. Ce même secteur en Europe présentait également un bilan net positif (importations: 61.6md€; exportations: 70.2md€). Il existe 200 entreprises françaises enregistrées dans le domaine http://www.enr.fr/ Étude PV sur l’autoconsommation. http://www.lefigaro.fr/conjoncture/2013/06/18/ 20002-20130618ARTFIG00700-l-industrie-photovoltaique-enfrance-est-au-point-mort.php 28 29 des technologies vertes30, dont 50% basées en Ile-de-France et en Rhône-Alpes, et seulement huit entreprises en Nord-Pas de Calais. L’énergie renouvelable représente-telle une opportunité d’exportation industrielle pour les PMEs en Nord-Pas de Calais? Figure 26. Investissements nécessaires pour la période 2011 à 2020 France Germany Potentiel commercial d’exportation 109 Italy Au cours de la prochaine décennie (2011 2020) en Europe, la production de l’énergie propre nécessitera plus de 508md€, dont 280md€ et 184md€ respectivement pour l’énergie solaire et celle des éoliennes de grande taille. La France prévoit de dépenser 72md€ dans le domaine de l’énergie renouvelable au cours de cette décennie. Le Nord-Pas de Calais lui-même devrait percevoir 7-10md€ pour l’énergie renouvelable et 5-6md€ supplémentaire pour renforcer le réseau.31 72 88 Spain United Kingdom 93 40 Source: Accenture Figure 27. La proximité des principaux centres financiers de l’Europe L’investissement annuel du Nord-Pas de Calais dans l’énergie renouvelable et le réseau représentera 1,7% du produit intérieur brut régional actuel. Une première conclusion serait que la transition vers l’énergie renouvelable constitue une opportunité économique importante, pas uniquement au niveau régional mais également au niveau national et européen. Potentiel financier des importations D’après une étude récente32, en 2012, les investissements internationaux en France ont baissé de 12%, et le pays perd sa position de leader en Europe en faveur du Royaume-Uni et de l’Allemagne. Cette baisse est encore plus sévère en termes d’emploi avec une chute de 20% par rapport à 2011. Le NordPas de Calais est cependant bien positionné pour accéder aux places financières majeures et obtenir ainsi 7 à10md€ d’investissements pour l’énergie renouvelable. La proximité de la région avec Londres, Paris et Bruxelles présente l’occasion d’établir des liens avec des investisseurs mondiaux et de commercialiser le potentiel en énergie de la région. Ces centres financiers fournissent une part prépondérante des 2 300md€ nécessaires au développement des technologies propres partout en Europe d’ici 2020. En 2012, 76% de la capacité productrice en ligne en Europe a été financée par les producteurs d’énergie, alors que 14% de la capacité en ligne annuelle a été pris en charge par les services financiers. Si les producteurs locaux manquent de capacité à investir localement, les investisseurs financiers, coordonnés par la région, pourraient augmenter leur engagement. Accenture Research 2013,International Centre for Trade and Sustainable Development 2008; NREAP; REPAP202 30 Accenture Research 2013, Carbon Capital 2011; NREAP; REPAP2020 32 Les Echos, 4/6/2013 31 37 Potentiel industriel éolien en mer et potentiel d’exportation de la chaîne logistique Figure 28. Potentiel éolien en mer en France Dans le cadre du projet existant de développement de l’offshore en France, il est prévu d’installer 200 éoliennes au large des côtes françaises. Une phase ultérieure du projet, avec pour objectif d’installer un potentiel de production de 1GW, devrait attirer entre 3,5 et 4,5md€ d’investissement. Pour cette deuxième phase des installations éoliennes offshore, les turbines et les composants en mer représenteront 2 à 2,5md€ d’investissement sur une période de 5 à 7 ans. Selon les objectifs 2012 des plans d’action nationaux en matière d’énergies renouvelables (NREAP), la France doit encore se doter de 667MW de capacité, alors que la Belgique est en retard de 123MW. Sa proximité géographique avec les principaux investissements réalisés en matière d’éoliennes en mer dans le nord de la France, au Royaume-Uni et en Belgique pourrait permettre à la région de devenir un centre de production. Pour 2013-14, il existe 18GW de projets sous contrats partout en Europe, dont seulement 1% est en France et 4% en Belgique.33 De ce fait, la région doit s’attendre à une croissance élevée entre 2015 et 2020, ce qui représente une opportunité à très court terme. D’ici 2020, le Nord-Pas de Calais peut valoriser son pouvoir industriel régional afin de réussir ses projets régionaux. Les ports principaux du Nord-Pas de Calais relient la région aux chaînes logistiques mondiales, ce qui présente des opportunités pour rejoindre la chaîne de valeur de l’énergie propre. Dunkerque, le 20ème port européen, a représenté 42 980 tonnes de fret en 2011. Mais, en combinant leurs capacités, les ports du Nord-Pas de Calais représentent le troisième port français après celui de Marseille et du Havre.34 Dans tous les projets éoliens en mer en Europe, on compte 18GW de projets approuvéspouruntotalde35-50Md€de composants et de systèmes ENR. Pour les seules années 2013 et 2014 en France, les composants et les systèmes nécessaires pour les projets éoliens en mer sont estimés à 3 à 5md€, en plus des services spécialisés estimés à 0.5md€. Le Nord-Pas de Calais peut s’appuyer sur: Source: Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie Les industries de la région devraient essayer de prendre la position de leader dans la logistique éolienne en mer en France et audelà en s’en servant comme un atout clé dans le développement de sa propre capacité de production. • Comment fusionner ces plans? 5.2.9 Assurer une consultation et un soutien politique • Comment les décisionnaires de la région peuvent-ils soutenir cette démarche stratégique au-delà de la frontière régionale, en mettant en avant son potentiel inter-régional au niveau national ou européen? L’émergence rapide de nouveaux emplois et d’investissements en technologie verte seront décisifs pour l’obtention d’un soutien politique. Ce soutien croîtra si les impacts sociaux et en termes d’emploi du pilier Energies Renouvelables sont positifs et tangibles. • sa proximité des centres financiers internationaux. Dunkerque Promotion, une agence de développement économique, est le pilote régional de WINDUSTRY Nord-Pas de Calais pour le Syndicat des Énergies Renouvelables et anime, à ce titre, une démarche d’identification et de promotion des compétences industrielles dans cette région. Comme le préconise l’Institut Fraunhofer, cette initiative nécessite un soutien politique. Un dialogue direct entre les référents locaux en technologie propre, les PMEs, WINDUSTRY, et les acteurs clé de la sidérurgie, sous l’égide de la Région, devrait s’instaurer afin de comprendre les points suivants: Le ministre de l’Écologie, du développement durable et de l’énergie, Accenture Research 2012 ; NREAP, EWEA, 2012 • Quels sont leurs plans industriels actuels pour l’énergie éolienne, terrestre et en mer, et le PV? • son industrie sidérurgique et ses infrastructures maritimes, • les investissements nationaux et européens en ENR, 33 M. Philippe Vasseur, May 2013 34 38 • Sur quel élément de la chaîne de valeur peuvent-ils s’accorder? • A quel appel d’offre national ou international devraient-ils répondre? 5.2.10 Projet phare dans les immeubles non résidentiels L’Institut Fraunhofer propose les types de projets phares potentiels suivants: • l’Initiative « Photovoltaïque pour les immeubles commerciaux et publics” visibles en centres villes, • l’Initiative « Parc photovoltaïque au sol » dans le cas où les friches industrielles sont trop polluées pour être traitées (par phytorémédiation) et où le parc n’engendre pas de conflit dans l’utilisation du terrain. A Tour-Rosières, en 2012, la centrale PV la plus importante d’Europe (115 MWc) a été mise en opération sur une ancienne base militaire, • L’initiative « Chauffage urbain avec production combinée de chaleur et d’électricité basée sur le biogaz et Énergie solaire thermique”. 5.2.11 Récapitulatif des initiatives Initiatives Ainsi, la région est dotée d’atouts naturels pour la production d’énergies renouvelables. Les initiatives proposées dans le cadre de ce Master Plan doivent permettre d’en optimiser la production. Le pilier suivant « Faire des bâtiments des microcentrales électriques » montre comment la transformation du parc immobilier et de l’environnement urbain ou industriel permet de développer la production et l’utilisation efficiente de ces énergies renouvelables, tout en prenant appui sur les spécificités de la région. Produire de la biomasse le long des voies terrestres 5.3 Pilier 2: Les bâtiments producteurs d’énergie Le deuxième pilier de la Troisième Révolution Industrielle consiste à rendre le patrimoine immobilier de la région producteur d’énergie. Ce faisant la production d’énergie est rapprochée de l’utilisateur final. Dans ce chapitre nous allons décrire comment, au-delà des bâtiments, la région elle-même peut devenir productrice nette d’énergie et contribuer à la promotion et à la préservation d’une Vallée de la Biosphère. Rendre les bâtiments producteurs d’énergie consiste à combiner: • la réduction de consommation d’énergie, grâce à l’isolation thermique des bâtiments et des systèmes de ventilation double-flux. • la production d’énergie, grâce à l’utilisation des toits et peut-être des façades des bâtiments pour générer de l’électricité photovoltaïque (PV), de la chaleur avec des systèmes solaires et potentiellement d’autres systèmes comme la cogénération (combined heat and power system, CHP), des corps de chauffe de type Qarnot Computing ou des pompes à chaleur. L’effort nécessaire à la réalisation de ce type de « bâtiments à énergie positive » dépend beaucoup de la performance initiale du bâtiment: construction ou rénovation récente, maison individuelle, logement collectif ou local commercial, emplacement ensoleillé ou non, densité de bâtiments à proximité impactant l’ensoleillement, etc. La solution optimale pour chaque transformation de bâtiment doit être identifiée par l’équipe projet (architectes, planificateurs, entreprises et sous-traitants) sur la base de calculs et de simulations approfondies afin d’en déduire la performance énergétique qu’il est possible d’atteindre. Si les technologies sont connues et ont fait leurs preuves, le véritable défi pour ce pilier repose sur la motivation des propriétaires du bâtiment et le financement des investissements. En cela la région a un rôle clé à jouer pour mener des initiatives à grande échelle. A court terme (3-5 ans) Définir une stratégie d’exportation pour la production des énergies renouvelables et la logistique Faciliter la mise en place de coopératives solaires Créer un cadastre solaire fondé sur l’accès libre aux données Projet phare dans les immeubles non résidentiels A moyen terme (5-10 ans) Mettre en place des modèles d’investissement pour soutenir la production des énergies renouvelables et son utilisation Promouvoir l’autoconsommation Exploiter le potentiel éolien et foncier des voies de transport terrestre 5.3.1 Ambition régionale • la typologie des logements à rénover, Le contexte régional en ce qui concerne les bâtiments se caractérise par les éléments suivants: • l’importance des opérations pour chaque type de bâtiment, • le besoin très important de rénover un grand nombre de bâtiments, • des objectifs et éléments de planification existants (Plan Climat Territorial, schémas régionaux,…), • des partenaires publics et privés déjà impliqués dans la rénovation des bâtiments, • plus de 16 000 friches disponibles à la réhabilitation, • le développement simultané d’usages multiples sur un seul site, • la nécessité d’une conduite du changement pour d’impliquer les résidents. Dans ce contexte, l’ambition de la région est triple: • atteindre l’objectif du Facteur 4 en ce qui concerne les émissions de CO2 d’ici 2050, • atteindre un équilibre énergétique positif net d’ici 2050 pour le patrimoine bâti et les infrastructures correspondantes, à l’exception des bâtiments industriels, • être force de proposition et d’action, tout en respectant les différences et l’autonomie des collectivités locales. Les propositions pour atteindre ces objectifs sont détaillées dans les paragraphes suivantes. 5.3.2 Etablir des objectifs de rénovation par un inventaire détaillé Les acteurs régionaux du secteur de la construction, surtout les PMEs, impliqués dans le groupe de travail sur les bâtiments, demandent des objectifs de rénovation détaillés. Ils veulent connaître sur une échelle régionale: • l’ensemble des technologies de rénovation qui doivent être mises en œuvre sur chaque opération, • les priorités régionales, • les objectifs précis en termes de niveau de rénovation et de planification pour les prochaines décennies. Ce sont les propriétaires qui décident in fine quels travaux de rénovation engager, dans la limite du respect des réglementations locales (règlement d’urbanisme, permis). La région doit donc donner le ton et traiter les données existantes de construction pour pouvoir déterminer la direction à suivre conformément à l’objectif général d’efficacité énergétique: arriver pour les bâtiments à être neutre en énergie à l’horizon 2050. Sur la base de ces objectifs détaillés, les urbanistes, les architectes, les propriétaires, les entrepreneurs, les promoteurs et les maires seront capables de transformer les objectifs en plans d’action. La définition et le partage de cette direction sont nécessaires pour permettre aux entrepreneurs de former leurs employés aux compétences spécifiques requises pour la rénovation thermique. 5.3.3 Massifier les projets par fertilisation croisée La région n’est pas seule dans l’évolution vers l’efficacité énergétique. La Région et l’ADEME ont encouragé l’élaboration des PCT et poussé les territoires à élaborer leur propre stratégie. Aujourd’hui d’autres autorités locales (communauté de communes, communes) font avancer leur agenda et leurs plans (Plans Climat Territoriaux). La région devrait contrôler et enregistrer activement et continuellement les initiatives émergeant du terrain afin d’identifier des synergies financières et techniques entre les projets et de les associer. Le rôle de liaison et de fertilisation croisée avec les idées des Plans Climats est essentiel pour l’Internet de l’énergie: il concerne à la fois l’écologie 39 industrielle (par ex. la combinaison d’une piscine et d’une centrale de cogénération biomasse) ainsi que des synergies à grande échelle (par ex. le « Power-to-gas » et les besoins en chauffage de la population). Il constitue un élément clé pour stimuler l’effet des projets sur des réseaux de distribution multiples et permet d’investir dans d’autres piliers. Un ingénieur spécialisé dont le travail est défini par l’ADEME comme étant un « économiseur de flux » devrait travailler à plein temps pour une ville de plus de 10 000 habitants: sa capacité à générer 10% d’économies sur le facteur d’énergie de la municipalité rembourse aisément son salaire. Pour des villes plus petites, son rôle serait légèrement différent: en tant que « conseiller en économie partagé », comme la Région et l’ADEME l’ont déjà fait auprès de plusieurs territoires, son temps et son coût devraient être partagés entre plusieurs villes, et favoriser de nouveaux marchés pour les PMEs locales. 5.3.4 Créer un label régional de formation « projet 104 » Les experts du secteur demandent un label de formation de qualité, délivré par la région, qui implique une obligation de résultat pour le travail de rénovation effectué, en particulier par les PMEs. Des analyses plus détaillées doivent être menées pour préciser si le formateur, l’apprenti et l’entrepreneur devraient être certifiés. L’objectif du label est d’apporter une garantie et un contrôle de la réalisation des travaux de rénovation. Des travaux mal réalisés réduisent l’efficacité, avec une consommation d’énergie au-delà de la limite des 104 kWh/an/m² définie par le label de rénovation BBC (Bâtiment Basse Consommation). La région est pleinement autorisée à agir sur la certification de formation professionnelle, ce qui constitue un élément clé de ses responsabilités actuelles. Au-delà de cela, comme dans le cas d’un Bilan Carbone®, la formation est obligatoire pour faire un audit GES en respectant cette méthode. Le label apporte d’autres avantages: • il crée un capital de marque pour une région réputée comme étant la plus froide du pays • il crée un mécanisme pour relier la rénovation de l’efficacité énergétique et les compensations fiscales (voir §5.3.9 Soutenir les entreprises locales dans la construction ou la rénovation environnementale de bâtiments par le crédit d’impôts) Ces deux avantages engendrent une création d’emplois supplémentaires dans la région: les professionnels certifiés des PMEs locales garantissent à leurs clients une déduction fiscale qui ne peut être proposée par les 40 entrepreneurs non certifiés, et ils pourront au final exporter leur savoir-faire au-delà des frontières régionales sous l’appellation de qualité du label. 5.3.5 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-eVille La région Nord-Pas de Calais a déjà un plan ambitieux, appelé « Plan 100 000 logements », destiné à la rénovation thermique des bâtiments. La priorité du programme est de rénover les logements construits avant 1990 pour qu’ils consomment peu d’énergie et contribuent à l’objectif du Facteur 4 du SRADDT. Le plan vise à en rénover 100 000 d’ici 2015 et de mettre en place, d’ici 2050, un programme de rénovation de 1 400 000 maisons du Nord-Pas de Calais aujourd’hui considérées comme étant anciennes, c’est-àdire construites avant 1990. La Troisième Révolution Industrielle propose d’aller plus loin et d’augmenter le taux de rénovations/nouvelles constructions, tout en tirant profit des autres piliers de la Troisième Révolution Industrielle tels que le l’Internet de l’énergie et l’Internet des transports et de la logistique. L’approche générale a pour but de faire travailler les PMEs locales, les ressources et les compétences locales (humaines et matérielles). La formation des jeunes aux aspects techniques et entrepreneuriaux de la rénovation des bâtiments doit être une priorité locale. Le projet Zen-e-Ville commencera sur une petite échelle pour « apprendre sur le tas » en développant les synergies entre les piliers de la Troisième Révolution Industrielle (y compris la sensibilisation des personnes). À terme, l’objectif est de le déployer à grande échelle. Les logements concernés par le Plan 100 000 Logements pourraient faire partie de l’initiative. En d’autres termes, le programme Zen-e-Ville apportera de la valeur ajoutée au « Plan 100 000 Logements » en apportant la contribution des autres piliers de la Troisième Révolution Industrielle. Le concept phare de Zen-e-Ville Les contributeurs du Master Plan ont convenu qu’un programme de rénovation à grande échelle était le premier pas vers la Troisième Révolution Industrielle. Cette initiative, baptisée « Zen-e-Ville », consiste en un appel à projets public pour la rénovation de bâtiments proches de friches industrielles et d’anciennes mines, en tirant parti du matériau bois, de la réhabilitation de la biosphère, tout en développant des usines du futur. Le but de cette initiative est d’être un projet phare, qui prouve la validité de plusieurs aspects de la Troisième Révolution Industrielle: le modèle économique, le financement coopératif, la formation sur site pour les étudiants et les professionnels, la communication et un centre d’informations où les particuliers peuvent obtenir des informations et des conseils pour leurs objectifs de rénovation. L’objectif est donc d’expliquer non seulement la partie technologique relative à l’utilisation des bâtiments producteurs d’énergie, mais aussi le modèle économique et organisationnel pour communiquer et exporter le concept à d’autres projets ou d’autres lieux. Innovation = rénovation à une échelle appropriée + contrat de performance énergétique + financement et logistique coopératifs A court terme, le projet Zen-e-Ville vise à rénover 600 bâtiments de tout type d’utilisation finale. Tous les bâtiments rénovés seront gérés dans le cadre d’un contrat de performance énergétique. La rénovation utilisera des matériaux produits localement, surtout du bois en provenance des forêts avoisinantes. Le transport des biens et des personnes vers les zones Zen-e-Ville sera optimisé et géré grâce à l’Internet Logistique (voir § 5.6.5 Créer le premier Internet Logistique, pour la région mais également au-delà des frontières). Des bâtiments commerciaux seront regroupés dans une centrale électrique virtuelle (CEV) qui fournira de l’énergie au réseau intelligent local. L’autofinancement brut annuel des CEV devrait coûter 50 millions d’euros. L’investissement initial viendra de la région, mais l’objectif est d’attirer des investisseurs privés (petits, industriels et institutionnels). une entité de financement coopératif dédiée sera créée, grâce à des fonds régionaux attribués sous condition de résultats de performance énergétique. L’analyse de rentabilité doit reposer sur: • une revalorisation du foncier et une promotion immobilière ; • une production et des économies d’énergie; • un approvisionnement, une main d’œuvre, une formation et un financement au niveau local. L’usine du futur L’Internet a donné le pouvoir au peuple en mettant entre ses mains l’accès à l’information: non seulement les régimes autocratiques tentent de contrôler l’Internet, mais même les journaux classiquement distribués de manière centralisée souffrent de la concurrence des milliers de blogueurs en ligne. La Troisième Révolution Industrielle déplace la production de l’énergie mais aussi la production matérielle dans les mains de milliers de PME. Cette redistribution des actifs de production est à l’origine d’un nouveau modèle économique: le capitalisme distribué. La diminution rapide du coût de la transmission de données est déjà une réalité: alors qu’il y a 10 ans, une minute de communication mobile coûtait 0,34€, aujourd’hui un abonnement mobile illimité coûte seulement quelques euros par mois. De même, la diminution rapide du coût marginal des énergies renouvelables en Allemagne crée des distorsions sur le marché de l’énergie, à l’origine de prix négatifs en France. De manière similaire, l’impression 3D combinée avec l’Internet de l’énergie et des données est en train de révolutionner les moyens de fabrication avec l’introduction de ce que nous appelons l’usine du futur. Bien que le concept de 3D-impression a déjà été introduit (§ 5.1.5 Démocratiser la production), l’usine de demain bénéficie de plusieurs percées économiques, extrêmement séduisantes pour les PME: • Le coût de l’énergie et des matériaux de fabrication est réduit de 90%, • Le coût de la qualité est réduit grâce à des procédés de fabrication entièrement automatisés, • L’investissement initial pour l’équipement de fabrication est beaucoup plus faible et permet de produire des séries beaucoup plus petites, • Les coûts de transport diminuent: c’est l’usine qui est transportée au cœur des marchés, et non plus les produits manufacturés qui sont transportés vers les consommateurs. La production est relocalisée là où le marché est, et non plus délocalisée là où la main-d’œuvre est la moins chère. Le modèle économique qui accompagne l’usine du futur est la coopérative. Puisque les petits acteurs dispersés sur les marchés peuvent profiter de davantage de flexibilité en matière de fabrication, ils peuvent coopérer dans la production de petites séries bien adaptées aux besoins locaux. Un moteur supplémentaire vers le modèle coopératif à l’avenir est la convergence vers ce modèle actuellement observé dans le secteur de la production énergétique: • Les coopératives dans l’agriculture connaissent un nouvel élan, notamment en ce qui concerne l’Agriculture Communautaire, connue en France sous le concept Associations pour le Maintien d’une Agriculture Paysanne (AMAP), • La coopérative dans le secteur bancaire et de l’assurance est aussi une longue tradition qui s’exprime au sein des banques et des assurances mutuelles (exemple local: le Crédit Mutuel du Nord), • La forme coopérative est très fréquente dans le logement (95% du logement résidentiel privé à Paris sont des coopératives), mais ce n’est pas le cas de la majorité des logements privés dans le Nord-Pas de Calais, • La coopérative dans le secteur de la construction est également un modèle éprouvé (ex: Union Technique du Bâtiment), • Les coopératives logistiques sont des agents clé du changement tel que décrit au § 5.6.4 Revoir l’organisation logistique de proximité afin de réduire les émissions de carbone, • Les coopératives de production d’énergie renouvelable ont déjà créé une perturbation massive: en Allemagne les coopératives de petits propriétaires privés partagent une plus grande partie de la production que les producteurs traditionnels d’énergie centralisée (exemple local: ENERCOOP en Nord-Pas de Calais). La fabrication coopérative est le chaînon manquant qui va concerner de plus en plus de PME de la région grâce à l’usine du futur. L’impression 3D et l’architecture latérale de la Troisième Révolution Industrielle favorisent en effet le rôle des PME et des coopératives de producteurs par rapport aux entreprises mondialisées, grâce à ce nouveau modèle distribué et collaboratif de fabrication et de commercialisation dans la région. La zone Zen-e-Ville laissera de l’espace pour la création et la construction de la première « usine du futur » dans le Nord-Pas de Calais. Vitrine de la Troisième Révolution Industrielle, l’usine sera construite selon des technologies modernes. Les produits qui seront développés et fabriqués dans cette usine seront principalement concentrés, mais pas exclusivement, sur les opportunités industrielles du Master Plan: • la plateforme de logistique coopérative du dernier kilomètre pour le travail de rénovation en lui-même (§5.6.4 Revoir l’organisation logistique de proximité afin de réduire les émissions de carbone) • la fabrication d’énergie renouvelable (§5.2 Pilier 1: Les énergies renouvelables) • la fabrication de vélomobiles (§5.6.11 Créer des autoroutes cyclables et stimuler l’utilisation des vélomobiles) • la fabrication de technologies ferroviaires (§5.6.6 Passer au transport sur voies ferroviaires et voies navigables) • la fabrication de techniques de stockage (§5.4 Pilier 3: Le stockage de l’énergie) Tecnalia et Cloud9 (proposition détaillée en annexe) décrit plus en détail le concept de l’usine du futur appliqué au processus de rénovation. Selon Tecnalia et Cloud9, l’usine du futur se concentrera initialement sur les produits, les solutions, et les procédés de réhabilitation autonome, pour rapprocher les lieux de production des lieux d’utilisation ; en commençant avec un ou plusieurs prototypes, le concept a ensuite vocation à se propager. Développer la formation et la sensibilisation Le projet Zen-e-Ville crée la possibilité pour les organismes éducatifs régionaux de développer des programmes scolaires appropriés au développement de compétences spécifiques. Ces programmes proposeront plusieurs niveaux d’expertise allant des filières techniques courtes (en dessous du baccalauréat) aux filières de plus haut niveau (master et doctorat). Ces formations seront reconnues et certifiées par la région. La région encouragera les équipes du projet, en rassemblant les professionnels du secteur du bâtiment et les jeunes apprentis impliqués dans les cours spécifiquement développés dans les universités régionales. Zen-e-Ville propose un champ unique pour l’apprentissage de technologies modernes et de contrats de rénovation de bâtiments, mais aussi pour le développement de l’expertise régionale et son exportation à terme, créant ainsi des emplois au niveau local. Enfin, Zen-e-Ville sera un endroit de sensibilisation, où les professionnels, les particuliers et même les touristes pourront obtenir des informations et des conseils de spécialistes: • des informations pour les propriétaires sur les raisons de rénover leur maison, les avantages tirés de cette rénovation, les coûts et les soutiens financiers ainsi que les techniques utilisées, • la motivation et la formation des artisans qui effectuent la rénovation en les informant des avantages commerciaux de la rénovation thermique, en donnant des supports d’informations pour leurs clients et en proposant des formations. La région peut envisager d’organiser deux évènements annuels (un destiné aux professionnels, et l’autre pour les particuliers) afin de communiquer sur les résultats du projet et ainsi positionner la région comme un leader ce type d’innovation. 41 En ce qui concerne la faisabilité du projet, nous pouvons considérer que: La planification et la conception de plans de rénovation à grande échelle • les friches industrielles régionales et la proximité des forêts créent des opportunités pour expérimenter et développer un modèle pour des programmes de rénovation à grande échelle. Le programme de rénovation doit être anticipé et planifié. Une première phase de diagnostic identifiera le potentiel d’efficacité énergétique et établira des priorités pour faire les bons choix de rénovation, selon le cycle de vie du bâtiment (mutation, extension, rénovation des façades et des toits). La phase de planification vise à optimiser les investissements et l’efficacité énergétique dans le programme de rénovation. Il est nécessaire de penser aux coûts totaux, notamment à la déconstruction. • le modèle économique a déjà fait ses preuves et repose principalement sur la valorisation du territoire à long terme. Le modèle coopératif de financement et d’autofinancement assure la durabilité du modèle économique. • un tel projet est techniquement faisable, mais il est nouveau de par son échelle et son ambition, ainsi que l’attention portée à la rénovation. • le soutien des autorités locales est essentiel pour réussir. D’ici 2017, 600 bâtiments seront rénovés dans les friches industrielles et les anciennes mines, en utilisant des matériaux locaux et fabriqués par des professionnels et apprentis de la région. La rénovation sera partiellement autofinancée grâce aux économies d’énergie et aura pour résultats une création immédiate d’emplois auprès des PMEs. D’ici 2050, Zen-e-Ville sera une marque connue au niveau national pour ses programmes de rénovation des bâtiments et aura été copié en France et en Europe. La région Nord-Pas de Calais exportera son expertise et sa main d’œuvre formée dans les PMEs régionales. Figure 30. Rénovation de bâtiments Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib 42 La phase de diagnostic est une condition préalable aux programmes de rénovation dans la région. La rénovation doit alors être considérée de façon cohérente, en prenant en compte les différentes échelles d’action: les bâtiments, les quartiers ou les communes. Selon Stefano Boeri Architetti, différents modèles de conception peuvent être choisis selon l’échelle prise en compte. Les bâtiments jouent alors plusieurs rôles, comme expliqué ci-dessous. À l’échelle des bâtiments, les leviers à prendre en compte sont les suivants: • la production d’énergie à partir de ressources renouvelables (panneaux thermiques et photovoltaïques, miniéoliennes, pompes à chaleur, etc.), • l’amélioration énergétique du revêtement avec des matériaux naturels et recyclables (fibres de bois, liège, fibres de cellulose, etc.), • l’excès d’énergie produit doit être partagé avec d’autres bâtiments. Figure 29. Concept du bâtiment à énergie positive Energie Produite Bâtiment accumulation surplus d’énergie Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib Réseau Intelligent distribution d-énergie À l’échelle d’un quartier, le bâtiment joue un rôle proactif pour l’espace public: • l’amélioration des qualités esthétiques des bâtiments, • la réactivation des espaces publics. Figure 31. Rénovation de quartiers (« Île ») Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib À une échelle plus large, commune ou une ville, l’espace public joue un rôle proactif mettant à contribution les bâtiments environnants: • les bâtiments publics en tant que prototype pour le quartier, • les bâtiments publics avec différentes fonctions (start-up, pépinière d’entreprises, maison de la communauté). Figure 32. Rénovation de communes (« Archipel ») Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib 43 La planification de la production énergétique pendant la phase de conception des bâtiments Figure 33. Exemple de planification des profils de demande en énergie pour une tour résidentielle de 34 étages certifiée ASHRAE 90.1: 2010 – Adrian Smith + Gordon Gill architecture Selon le cabinet d’architectes Adrian Smith + Gordon Gill, la production d’énergie ne peut pas et ne doit pas être développée séparément de la conception des bâtiments. De même, la conception des bâtiments ne devrait pas progresser sans prendre en compte les infrastructures. Par exemple, la conception solaire passive peut déterminer l’orientation des bâtiments à construire. Pour maximiser le potentiel de production énergétique solaire et surtout éolienne, la meilleure orientation peut être différente. Un compromis entre les deux objectifs sera nécessaire. Le meilleur sera trouvé par une modélisation. Une conception passive et une planification bien pensée sont essentielles pour réussir. Le bâtiment Masdar HQ, illustré ci-dessous, était efficace à 85% environ (rapport entre la surface brute et la surface construite). Il a été conçu en comprenant parfaitement la relation à double sens existante entre le bâtiment et le service public (eau, électricité, gaz, etc.) au premier plan des priorités. Les stratégies du service public devraient être décentralisées pour permettre une évolution par étapes, une évolutivité (par la modularité et la flexibilité) et une production d’électricité à l’échelle du bâtiment. La stratégie par étapes doit soutenir la stratégie immobilière et la stratégie de développement de l’infrastructure. En ce qui concerne le bâtiment Masdar HQ, sa conception avait à l’origine été effectuée pour que le système photovoltaïque du toit puisse commencer à fournir de l’électricité au réseau même avant que le reste du bâtiment ne soit construit. Ce genre de construction de bâtiments par étapes devrait être envisagé, lorsque cela est possible. Parallèlement à la conception permettant de maximiser la production électrique, les concepteurs s’intéresseront aussi à la réduction du pic de demande pour atteindre une meilleure efficacité de production électrique (la puissance fournie est optimisée pour les besoins de base, et elle est presque toujours moins efficace et plus coûteuse pour atteindre le pic de demande). Parmi les techniques rentables, on compte le stockage thermique en été: de l’eau fraîche est produite pendant la nuit avec l’énergie produite en heures creuses pour la refroidir jusqu’à une température plus basse que celle de l’eau fraîche normale distribuée, avant d’être stockée dans des réservoirs isolés et distribuée pendant la journée lorsque la demande est plus importante. Inversement, l’eau chaude peut être produite et stockée pendant les heures creuses pendant l’hiver, puis utilisée pendant les heures de pointe afin de répondre à la demande. Une autre 44 technique intéressante est la création de systèmes et de bâtiments intelligents reliés directement au réseau énergétique pour être certain que la demande en heures de pointe est uniformisée. Il peut s’agir de technologies simples comme des appareils électroménagers (sèche-linge, lave-vaisselle, etc.) réglés pour fonctionner lorsqu’ils reçoivent un signal leur indiquant quand les tarifs d’heures creuses s’appliquent, mais aussi des systèmes pour les bâtiments qui négocient les tarifs de l’énergie en temps réel avec le fournisseur en se basant sur la demande prévisionnelle. La prise en compte d’un système énergétique régional intelligent multisectoriel à Zen-e-ville Le projet Zen-e-Ville doit être ambitieux et adopter une approche holistique: en rénovant les bâtiments, la production énergétique doit être planifiée tout comme la gestion énergétique. La région doit mettre en place un système énergétique régional intelligent multisectoriel. Il s’agit d’un réseau intelligent où plusieurs vecteurs énergétiques (électricité, gaz naturel, hydrogène, chaleur, …) sont gérés de façon cohérente aussi bien au niveau de l’infrastructure physique qu’au niveau de la chaîne d’approvisionnement en énergie. Les utilisateurs finaux sont engagés activement et l’intégration des sources d’énergies renouvelables peut être effectuée à grande échelle. Cette solution holistique tirerait parti des différents piliers de la Troisième Révolution Industrielle et des différents contributeurs industriels: Schneider Electric, ERDF et Alstom. Zen-e-Ville serait le premier endroit à mettre en place ce système, qui pourrait être ensuite copié à d’autres endroits. La solution serait conçue de façon à ce qu’elle propose un confort sans compromis et que les consommateurs soient encouragés à participer à des programmes axés sur la demande. Ce système serait évolutif pour qu’il soit compatible avec les développements qui surviennent dans le domaine des réseaux intelligents à l’échelle internationale. Il donnerait à la région de nombreux avantages: atteindre ses objectifs en termes de durabilité ou encore agir en tant que pépinières d’entreprises pour un tout nouveau secteur axé sur les systèmes énergétiques intelligents. Cette solution nécessite plusieurs types d’expertise, qui fait appel au management de projets menée par un consortium d’entreprises spécialisées dans les réseaux intelligents, le stockage, la distribution d’électricité, etc. La solution proposée se base sur huit blocs de bâtiments interconnectés décrits ci-dessous. Ces bâtiments devraient être conçus de façon à ce qu’ils puissent être utilisés pour créer des réseaux intelligents multisectoriels à partir de zones résidentielles, commerciales ou industrielles. Cela permettrait de créer un réseau intelligent de bâtiments mixtes dans lequel la flexibilité des structures de l’offre et de la demande des différents types de bâtiments et des différentes usages pourrait être exploitée pour maximiser la création de valeur dans le système d’énergie intelligent. Sources d’énergie renouvelable Les sources d’énergie renouvelable sont incorporées à la conception. Avec les opportunités fournies par les programmes d’efficacité énergétique et les changements de l’infrastructure (locale) de l’énergie, elles entraînent une transformation fondamentale dans la production et la consommation énergétiques. Il est probable d’un certain nombre de sources d’énergie renouvelable sera inclus, en fonction de leurs possibilités pour la région Nord-Pas de Calais: fermes éoliennes à grande échelle, biomasse, panneaux solaires résidentiels et pompes à chaleur électriques. De plus, le profil géoéconomique de la région (un nombre assez important d’industries lourdes associé une haute densité de population) peut permettre la création de zones de chauffage pour la commune, où la chaleur résiduelle provenant des zones industrielles est utilisée pour fournir de nouveaux services de confort aux utilisateurs finaux résidentiels. Indépendamment du mix final des sources d’énergie renouvelable, la conception du système permettra l’intégration de plusieurs solutions pour s’assurer qu’il peut être adapté à des endroits où un autre mix pourrait constituer une solution techniquement ou économiquement plus viable. Appareils et dispositifs intelligents Les bâtiments compris dans le projet seront équipés de plusieurs appareils et technologies intelligentes supplémentaires, comme la micro cogénération35, les pompes à chaleur hybrides ainsi que les lavevaisselle, les machines à laver, les glacières, les congélateurs et les véhicules électriques intelligents. Le nombre d’interactions prévu de l’utilisateur final avec l’appareil sera un facteur principal pour décider si les nouveaux appareils ou les appareils existants rénovés seront utilisés. Les appareils et les dispositifs seront choisis de façon à ce que l’aspect multisectoriel du système énergétique intelligent puisse être démontré efficacement. La micro cogénération est un moteur thermique (centrale électrique) qui fournit toute la puissance nécessaire à un bâtiment individuel: chauffage, ventilation, air conditionné, énergie mécanique et puissance électrique. C’est version à plus petite échelle de schémas de cogénération qui ont été utilisés avec des centrales électriques à grande échelle. 35 http://www.dnvkema.com/news/articles/2011/ ResultsPowerMatchingCitysmartgridimplementation.aspx 36 Stockage de l’énergie Plusieurs formes de stockage seront intégrées à différents niveaux afin d’assurer le confort et la sécurité d’approvisionnement pour l’utilisateur final. DNV KEMA prévoit divers types de stockage d’énergie dans le projet, examinés séparément (consulter la proposition détaille en annexe). Les modèles validés de DNV KEMA révéleront la meilleure combinaison de ces solutions de stockage pour atteindre les niveaux requis d’intégration d’énergie renouvelable tout en maintenant le confort et la sécurité d’approvisionnement pour l’utilisateur final. Plusieurs scénarios futurs devraient être analysés non seulement pour déterminer la meilleure solution pour la région, mais aussi pour envisager la façon dont cette solution peut être améliorée pour garantir une configuration évolutive reproductible. Infrastructure de mesure intelligente (Smart Metering) et système de gestion domotique de l’énergie Le réseau d’électricité existant dans la zone passera à une infrastructure d’énergie intelligente (§ 5.5.3 Être la première région à déployer des compteurs intelligents à grande échelle). Une infrastructure de mesure avancée (Smart Metering) avec des communications bidirectionnelles, permettant un monitoring local et un contrôle des appareils ménagers intelligents, sera installée dans la zone. En outre, les détecteurs et les mécanismes seront mis en place pour surveiller l’état du réseau et effectuer la gestion de la qualité de l’énergie, selon les besoins. Un système de gestion domotique de l’énergie sera installé dans tous les bâtiments concernés pour gérer l’utilisation de l’énergie et donner des informations relatives aux prix aux utilisateurs finaux d’une façon compréhensible et agréable. Ce système fournira aussi en temps réel une notification sonore lorsque la programmation est modifiée. L’aperçu proposé des schémas de consommation énergétique est une méthode réputée pour améliorer l’appropriation et l’acceptabilité par les utilisateurs dans des projets de réseaux intelligents, et aide à atteindre les objectifs de durabilité du projet. Mécanisme de contrôle Le mécanisme de contrôle rend possible la valorisation de la flexibilité offerte par les différents vecteurs d’énergie du réseau intelligent multisectoriel au niveau de la distribution. Il permet de contrôler facilement les appareils et les dispositifs connectés grâce à des incitations par les prix, et il prend en compte les préférences des utilisateurs finaux exprimés comme des « offres », notamment des créneaux pendant lesquels ils veulent planifier la mise en route de leur machine à laver. Les incitations par les prix peuvent faire partie d’une stratégie de prix ou résulter de besoins opérationnels immédiats comme l’allégement de la charge excédentaire. Les pertes du réseau peuvent être minimisées en créant des incitations par les prix favorisant la consommation locale d’énergie produite au niveau local. Les données historiques et de tendances peuvent être incorporées pour améliorer les prévisions et la planification. Le mécanisme de contrôle DNV KEMA qui est utilisé avec succès au sein de Power Matching City36 sera adapté pour répondre aux objectifs principaux de la région en ce qui concerne le projet du réseau intelligent multisectoriel: maximiser l’utilisation de sources d’énergie renouvelable, faciliter la création de services et de produits qui optimisent la valeur, pour ses parties prenantes, des différentes marchandises et de la flexibilité qu’ils proposent, ce qui aide ainsi à créer un écosystème d’énergie intelligent et prospère pour les entreprises locales. Marché de régulation et de distribution Les systèmes d’énergie intelligents multisectoriels sont à la pointe des réseaux intelligents. Les changements de réglementation seront nécessaires et les marchés d’énergie locaux doivent être créés là où les marchandises peuvent être commercialisées pour exploiter au maximum la synergie qui existe entre les différents vecteurs énergétiques et leurs infrastructures. Le cadre réglementaire existant pour les réseaux électriques en France et dans d’autres états membres de l’UE crée des obstacles importants au déploiement de réseaux intelligents. Il faudrait peut-être développer un cadre réglementaire cohérent pour l’introduction d’un réseau intelligent multisectoriel qui permet les investissements et assure sa viabilité à long terme. Celui-ci englobe le traitement réglementaire des investissements dans les TIC et d’autres investissements spécifiques à long terme, mais également des changements dans le système de tarification du réseau: pour utiliser au mieux un réseau intelligent, les tarifs doivent récompenser les contributions « intelligentes » apportées à la stabilité et à la flexibilité du réseau. Une gestion active des ressources d’énergie distribuée nécessite la création d’un marché de capacités local. Ce mécanisme offre de la flexibilité et l’optimise afin de résoudre les contraintes de réseau de distribution à un coût optimal, tout en intégrant des parts plus importantes d’énergies renouvelables et la mise en place de nouvelles applications électriques (comme véhicules électriques). Le concept a été représenté dans différents prototypes impliquant les principaux acteurs de la chaîne de valeur énergétique (GRD, GRT et groupements). ERDF fonctionne comme un marché au niveau d’un micro réseau dans son projet NiceGrid (§ 5.5.5 Intégrer une centrale 45 électrique virtuelle dans les projets de rénovation et viser l’autonomie énergétique) et se dirige vers un déploiement beaucoup plus important dans le département de la Vendée. Ce concept pourrait être généralisé pour prendre en compte d’autres vecteurs d’énergie et être rendu compatible avec le mécanisme de contrôle basé sur le standard des marchés de l’énergie intelligente afin de l’appliquer à une plus grande échelle, et le transformer en solution générique, reproductible et évolutive. Services intelligents L’introduction de l’effacement par les déplacements de charge, les réserves d’énergie, le stockage énergétique et la gestion de la production locale donne de nouveaux moyens pour ajouter de la flexibilité au système d’énergie et ajuster les courbes de charge des utilisateurs finaux reliés au réseau. Un ensemble de services d’énergie intelligents et génériques seront créés pour alimenter la création de valeur et permettent de réduire la charge en période de pointe, d’assurer l’équilibrage actif et une gestion prévisionnelle. Les services disponibles permettront d’écrire plusieurs scénarios, contribuant ainsi à un système d’énergie intelligent commercialement viable qui peut aider à favoriser l’activité économique de la région. 5.3.6 Lancer un programme de conversion de friches industrielles: la « Vallée de la Biosphère » Étroitement lié au programme de rénovation de bâtiments, un programme de rénovation foncière définira la conversion de friches industrielles avec 3 objectifs: la conversion et la valorisation des terres, la déminéralisation du sol, l’amélioration de la biodiversité et la génération de la biomasse. Ce programme de conversion des terres se fera sur des sites miniers, industriels et des zones urbaines. Par conséquent, la région Nord-Pas de Calais sera la première région au monde à développer une « Vallée de la biosphère ». Alors que la conversion des friches industrielles pourrait être considérée comme un changement et un effort mineurs dans la dynamique de rénovation de bâtiments, ces conversions plantent les premières graines de la Vallée de la Biosphère à l’échelle de la région. Elles constituent le pas symbolique vers une économie circulaire: la conversion de sites industriels désaffectés envoie le signal que l’empreinte fossile de la première et de la deuxième révolution industrielle sera transformée en un atout économique pour l’économie circulaire. Le lancement d’une Vallée de la Biosphère consiste à maximiser l’efficacité thermodynamique qui à son tour augmente la productivité et réduit l’empreinte écologique: 46 • La Réutilisation des terres disponibles, le Recyclage des bâtiments et la Réduction de l’utilisation des terres (les 3 R de l’économie circulaire) sont essentiels à l’efficacité thermodynamique de la Vallée de la Biosphère, • Les autres piliers de la Troisième Révolution Industrielle viendront compléter le pilier « Bâtiments » pour former l’infrastructure de productivité de la Vallée de la Biosphère, • Le partage de l’espace urbain avec la biosphère, y compris les plantes, les arbres et les animaux, apporteront certaines des ressources locales nécessaires à l’économie circulaire (bois pour la rénovation des bâtiments et l’énergie, plantes pour le sol, l’eau, les engrais et la conservation de l’air, les animaux et les légumes pour la production d’aliments biologiques) et de réduire l’empreinte globale de la Vallée de la Biosphère. • Enfin, la conscience de la biosphère et de sa culture spécifique fait partie intégrante du concept de Vallée de la Biosphère. La prise de conscience de la biosphère sera facilitée non seulement par la présence visible de la biosphère dans les zones industrielles et urbaines, mais aussi par la participation active du système éducatif dans la promotion de l’apprentissage par le service (« service learning ») rendu aux voisins et au-delà du voisinage à la biosphère elle-même. Les changements de comportement ultérieurs sont décrits au §5.3.10 Encourager les changements de comportement à l’Université et dans les Lycées pour faire avancer la conscience collective de la biosphère. La conversion de mines La conversion de sites industriels Le nettoyage d’anciens terrains industriels via l’utilisation de végétation et de matériaux biologiques permet de régénérer de grandes parties du tissu urbain en créant de nouveaux aménagements et zones vertes publiques. Le nettoyage biologique se fait petit à petit en suivant les rythmes biologiques d’essences spécifiques qui éliminent les polluants grâce à leurs racines. La dépollution biologique du sol dure environ 20 ans selon le cycle de vie de tout le système. Ce type de conversion permettra à la région de changer les sites industriels abandonnés impactant négativement l’environnement, en zones vertes publiques et en centres de production de biomasse et d’énergie, comme le propose Stefano Boeri Architetti. La conversion de zones urbaines La végétalisation urbaine peut régénérer et éviter l’érosion des sols en zones urbaines. De plus, la végétalisation urbaine peut être effectuée sur des surfaces verticales et horizontales favorisant le développement d’un microclimat urbain selon les cycles de végétation des plantes. La Vallée de la Biosphère doit faire partie du programme de rénovation Zen-e-ville (§5.3.5 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-e-Ville), et elle est essentielle pour l’un des objectifs de la région: mélanger les activités résidentielles, publiques, privées, et commerciales d’une façon équilibrée pour minimiser l’artificialisation des terres, et conserver les bassins d’emploi à proximité des habitations. Figure 34. Conversion des zones minières Selon Stefano Boeri Architetti, les mines de charbon peuvent être converties en grands parcs de production et de stockage d’énergie comportant les technologies avancées capables d’utiliser les sources d’énergie renouvelable disponibles au niveau local qui seront ensuite converties en électricité verte et distribuées sur les réseaux « intelligents » locaux. Les terrils peuvent être transformés en zones vertes, contribuant à la régénération de la biodiversité. Les terrils peuvent être utilisés comme des plateformes d’énergie éolienne tandis que les carrières peuvent stocker de l’énergie hydro thermique. Dans le projet de conversion, la région donnera l’impulsion et les autorisations administratives (propriété des terres, classification UNESCO) aux opérateurs d’énergie qui soutiendront l’investissement. Le recours aux entreprises locales pour effectuer les travaux de conversion stimulera les activités économiques. Énergie éolienne Énergie hydrothermale Terril Carriére L’exploitation minière donne naissance à la ville qui fait revivre la mine Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib Figure 35. Conversion de sites industriels Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib Figure 36. Conversion de zones urbaines Source: Stefano Boeri Architetti & ad lib 47 5.3.7 Développer le solaire photovoltaïque Le photovoltaïque doit être un contributeur important pour les maisons et les communes à bilan énergétique nul. Étant donné la tendance des progrès technologiques, une cellule photovoltaïque en 2030 produira 50% par m² en plus qu’aujourd’hui. Selon cette hypothèse, MPO Energy (fabricant français de cellules photovoltaïques) estime qu’une installation sur toit destiné à un foyer individuel dans la région Nord-Pas de Calais peut produire 1000 H/an ou 14 MWh/an, ou l’équivalent de la consommation électrique actuelle de deux adultes français sur un an. Le photovoltaïque peut être un contributeur net à l’emploi local. La ventilation du coût d’une installation de toit se fait ainsi: • 25% pour la cellule photovoltaïque, • 50% pour le module assemblé, • 20% pour l’installation, • 5% pour la connectivité électrique. Le module assemblé est moins exposé à la concurrence mondiale vu qu’il doit respecter les caractéristiques et les réglementations architecturales régionales pour répondre aux besoins du marché local. En 2030, la technologie permettra aux utilisateurs de choisir la couleur de la cellule, ce qui renforcera l’importance de la conception et l’assemblage au niveau local. 70% du photovoltaïque contribuera ainsi à l’économie locale, à condition que les compétences et les capacités d’assemblage et d’installation correspondent aux attentes du marché. Les améliorations apportées à la technologie photovoltaïque devraient rapprocher les coûts de production d’électricité à partir de l’énergie photovoltaïque aux prix du marché, étant donné la baisse du coût unitaire des systèmes photovoltaïques et l’augmentation attendue des prix de vente de l’énergie classique. Aujourd’hui, une installation de ce type coûte 13,5 k€ pour une capacité de 9 000 Wc, et moins de 10 k€ en estimant que le coût de rénovation du toit n’est pas pris en compte. Une installation avec cette capacité devrait avoir une durée de vie de 40 ans. En 2030, la même surface de cellules aura une capacité de 14 000 Wc, pour un coût s’élevant à 11 k€ à taux de change constant. L’analyse de rentabilité pour installer un système photovoltaïque, estimé à 20 à 30 k€ par maison individuelle, est principalement basée sur les bâtiments rénovés en profondeur ou les nouveaux bâtiments. Le coût évité de rénovation du toit est un facteur clé de l’économie d’installation de systèmes photovoltaïques. Le photovoltaïque présente d’autres avantages pour l’économie générale effectuée sur la distribution de l’électricité: l’autoconsommation réduit le besoin de renforcement du réseau de distribution électrique tout en encourageant les propriétaires de bâtiments et les producteurs d’électricité à se tourner vers l’efficacité énergétique. En 2030, selon MPO Energy, un foyer devrait pouvoir être autonome en termes d’électricité sans stockage d’électricité en libre-service dédié: • le photovoltaïque et les pompes à chaleur peuvent répondre aux besoins en matière de chauffage lorsqu’ils sont combinés à l’isolation thermique et au stockage thermique dans le sol, • les réfrigérateurs et les congélateurs de haute performance peuvent être arrêtés pendant la nuit étant donné leur capacité de stockage individuelle, • les appareils électroniques sont de plus en plus souvent équipés de leurs propres batteries, • les véhicules électriques bénéficieront de la charge faite dans la journée et se pourront restituer le surplus d’énergie pendant la nuit pour l’usage des appareils électro-intensifs comme les machines à laver. L’ordre de grandeur du prix pour équiper 50% des 1,8 millions de foyers de la région NordPas de Calais avec une installation montée sur toit sans prendre en compte le coût de la rénovation du toit est estimé à 8 milliards d’euros à taux de change constant, sur la base de coûts des cellules prévus pour 2030. Étant donné la densité de population élevée, le potentiel des installations photovoltaïques montées sur le toit est une bonne option et devrait être accru dans les secteurs industriel et résidentiel, en tirant parti des tarifs incitatifs nationaux et de la surcapacité de production du marché photovoltaïque actuel. En compensation de l’augmentation de la taxe carbone (§5.1.8 Utilisation de l’impôt régional pour encourager l’efficacité énergétique), les entreprises et les foyers pourraient bénéficier de meilleures incitations régionales pour installer ce type de système, en rationalisant le processus de décision en matière d’autorisation sans dégrader la place prioritaire impérative accordée à l’isolation thermique des bâtiments. Figure 37. Bâtiment Masdar HQ, Abou Dhabi, EAU. Le bâtiment produit 103% de sa demande en énergie, entièrement grâce à l’utilisation de systèmes photovoltaïques pour toit et de systèmes incorporés au bâtiment. Source: Adrian Smith + Gordon Gill Architecture 48 Figure 38. Federation of Korean Industries Building à Séoul, en Corée. Le bâtiment se caractérise par une utilisation massive du photovoltaïque et de verre incliné pour créer de l’ombre. Source: Adrian Smith + Gordon Gill Architecture Une procédure d’autorisation régionale accélérée pourrait être accordée à 2 conditions: • les installations photovoltaïques proviennent d’une coopérative régionale. Les tarifs incitatifs nationaux devraient déjà favoriser les producteurs européens, • le propriétaire du bâtiment tire déjà parti et remplit les conditions pour la réduction de la taxe foncière décrite ci-dessous (§5.3.9 Soutenir les entreprises locales dans la construction ou la rénovation environnementale de bâtiments par le crédit d’impôts). D’ici 2030, chaque installation photovoltaïque montée sur toit par une PME locale bénéficiera d’une autorisation privilégiée et accélérée à chaque fois qu’elle est combinée avec une isolation thermique. 5.3.8 Créer une société de services énergétiques agissant comme tiers-investisseur dans les contrats de performance énergétique Le groupe de travail régional pour le Pilier 2 a abouti à un réel consensus sur la création d’une institution dédiée contrôlée par la région et centrée sur le financement de rénovations énergétiquement efficaces et d’énergie renouvelable dans les bâtiments. Cette société de services énergétiques proposerait un ensemble intégré de services: • autorisation de garantie d’économies • passage de contrats légaux et de performance énergétique • partenaire de tiers-investissement • gestion du changement entre propriétaires, locateurs et entrepreneurs La société serait créée comme un partenariat public-privé (PPP) entre la Région, les investisseurs individuels en obligations vertes, les institutions financières, les investisseurs industriels. Le PPP se consacrerait aux projets régionaux, en aidant les institutions publiques et les propriétaires privés aux moyens financiers limités. Elle soutiendrait aussi la culture énergétique coopérative. Ce genre d’entreprise est nécessaire, car elle regroupe des capacités financières, techniques et contractuelles requises pour les contrats de performance énergétique. Le projet SEM Île-de-France Énergies Nouvelles est un exemple d’un investisseur tiers similaire en France. La rénovation des lycées en Alsace est un autre exemple de PPP pour les contrats de performance énergétique. En région Rhône-Alpes, une société d’investissement tierce a été créée collectivement par 10 communes et une autorité locale (y compris Bourg-en-Bresse et Chambéry) comme la première Société Publique Locale (SPL) pour l’efficacité énergétique en France. Avec un capital de départ de 5,3 millions d’euros, la SPL proposera des audits techniques et des services d’ingénierie ainsi qu’un investissement tiers afin de générer 20 projets de rénovation par an. La SPL investit les loyers des communes et les emprunts des banques pour payer les services énergétiques en sous-traitance destinés aux bâtiments et biens utilisés par les communes. En tant que projet propriétaire, le PPP de la région Nord-Pas de Calais pourrait financer et lancer le programme Zen-E-Ville ou son extension selon la vitesse d’avancement du projet (§ 5.3.5 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-e-Ville). Notons qu’une étude a été menée par la Région sur le tiersinvestisseur pour la rénovation de logements. • planification • conception • ingénierie financière • appel d’offres et gestion des sous-traitants 49 5.3.9 Soutenir les entreprises locales dans la construction ou la rénovation environnementale de bâtiments par le crédit d’impôts Pour l’instant, les schémas nationaux ont été lancés pour accélérer la rénovation environnementale de bâtiments en s’appuyant sur le crédit d’impôt sur le revenu. Cependant, la réduction fiscale n’était pas liée à la création des capacités des entreprises, et ce schéma national a récemment été revu à la baisse. Les propriétaires de bâtiments payent une taxe sur les biens construits (taxe foncière) qui finance en retour les autorités locales (la région et les communes). La région pourrait décider de réduire la taxe foncière à chaque fois qu’un contrat d’isolation thermique est passé avec: • des employés formés et certifiés par le schéma de formation continue reconnu par la région (§ 5.3.4 Créer un label régional de formation « projet 104 ») et conçu surtout pour les PMEs, • du matériel isolant issu de la biomasse produite au niveau local (§ 5.2.5 Développer le potentiel régional en biomasse, la géothermique et le bois ) reconnue pour compenser les émissions de carbone. L’incidence fiscale nette pour les finances de la région Nord-Pas de Calais serait nulle, la réduction de la taxe foncière étant compensée par l’augmentation des revenus obtenue par la certification et la formation, ainsi que l’augmentation des recettes fiscales des PMEs locales en développement (Contribution Économique Territoriale). L’objectif général de ce schéma est de motiver les propriétaires de bâtiments à investir dans l’isolation thermique tout en favorisant l’emploi local et une économie circulaire. D’ici 2030, chaque rénovation de bâtiment serait effectuée par des entrepreneurs et des employés formés et certifiés au niveau local. 5.3.10 Encourager les changements de comportement à l’Université et dans les Lycées pour faire avancer la conscience collective de la biosphère La conscience de la biosphère et la mise en place d’une Vallée de la Biosphère sont le cadre conceptuel et l’infrastructure technologique permettant une économie circulaire avancée. Le but de la transformation de la région en une Vallée de la Biosphère est d’accroître l’efficacité thermodynamique qui, à son tour, augmente considérablement la productivité et réduit l’empreinte écologique. En bref, la Vallée de la Biosphère représente l’optimum de l’économie circulaire. La Troisième Révolution Industrielle apporte la puissance de la collaboration: collaboration des coopératives de production d’énergie, collaboration des coopératives logistiques, collaboration pour la fabrication, collaboration pour les entrepôts mutualisés, collaboration pour les économies d’énergie en particulier dans les logements collectifs. Un élément clé pour l’avènement de la Troisième Révolution Industrielle est d’apprendre à collaborer. En outre, la Biosphère est l’endroit où deux comportements majeurs peuvent être observés et répliqués sur notre vie sociale: la collaboration et la gratuité, par opposition à la concurrence et au profit, tout aussi importants pour décrire la dynamique des espèces. La collaboration dans la biosphère est nommée symbiose: l’algue et le champignon coopèrent pour former le lichen, l’une des premières formes de vie, précédant les plantes. Les fleurs nourrissent les abeilles et les abeilles en retour inséminent les fleurs permettant la production de fruits et de céréales. Finalement, la gratuité est la base de la transmission de la vie: les oiseaux nourrissent leurs poussins sans recevoir aucune récompense; les saumons mangé par les ours apportent l’iode, vital pour de nombreux animaux de la forêt. Avec le développement de la vie connectée urbaine, les jeunes générations sont en train de perdre progressivement la connexion avec la nature et la biosphère: leur vie sociale et émotionnelle ne peut pas se développer et prospérer sans interaction directe avec la vie réelle - la biosphère vivante. Une enquête commanditée par Toyota montre que d’année en année, la proportion de la population âgée de 20 ans qui ont déjà grimpé dans un arbre est en baisse à des niveaux incroyables37. La création d’une Vallée de la Biosphère et l’avènement de l’économie circulaire exigent des changements importants dans le comportement: • Les habitants doivent appliquer les principes de gratuité et de collaboration dans leurs comportements afin de permettre la logistique et la production d’’énergie coopératives, • Les citoyens doivent comprendre l’interaction complexe et la dépendance de la vie humaine à son écosystème pour le préserver et l’exploiter, tout en minimisant leur empreinte écologique. L’apprentissage collaboratif La façon dont l’enseignement est délivré dans le système éducatif traditionnel n’encourage pas la collaboration dans le développement et l’acquisition de connaissances: si l’enseignement se fait dans une classe, une grande partie du processus d’apprentissage est solitaire, compétitif et individuel. La connaissance est contrôlée de manière centralisée et diffusée par le professeur selon une approche « un vers plusieurs ». De nombreux aspects des comportements concurrentiels et à but lucratif sont encouragés: beaucoup d’étudiants obtiennent leur diplôme par un concours, après un effort long et solitaire de montée en compétence sur leur sujet. Dans la Vallée de la Biosphère, les sociétés travaillent en groupe collaboratif sur la fourniture d’infrastructures innovantes (parcs éoliens offshore, gestion de la demande sur les micro-réseaux, entrepôts partagés). Elles élaborent leur savoir-faire par la fertilisation croisée des compétences de différents secteurs. A l’Université, les étudiants devraient être déjà habitués à la collaboration multisectorielle. L’école doit apprendre aux élèves à survivre à de tels environnements complexes où le questionnement, l’expérimentation et le droit à l’erreur sont encouragés. Afin de se préparer pour le travail collaboratif de la Vallée de la Biosphère, les élèves doivent être confrontés une pédagogie différente: ils ont besoin d’expérimenter sous la direction d’un professeur, l’approche expérimentale et collective de l’apprentissage, typique des grands clusters industriels. Les activités de groupe doivent être encouragées, en particulier sur les sujets où la connaissance est construite par l’expérience et le croisement des savoirs de différents domaines: psychologie, physique, mathématiques, biologie et autres. La Vallée de la Biosphère devrait organiser des expériences d’apprentissage collectif comme une série de leçons de mathématiques, histoire, physique liée à un problème commun à résoudre (par exemple la lutte contre le gaspillage alimentaire) et ainsi déclencher la créativité des élèves et leur faire vivre à la fois les difficultés et les satisfactions liés au développement d’une pensée indépendante.. L’apprentissage du service Si la collaboration englobe la confiance et une sorte de gratuité, un pas plus loin dans la Vallée de la Biosphère est d’apprendre et de découvrir le sens de donner sans récompenses immédiates: apprendre le service. Une chose est l’enseignement théorique en classe, une autre est d’apprendre à rendre un service gratuitement. Une partie du cursus scolaire des élèves consisterait à être impliqué dans des programmes de volontariat avec les ONG pour les aider sur le terrain. Cette participation serait pleinement reconnue et créditée comme une matière officielle du cursus universitaire. Le désir de faire partie d’une communauté plus large, la capacité http://treeday.planetark.org/about/health-benefits.cfm 37 50 d’empathie serait donc encouragée. Par conséquent, travailler pour le bien commun, dont la biosphère, serait considéré comme naturel par les jeunes citoyens de la Vallée de la Biosphère. La société commencerait alors à valoriser les expériences collaboratives de développement du bagage théorique et aiderait les jeunes à développer une nouvelle conscience. L’apprentissage de la biosphère Pour développer la conscience de la biosphère, les lycées et les universités devraient développer les activités d’apprentissage du service rendu à la biosphère. Les élèves prendraient alors conscience que la biosphère est un bien commun inaliénable dont dépend la collectivité. Les étudiants de l’Université du Wisconsin à Green Bay passent deux semaines du semestre universitaire à faire à la main un travail de terrain en faveur de la conservation tropicale dans le Parc national Carara au Costa Rica. Les étudiants travaillent avec des biologistes et le personnel du parc pour inventorier la flore et la faune locales et à la surveillance des conditions écologiques dans le parc. De concert avec des activités plus techniques, les étudiants participent également à des emplois peu qualifiés, la réparation de sentiers naturels, la construction de ponts, la construction des stations biologiques, et la plantation d’arbres dans la ville contiguë au parc. Ici, l’expérience de l’apprentissage par le service est conçu à la fois pour immerger les étudiants dans la dynamique biologique complexe d’un écosystème, tout en leur offrant la possibilité d’aider à sa gestion et sa préservation. Dans cet exemple, les étudiants apprennent à la fois la myriade de façons dont l’activité humaine impacte l’environnement et les mesures correctives nécessaires pour réparer les dégâts et établir le retour à la santé des écosystèmes locaux. Beaucoup d’étudiants ressortent de ces expériences en ayant acquis une conscience très personnel de la responsabilité pour l’intendance de la communauté de la biosphère. Avec ces programmes, les étudiants comprennent comment les activités humaines impactent l’environnement et quelles mesures réparatrices sont requises pour effacer les dégâts et restaurer les écosystèmes. Dans la région où les activités industrielles ont été le moteur économique pendant des décennies, un retour à la biosphère devrait être activement enseigné dans les écoles et les lycées. Un programme comme celui de Green Bay devrait faire partie du programme d’éducation de la Vallée de la Biosphère, quel que soit le sujet de spécialisation des étudiants. La Vallée de la Biosphère ellemême serait l’endroit où les élèves servent la biosphère et combinent dans le même temps l’expérience de la collaboration, le service et notre intime connexion à la biosphère. Des stages d’apprentissage par le service – au niveau des lycées et des universités - dans les parcs technologiques de la Vallée de la Biosphère seraient la norme en Nord-Pas de Calais. Tout comme dans la Silicon Valley, les universités et les instituts de recherche du Nord-Pas de Calais partageront des locaux avec les entreprises commerciales dans les parcs technologiques de la Vallée de la Biosphère et collaborer les uns avec les autres sur la gamme complète des initiatives et projets de la Troisième Révolution Industrielle. Impliquer les jeunes dans les évaluations de l’empreinte écologique Les bâtiments rénovés doivent être occupés de façon responsable pour éviter le gaspillage d’énergie (par ex. arrêter le chauffage au lieu d’ouvrir d’une fenêtre). Les futurs résidents sont les jeunes qui sont dans le système éducatif actuel: ils doivent être formés non seulement aux compétences de rénovation, mais aussi aux comportements d’occupation durables sur le plan écologique et aux avantages de l’efficacité énergétique. Un levier clé pour permettre ce changement de comportement est de permettre aux enfants d’effectuer un audit énergétique chez eux et dans d’autres bâtiments. Ils apprendraient à éviter le gaspillage énergétique à la maison, comme ils apprennent à faire du vélo. 5.3.11 Récapitulatif des initiatives Ainsi, les bâtiments, mais aussi le territoire, sont des ressources sur lesquelles s’appuyer pour développer les énergies vertes et permettre l’avènement de la Troisième Révolution Industrielle. Par leur caractère concret, et soutenues par des programmes éducatifs, la transformation du parc immobilier et la réhabilitation du territoire peuvent accélérer la prise de conscience de la biosphère et faire avancer l’économie circulaire. 5.4 Pilier 3: Le stockage de l’énergie Le troisième pilier de la Troisième Révolution Industrielle est le stockage de l’énergie. L’un des principaux défis des énergies renouvelables est leur intermittence. En d’autres termes, le soleil ne brille pas tout le temps, le vent ne souffle pas toujours. Sans capacité de stockage, 2/3 de l’électricité renouvelable produite pourrait être perdue. L’efficacité énergétique et économique des sources d’énergie verte qui seront développées par la région repose sur une planification en matière de stockage énergétique menée parallèlement aux autres piliers. La poursuite du service civique Des emplois volontaires financés par l’État regroupés sous le nom de « Service civique » pourraient être parfaits pour former les habitants des logements sociaux au changement impératif de comportement. Le service civique devrait donc être poursuivi et utilisé pour réaliser des actions en faveur de la biosphère. Initiatives Etablir des objectifs de rénovation par un inventaire détaillé Développer le solaire photovoltaïque À court terme (3-5 ans) Massifier les projets par fertilisation croisée Créer un label régional de formation « projet 104 » Encourager les changements de comportement à l’Université et dans les Lycées pour faire avancer la conscience collective de la biosphère Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-e-Ville À moyen terme (5-10 ans) Soutenir les entreprises locales dans la construction ou la rénovation environnementale de bâtiments par le crédit d’impôts Lancer un programme de conversion de friches industrielles: la « Vallée de la Biosphère » À long Créer une société de services énergétiques agissant comme tiers-investisseur terme dans les contrats de performance énergétique (10-20 ans) 51 5.4.1 Ambition régionale Sur le sujet du stockage de l’énergie, les caractéristiques du contexte régional suivantes doivent être prises en compte: • une situation géographique unique, au croisement des réseaux d’énergie européens; • un fort développement des réseaux de gaz et d’électricité; • une présence - unique en France - d’un réseau de transport d’hydrogène ; • une présence importante des industries sidérurgique et automobile; • un projet de recherche entrepris sur le thème du « Power-to-gas » à Dunkerque (projet GRHYD). Dans ce contexte et tout en tenant compte des impacts socio-économiques et industriels, l’ambition pour la région par rapport au stockage de l’énergie est de réaliser la transition énergétique en faveur de: • la réduction des gaz à effet de serre ; • une amélioration continue de la sécurité de l’approvisionnement, au coût le plus bas. 5.4.2 Anticiper la barrière des 20% d’énergies renouvelables en développant le stockage La directive européenne de 2007 sur les énergies renouvelables donne à la France et à l’Allemagne des objectifs similaires en termes de développement des énergies renouvelables à l’horizon 2020: une augmentation de 13% par rapport à 200538. La France a atteint un record national le 27 décembre 2012: 10% de l’électricité nationale ont été produites par l’éolien, sans perturbation majeure sur le réseau électrique. L’Allemagne est sur la bonne voie pour atteindre son objectif de 202039 et a réalisé un nouveau record national le 18 avril 2013: plus de 50% de la production électrique nationale40 a été couverte par une combinaison des systèmes éoliens et photovoltaïques. Cependant, en raison des fortes variations de la production des énergies renouvelables, dès que la moyenne de production atteint le seuil de 20%, les capacités de production de réserve - telles que les centrales thermiques au gaz naturel et ou au charbon - ne sont plus rentables. Leurs heures limitées de fonctionnement et de production ne peuvent couvrir coûts fixes et amortissement. Cette situation créé le besoin d’un système de stockage qui pourrait offrir un meilleur équilibre financier. Ces capacités peuvent être rechargées par les excès d’énergies renouvelables et déchargées lorsque la production d’énergies renouvelables est trop basse. Alors que la région Nord-Pas de Calais a une production d’énergies renouvelables faible (environ 3%), comparée à la moyenne nationale (6,3% en 2009) en raison notamment de capacités hydrauliques limitées, d’autres régions poursuivent de façon volontaire le développement de l’éolien. La Champagne-Ardenne couvrira ainsi 70% de ses besoins domestiques grâce à la production éolienne41. Ce développement des énergies renouvelables, en dépit de leur faible avancement en Nord-Pas de Calais, constitue une opportunité de développer le stockage de l’énergie qui pourrait répondre également aux besoins d’autres régions. Une analyse détaillée de la production et de la consommation prévues, via des méthodologies propres (Institut Fraunhofer) et des outils de simulation particuliers (DNV- KEMA, Corys Tess), devrait clarifier les besoins et les technologies les plus adaptées du stockage d’énergie. Cependant, dans le contexte de ce Master Plan, quelques principes devraient s’appliquer à l’exercice de planification: • Même si les financements public et privé pour les énergies renouvelables ne sont pas complètement identifiés, le mix souhaité de ces énergies - typiquement du SRADDT - peut être pris comme point de départ de l’exercice de simulation. Les programmes de développement de stockage existants devraient attirer les investisseurs expérimentés en sécurisant leurs futurs revenus issus de la production d’énergie renouvelable. • Bien que le stockage d’énergie hydraulique soit la première technologie de stockage de l’électricité en activité en France, la géographie de la région Nord-Pas de Calais n’est pas adaptée aux barrages hydrauliques traditionnels. • Le stockage de l’énergie peut s’avérer être parfois un processus énergétique inefficace localement. Il devrait in fine être organisé à partir de paramètres économiques valables pour l’ensemble du système énergétique. Le cycle de charge et de décharge d’une batterie n’a qu’une De 5 à 18% pour l’Allemagne et de 10 à 23% pour la France 41 Communication Institut Fraunhofer: en 2012, le mix énergétique allemand incluait 22,9% d’énergies renouvelables 42 38 39 http://trends.levif.be/economie/belga-economie/allemagnela-production-d-energie-renouvelable-a-atteint-un-niveaurecord-jeudi/article-4000283458573.htm • Enfin, l’hydrogène est un vecteur énergétique dont la combustion ne produit pas de CO2, ayant une forte capacité de stockage et bénéficiant d’un soutien solide de la part de l’Union européenne. Pour un volume physique identique, l’hydrogène peut stocker 1000 fois plus d’énergie que le pompage-turbinage, et 2000 fois plus que le stockage d’énergie à air comprimé43. 5.4.3 Mutualiser la capacité de stockage mobile, en pleine croissance, des véhicules hybrides rechargeables (VHR) On peut s’attendre à un décollage du marché des véhicules hybrides rechargeables en France dans les années à venir. Le gouvernement français réfléchit actuellement à investir dans des points de recharge des VHR44. Un opérateur national s’occuperait des points de recharge publics dans certaines villes, étant donné que la peur de ne pas pouvoir recharger sa voiture décourage le consommateur d’acheter un VHR. RenaultNissan a lui-même investi 4 milliards d’euros dans les voitures électriques, et le gouvernement soutient cette stratégie, dans la mesure où le mix électrique national est faible en matière d’émissions de gaz à effet de serre et le prix de l’électricité résidentielle est l’une des plus faibles d’Europe. Le système de véhicules hybrides rechargeables partagés Autolib du groupe Bolloré commence à prendre de l’élan à l’étranger et dans des villes en dehors de Paris. Tandis que le système parisien est déjà le plus important en activité dans le monde entier, la ville d’Indianapolis aux Etats-Unis l’a récemment retenu et le mettra en place. D’autres preuves que le marché décolle progressivement peuvent être relevées à travers le monde. Le groupe BMW investit d’ores et déjà dans une suite intégrée de services de recharge46 qu’il associera à ses voitures hybrides. De plus, les coûts des VHR sont aujourd’hui égaux aux voitures à moteur thermique aux États-Unis47. D’autres facteurs socio-économiques plaident en faveur de cette tendance en France: è Le fait de posséder une voiture est le second plus important poste de dépenses budgétaires après l’immobilier pour un ménage français classique; http://www.enr.fr/docs/2010122633_02FEEChiffresclesFra nce.pdf 45 Efficacité d’une batterie NiMH 46 D’après des données de hydrogenics© 47 43 40 52 efficacité énergétique de 66%42, mais la batterie reste le moyen préféré pour les appareils électroniques mobiles. http://www.lefigaro.fr/flash-eco/2013/05/27/9700220130527FILWWW00666-auto-vers-un-reseau-de-borneselectriques.php 44 http://www.lefigaro.fr/flash-eco/2013/06/11/9700220130611FILWWW00241-autolib-aux-etats-unis.php BMW i Concept, http://www.bmw-i.fr/fr_fr/concept/ http://www.latimes.com/business/autos/la-fi-0601-hy-autoselectric-cars-20130531,0,131053.story http://www.latimes.com/business/autos/la-fi-0601-hy-autoselectric-cars-20130531,0,131053.story è La chute des ventes de voitures traditionnelles se poursuit en France;48 è Les jeunes préfèrent avoir un téléphone portable plutôt qu’un permis de conduire;49 è Les associations de covoiturage deviennent une importante alternative à la possession individuelle de véhicules. Étant donné le faible coût de l’électricité en France, le chauffage électrique est très commun dans les logements, en comparaison aux autres pays. En France, la dépense électrique en chauffage compte pour 50% - la plus forte proportion parmi les pays de l’union européenne - de l’ensemble des dépenses électriques, en raison des températures extérieures50. Alors que le besoin de chauffage électrique diminuera grâce à la rénovation de l’habitat prévu dans le pilier 2 Bâtiments producteurs d’énergie (§ 0 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-e-Ville), le besoin de recharge des véhicules augmentera. Ces deux tendances sont lentes mais il se pourrait qu’elles aient un impact massif sur la production, les capacités des réseaux et les besoins de stockage. Les VHR pourraient être les premiers moyens de stockage de l’électricité dans un futur proche. En supposant que 10% de la flotte de véhicules personnels en France – autrement dit 3,8 millions de véhicules hybrides - soient électrifiés, la capacité totale d’une seule décharge de batterie serait estimée à 38 GWh51. Si la décharge était répétée 100 jours par an, cela représenterait l’équivalent de 10% de la production annuelle de la centrale nucléaire de Gravelines. La capacité de stockage de la voiture LEAF de RenaultNissan peut couvrir 48 heures des besoins électriques moyens d’un ménage. Lors d’une coupure des réseaux, après l’incident de Fukushima, certains propriétaires japonais de véhicules hybrides ont utilisé leur voiture comme source énergétique de rechange pour leur maison. Le coût marginal d’utilisation d’une batterie de véhicule hybride comme source d’énergie pour le réseau est proche de zéro. La durée de vie d’une batterie n’est pas seulement liée au nombre de cycles de recharge mais également à son ancienneté. Une batterie qui traîne dans un garage, sans être utilisée, continue en effet à vieillir et à perdre de la capacité. http://www.latimes.com/business/autos/la-fi-0601-hy-autoselectric-cars-20130531,0,131053.story http://www.latimes.com/business/autos/la-fi-0601-hy-autoselectric-cars-20130531,0,131053.story 47 58% des usines de voitures européennes perdent de l’argent: http://www.lefigaro.fr/societes/2013/06/17/2000520130617ARTFIG00771-58-des-usines-automobiles-eneurope-perdent-de-l-argent.php 48 Il est nécessaire que la Région s’implique fortement pour que les points publics de recharge à installer dans les principales villes permettent à tous les véhicules hybrides de se connecter au réseau. Les connexions futures des véhicules au réseau doivent être rendues possibles, autrement dit la décharge d’une batterie dans le réseau électrique à l’aide de points de recharge « intelligents ». Cela s’appliquerait également aux appels d’offre pour le covoiturage électrique, à la fois pour les flottes de véhicules hybrides opérés par le public et pour les points de recharge publics. 5.4.4 Augmenter la méthanisation agricole (Biomass-to-CH4) En Allemagne, la méthanisation est une technologie bien développée et mature. En utilisant les déchets non comestibles issus des cultures - les déchets urbains et industriels - le biogaz est produit sur site, puis injecté dans le réseau de gaz naturel ou brûlé pour produire de la chaleur et de l’électricité. Bien que le procédé de méthanisation ne constitue pas une capacité de stockage réversible (cf. méthanation ci-après), elle offre néanmoins un moyen décentralisé de production de combustibles non fossiles, d’énergie verte. Elle peut offrir des revenus additionnels aux PMEs agricoles. Il est d’ores et déjà clair qu’en 2050, 40% des besoins actuels de gaz de la région pourraient être couverts par le biogaz.53 Ce potentiel devrait être considéré dans le cadre d’un contexte de besoins de chauffage décroissants à l’avenir et en fonction des besoins de stockage d’énergie. En outre, les déchets issus des cultures ont un coût marginal proche de zéro pour l’agriculteur qui souhaite les utiliser comme source principale d’énergie. Figure 39. Batterie de la Renault Zoé en cours de chargement Figure 40. Exemple de site de production de Biogaz KRC Research - http://zipcar.mediaroom.com/index. php?s=43&item=298 51 http://sciences.blogs.liberation.fr/home/2012/02/le-grandfroid-met-le-syst%C3%A8me-%C3%A9lectrique-enhaute-tension.html http://sciences.blogs.liberation.fr/ home/2012/02/le-grand-froid-met-le-syst%C3%A8me%C3%A9lectrique-en-haute-tension.html 52 49 50 http://innoveco-paris.com/2011/07/stockage/ http:// innoveco-paris.com/2011/07/stockage/ http://www.liberation.fr/economie/2013/03/17/en-2020la-voiture-fait-electricite-du-logis_889213 http://www. liberation.fr/economie/2013/03/17/en-2020-la-voiture-faitelectricite-du-logis_889213 53 5.4.5 L’hydrogène, une solution universelle. L’hydrogène est un vecteur d’énergie facile à produire mais compliqué à stocker en tant qu’élément isolé. De nombreuses technologies reconnues et émergentes comme par exemple le carburant pour la pile à hydrogène ou les sources d’alimentation de la méthanation pour le stockage énergétique utilisant l’hydrogène, prennent de l’élan. L’hydrogène a de bonnes performances environnementales s’il dérive de source d’énergies renouvelables. Enfin, l’hydrogène, initialement utilisé comme technologie à combustion des fusées, bénéficie d’un potentiel de stockage d’énergie très élevé. Pour toutes ces raisons, l’hydrogène bénéficie d’un soutien politique solide au niveau de l’union européenne. L’utilisation directe de l’”H2 renouvelable” pour une utilisation industrielle (pétrochimie, raffineries, produits chimiques spécialisés) devrait être une priorité. Aucune adaptation de l’infrastructure de l’utilisateur final n’est nécessaire (bien que ce ne soit pas le cas dans le processus global de raffinage). Le marché existe d’ores et déjà, et ces industries ont besoin de se mettre en conformité avec les quotas d’émissions de gaz à effet de serre en Europe. Toutefois, de nombreuses autres applications - comme celles détaillées en annexe par Hydrogenics - font de l’hydrogène une technologie prometteuse pour le stockage de tout excès d’électricité renouvelable. H2 et CH4: utiliser l’infrastructure du réseau existant de gaz naturel pour stocker l’hydrogène (Power-to-gas) GDF- Suez parie déjà sur le potentiel de la technologie Power-to-gas, et s’appuiera sur le projet existant GRHYD déployé au sein de la Communauté Urbaine de Dunkerque. Son objet est de tester l’adaptation de l’H2 mélangé avec le gaz naturel pour: l’infrastructure existante, des chaudières ou des moteurs thermiques à gaz naturel. (§ 5.6.10 Négocier un contrat régional et mutualiser les stations de compression sur tout le territoire afin de permettre l’adoption en masse d’une flotte de bus alimentée au biogaz). Le coût marginal pour l’opérateur de réseau de gaz est proche de zéro. L’injection d’H2 ne demanderait pas de maintenance spécifique ou de changement dans la gestion courante. Hydrogenics (cf. proposition détaillée en annexe) suggère la combinaison d’une ferme éolienne de 100 MW intégrée à une unité power-to-gas de 32 MW comme échelle de référence. D’ici 2030, la région pourrait ainsi bénéficier d’une unité d’injection d’hydrogène Powerto-gas près des centrales de gaz naturel à Dunkerque et d’un mélange d’H2-gaz naturel pour les besoins de chauffage et de transport en commun. De l’H2 au CH4: développer la méthanation - utiliser ressources existantes de CO2 et les surplus d’électricité Le groupe Roquette, un groupe industriel de premier plan, promeut l’utilisation des surplus d’électricité comme substitut à la biomasse ou aux énergies fossiles pour les processus industriels à forte consommation de chaleur. Là où l’électricité n’est pas bien adaptée aux industries à chaleur intensive (acier, verre, caoutchouc), leurs émissions de CO2 issues de l’utilisation du gasoil, du charbon ou du gaz naturel pourraient être combinées avec les surplus d’H2 pour produire du CH4 (méthanation). De l’H2 propre à l’H2: développer le stockage, la distribution et l’utilisation finale « d’hydrogène renouvelable » Les moyens précédents exploitent les infrastructures existantes de gaz naturel et d’H2 pour combler l’écart entre les surplus d’énergie renouvelable et une faible demande en électricité ou une faible capacité de transport électrique. Il existe des solutions lorsque l’infrastructure de stockage existante est saturée, au-delà de: • La limite des capacités de stockage des véhicules au réseau (vehicle-to-grid). Un véhicule électrique peut couvrir typiquement deux jours de consommation d’électricité d’un ménage. • La demande existante en H2 industriel. Seuls 4% de l’hydrogène consommés aujourd’hui dans un but industriel dans le monde proviennent des ressources en énergie renouvelable54. • La limite de 20% de ce que la technologie hybride H2-méthane est supposée soutenir55. Le gazoduc de Dunkerque couvre d’ores et déjà 28% des importations de gaz naturel françaises56. Le port de gaz naturel liquide est censé en 2015 permettre l’importation de 20% supplémentaires de la consommation de gaz naturel en France et en Belgique . La capacité théorique d’injection d’H2 en mode power-to-gas dans le réseau de gaz de Dunkerque pourrait, par conséquent, couvrir près de 10% de la consommation nationale de gaz naturel. Le déploiement d’infrastructures supplémentaires – telles que celles conçues par Hydrogenics – consacrées à l’H2 100% propre et en excès serait, dans ce contexte, Figure 41. Principe de fonctionnement d’une station de transfert de l’énergie par pompage souterraine • fournir du combustible à une flotte de bus de transport en commun (GNV Gaz Naturel Véhicule) ; • chauffer le secteur résidentiel. Les surplus de production d’électricité de l’éolien (§5.2.4 Utiliser les spécificités territoriales afin de développer l’énergie éolienne) ou du photovoltaïque (§5.2.3 Le développement de l’énergie photovoltaïque (PV) et solaire) pourraient être utilisés pour produire l’hydrogène de façon centralisée et l’injecter dans le réseau de gaz. Cette technologie est disponible jusqu’à une certaine concentration d’hydrogène dans le gaz naturel. Son effet positif est que le mélange de gaz naturel et d’hydrogène peut être brûlé avec une adaptation limitée de Source: DNV-KEMA http://www.afyren.com/contexte-et-enjeux-economiquesdu-marche-hydrogenehttp://www.afyren.com/contexte-etenjeux-economiques-du-marche-hydrogene 54 Données de Hythane®. 55 Volet CLIMAT du SRADDT, 1/10/2012 53 54 http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/ publications/p/1941/1009/enquete-annuelle-marchegaz-naturel-resultats-2011.html http://www.statistiques. developpement-durable.gouv.fr/publications/p/1941/1009/ enquete-annuelle-marche-gaz-naturel-resultats-2011.html 56 la prochaine étape de la Troisième Révolution Industrielle: • micro-génération dans les foyers ou les stations d’essence, • piles à hydrogène dans les voitures personnelles, • point de recharge d’hydrogène dans les stations d’essence, • réseaux d’hydrogène pour alimenter les points de recharge. 5.4.6 Développer le stockage hydraulique Deux atouts géographiques locaux sont à analyser plus avant comme options d’organisation à long terme: • Les anciennes mines de charbon pourraient servir de stations de stockage souterrain par pompage. Elles sont particulièrement complémentaires des projets clés de réhabilitation des terres décrits au chapitre § 5.3.6 Lancer un programme de conversion de friches industrielles: la « Vallée de la Biosphère »). • le littoral de la région Nord-Pas de Calais est très peu profond (profondeur moyenne de 54 m dans la Manche): les projets de stockage de l’énergie hydraulique (STEP Station de transfert de l’énergie par pompage) sont en cours d’analyse58 en Belgique sous la forme d’un atoll artificiel dans la mer du Nord. Le potentiel d’une telle énergie sur la côte de la région Nord-Pas de Calais devrait être exploré ou, au moins, évoqué en coopération avec la Flandre, au large en mer du Nord. La région Nord-Pas de Calais pourrait soit construire une station similaire à moindre coût, soit participer avec la Belgique au projet - moyennant un engagement à le réaliser en local ou à fournir une compensation à l’industrie - soit acheter de la capacité de stockage issue de l’infrastructure belge. A travers ses services collectifs d’électricité, la ville de Zurich en Suisse a investi dans la capacité éolienne en Norvège59 afin de couvrir sa capacité de production régionale renouvelable. À l’opposé, la région NordPas de Calais possède de nombreux atouts géographiques et en infrastructures, comme les anciennes mines, la biomasse issue des déchets de l’agriculture, les réseaux et ports d’hydrogène et de gaz naturel. Une composante clé de la Troisième Révolution Industrielle serait de piloter régulièrement, sur une durée de cinq ans, l’évolution de la demande en électricité actuelle et future, ainsi que la production http://www.dunkerquelng.com/dunkerque-lng-201172.html 57 Étude KEMA-Lievense 58 d’énergies renouvelables réalisée en local comme au niveau international. Il s’agit d’être capable d’anticiper les moyens de stockage de l’énergie et de mettre en place l’infrastructure requise pour dépasser le seuil des 20% d’énergies renouvelables, et créer ainsi les conditions nécessaires pour attirer davantage d’investissements dans les énergies renouvelables (§5.2.8 Définir une stratégie d’exportation pour la production des énergies renouvelables et la logistique). D’ici 2030, la région devrait être en mesure de stocker 100% de ses surplus nets en électricité. Au niveau mondial, le SEAC a la seconde plus grande capacité mondiale en matière de stockage intégré de l’électricité . Malgré sa faible efficacité énergétique, il présente de nombreux bénéfices économiques par rapport à l’H2 dans les pays ayant peu ou pas de pénétration du réseau de gaz. En effet, la méthanation, le power-to-gas et l’H2 industriel ne font sens que lorsque des réseaux de gaz sont opérationnels. Le SEAC combiné avec l’énergie éolienne présente également un certain nombre de bénéfices: è il utilise le volume existant et les matériaux au sein du pylône ; 5.4.7 Développer les technologies de stockage de l’énergie à air comprimé (SEAC) è il n’augmente pas l’utilisation de la terre; La région Nord-Pas de Calais a une position solide en matière de technologies du moteur électrique et des matériaux composites. Certaines sociétés de capital-risque envisagent l’introduction d’air comprimé dans les pylônes soutenant les turbines éoliennes (§5.2.4 Utiliser les spécificités territoriales afin de développer l’énergie éolienne) ou dans le stockage d’air souterrain50. è il peut être opéré à distance sans présence humaine sur le champ au pied de la turbine ; è il utilise le réseau électrique et les lignes fixes existants ; è il ne crée pas de polluants additionnels étant donné que le principal vecteur de l’énergie est l’air comprimé. Figure 42. Densité énergétique de diverses technologies de réservoir de stockage de gaz comprimé plastique/carbone (type IV) aluminium/aramide (type III) aluminium/verre (type III) acier/carbone ou aramide (type II) aluminium/verre (type II) tout acier (type I) tout aluminium (type I) 661 bars - L - kg-1 +278% 438 bars - L - kg-1 +150% +75% 305 bars - L - kg-1 +70% 299 bars - L - kg-1 +50% +14% 263 bars - L - kg-1 200 bars - L - kg-1 175 bars - L - kg -1 pression x volume masse Source: La filière hydrogène – Le stockage sous pression, Clefs Cea N°50/51, Hiver 2004-2005 Le 10 septembre 2011, Zurich a inauguré le champ d’éoliennes Hog-Jaeren en Norvège, possédé à 20% par Zurich. 59 http://www.isepa.com/about_isep.asp 60 DOE 2007, EPR 2010, cité par le Groupe de travail régional. 61 55 Le matériel composite en fibres de carbone est une technologie reconnue pour stocker l’air comprimé et même l’hydrogène. Lorsqu’il est rempli d’air, un réservoir carbonique fournit la même densité énergétique (61 kJ/kg) qu’une batterie au lithium mais se recharge 60 fois plus rapidement. Tandis qu’une batterie au lithium dure généralement trois ans lorsqu’elle est utilisée, un réservoir carbonique SEAC dure bien au-delà de l’espérance de vie des pales éoliennes. Une fois en activité, son coût marginal est proche de zéro. La région Nord-Pas de Calais pourrait se lancer dans l’exportation industrielle et fournir des matériaux composites et des composants de moteurs électriques à haute efficacité pour le stockage de l’air comprimé dans les turbines éoliennes. Des réservoirs massifs, à composites solides et étanches à l’air pourraient être un marché d’exportation prometteur pour la sidérurgie locale, l’industrie automobile, l’industrie des composites, de même façon que les pâles des turbines éoliennes deviennent un marché prometteur pour l’industrie de l’hélicoptère.63 D’ici 2030, la région pourrait être le leader mondial de la technologie des turbines éoliennes à air comprimé. 5.4.8 Récapitulatif des initiatives Le stockage de l’énergie permet de s’assurer que l’énergie renouvelable produite par la région ne sera pas perdue. Combiné au quatrième pilier «Déployer l’Internet de l’Energie », développé dans le chapitre suivant, il contribue aussi à l’optimisation de la consommation énergie. Initiatives Court terme (3-5 ans) Anticiper la barrière des 20% d’énergies renouvelables en développant le stockage Mutualiser la capacité de stockage mobile, en pleine croissance, des véhicules hybrides rechargeables (VHR) Augmenter la méthanisation agricole (Biomass-to-CH4) L’hydrogène, une solution universelle Moyen terme (5-10 ans) H2 et CH4: utiliser l’infrastructure du réseau existant de gaz naturel pour stocker l’hydrogène (Power-to-gas) De l’H2 au CH4: développer la méthanation - Utiliser ressources existantes de CO2 et les surplus d’électricité Développer le stockage hydraulique Long terme De l’H2 propre à l’H2: développer le stockage, la distribution et l’utilisation finale « d’hydrogène renouvelable » (10-20 ans) Développer les technologies de stockage de l’énergie à air comprimé (SEAC) Les définitions sont diverses, mais au sens large, le terme « smart grid » est utilisé pour décrire les réseaux électriques dotés de capacités de gestion bidirectionnelle de la communication et des flux de puissance entre l’ensemble des sources de production (traditionnelles et renouvelables) et la demande de la part de tous types de clients. Un « smart grid » est la combinaison d’un réseau énergétique et des technologies de l’information et de la communication (TIC), qui rend possible le chemin vers une région à faible émission carbone, compétitive et sécurisée d’un point de vue énergétique. En tirant parti de l’usage efficace des infrastructures existantes d’eau, de gaz, d’électricité et de chaleur, les nouvelles technologies permettent l’accès à une optimisation poussée du mix énergétique (y compris les énergies renouvelables et distribuées), à la maîtrise de la demande en énergie (ce qui implique une interaction importante avec le consommateur) et des moyens de stockage. Dans le contexte actuel d’augmentation des sources d’énergie et des usages intermittents (par exemple les véhicules électriques), ces évolutions permettront une meilleure adéquation de l’offre et de la demande et la maximisation la consommation d’énergie verte (gaz, électricité, eau, chaleur). Figure 43. Futur réseau électrique, composé de générateurs fluctuants locaux, distribution bidirectionnelle, communication entre les charges, les générateurs et le stockage. 5.5 Pilier 4: L’Internet de l’Energie Le quatrième pilier de la Troisième Révolution Industrielle est le déploiement d’un Internet de l’Energie. La production décentralisée d’énergie ainsi que son stockage nécessitent un système de contrôle et de distribution avancé, à l’image de la communication « point-à-point » sur Internet. Les contrôles électroniques « intelligents » sont absolument essentiels pour gérer la circulation d’information et d’énergie que susciteront ces interconnexions complexes. Le fait d’avoir un système « intelligent » donne les moyens d’optimiser la production, le stockage et l’utilisation de l’énergie, contribuant ainsi à une meilleure efficacité énergétique. Les « smart grids » (réseaux intelligents) sont essentiels pour transformer les réseaux électriques actuels afin de répondre à la demande croissante, à la production intermittente renouvelable et diffuse, mais également pour répondre aux pressions liées à l’environnement. 56 Source: Frauhofer ISE http://www.eurocopter.com/site/en/press/Eurocopter-UKreceives-first-ever-UK-helicopter-order-for-offshore-windfarm-maintenance_580.html?iframe=true&width=700 63 5.5.1 Ambition régionale Sur le plan de l’Internet de l’énergie, la région Nord-Pas de Calais doit relever les défis suivants: • Une position géographique unique, située en plein carrefour énergétique européen, • La présence (unique en France) d’un réseau de transport d’hydrogène, • Un niveau d’urbanisation hétérogène sur l’ensemble du territoire se traduisant par différents modèles énergétiques, • La nécessité d’adapter le réseau existant aux nouveaux enjeux (ex. intermittence) et sur différents périmètres (bâtiment, quartier, ville, région), • Le défi de la précarité énergétique, • La quête de croissance économique dans la région. Dans ce contexte, l’objectif de la région concernant le développement de l’Internet de l’énergie est le suivant: • Utiliser le réseau intelligent pour soutenir la (ou les) stratégie(s) territoriale(s), • Développer des synergies entre les réseaux de fluides, • Tirer profit du réseau de transport d’hydrogène existant, • Utiliser l’Internet de l’énergie comme un facteur de contribution indispensable au développement socio-économique, • Développer une expertise régionale reconnue, susceptible d’être exportée dans d’autres régions ou d’autres pays. 5.5.2 Garantir un accès tiers aux données énergétiques historiques et quotidiennes (services en open data) Disposer d’un accès aux données détaillées historiques relatives à la consommation énergétique est un moteur fondamental du Contrat de Performance Énergétique (CPE) d’un bâtiment. Le CPE implique un engagement visant à optimiser à long terme l’efficacité énergétique d’un bâtiment, selon une implication partagée: le bâtiment optimise ses performances, tandis que l’utilisateur optimise l’utilisation de l’énergie grâce à un comportement adapté. La connaissance de données historiques et en temps réel est le seul moyen de saisir l’impact d’un tel contrat. Par conséquent, elle constitue l’une des exigences du succès de l’initiative « Zen-e-Ville », puisque l’un des composants du modèle commercial désigne la responsabilité du consommateur et de l’entreprise de construction proposant la modernisation (§ 0 Sources: http://www.prnewswire.com/news-releases/ us-department-of-energy-adopts-buildingenergycom-forbuilding-data-and-decision-support-system-188016411. html; https://www.buildingenergy.com 64 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-eVille). Du point de vue de la faisabilité, les données historiques existent déjà et offrent une vision détaillée de la consommation d’énergie, bâtiment par bâtiment. Toutefois, elles ne sont pas partagées actuellement, mais sont conservées par les distributeurs d’énergie. Le déploiement de compteurs intelligents (§ 5.5.3 5.5.3Être la première région à déployer des compteurs intelligents à grande échelle) offrirait une visibilité à chaque consommateur, mais il ne s’agit pas là d’un prérequis pour produire des données. La question de la protection des données et du respect de la vie privée doit être contrôlée et sécurisée. La Région doit négocier des droits spécifiques avec le propriétaire des données pour revendre des données de consommation anonymisées, mais localisées, grâce à un service de données semi-ouvert, combiné au portail du Système d’Information Géographique (SIG). Cette plateforme pourrait être labellisée « Troisième Révolution Industrielle », puis louée à d’autres régions désireuses d’adopter une approche similaire. La création et la mise en œuvre d’un tel système exigerait un investissement susceptible d’être pris en charge par les collectivités locales et des tiers investisseurs afin d’encourager l’initiative. Aux États-Unis, une société privée appelée Building Energy met en œuvre ce type de service, offrant ainsi un réseau ouvert et fiable de données relatives aux bâtiments. La technologie d’anonymisation garantit la confidentialité des informations sensibles. Les algorithmes permettent une analyse statistique et actuarielle des performances des bâtiments en matière d’économie d’énergie, offrant ainsi aux utilisateurs une opportunité de faire des recherches rapides et de trouver des résultats utiles pour leurs propres activités. Conçue pour stimuler les améliorations de transformation en matière d’efficacité énergétique des bâtiments, Building Energy permet aux chefs d’entreprise d’intégrer rapidement leurs données provenant de sources disparates et d’identifier des opportunités d’amélioration. Les propriétaires de bâtiments, les responsables et les fournisseurs de services énergétiques utilisent Building Energy pour prendre des décisions éclairées et proposer des solutions tirant le meilleur parti du réseau de données et d’applications relatives aux bâtiments affichant la croissance la plus rapide64. D’ici à 2020, la Région serait la première à garantir un accès tiers aux données historiques et de mesure quotidienne des consommations. Le projet a été validé en 2011 par la CRE (Commission de Régulation de l’énergie) à l’issue d’une phase de tests réalisés à Saint-Omer, Laval, Pierre Bénite, Étampes. 65 L’initiative « Green button » Aux États-Unis, le mouvement « Clean Web » fait appel aux « Big Data » (données volumineuses) dans le cadre d’une nouvelle initiative gouvernementale fédérale baptisée « Green Button ». Ce programme, lancé en 2011, encourage les entreprises énergétiques et de service public à fournir volontairement un accès facile aux utilisateurs finaux aux données de leurs propres données de consommation d’énergie en temps réel, aujourd’hui disponibles pour la première fois grâce à l’installation de millions de compteurs intelligents à domicile et dans les entreprises. Les compteurs intelligents constituent des points vitaux de collecte de données dans l’infrastructure de l’Internet de l’Energie. Ces données peuvent être téléchargées par leurs clients afin qu’ils puissent disposer des informations nécessaires pour gérer leur consommation d’énergie de manière plus efficace. En moins d’un an, le nombre de clients disposant d’un accès instantané à leurs données de consommation d’énergie a atteint 31 millions. Des entreprises telles que Opower, Itron, First Fuel, C3 Efficiency, EcoDog, Belkin ou encore Honest Building se livrent une bataille acharnée pour créer des applications smartphone et des services Web capables d’exploiter les données Green Button afin de permettre aux utilisateurs de maîtriser leur propre avenir énergétique. Cette richesse de données relatives à l’utilisation individuelle de l’énergie est aujourd’hui en train d’être utilisée sur les médias sociaux. Des études révèlent que l’aspect financier n’est souvent pas le facteur décisif des individus lorsqu’ils changent leur mode de vie énergétique. Au contraire, les chercheurs ont découvert que le changement de profil énergétique d’une personne est plus souvent stimulé par le désir de coopérer à travers un engagement partagé à l’égard d’un mode de vie durable et par un sens de la responsabilisation collective. Être en mesure de partager les données énergétiques d’un individu avec d’autres personnes grâce aux médias sociaux constitue un moyen efficace de créer un dialogue P2P (peer-to-peer) sur de nouvelles méthodes de gestion commune de l’énergie. En partageant des astuces liées au domaine de l’énergie, en informant chacun des nouvelles applications permettant d’accroître l’efficacité énergétique, en unissant ses efforts au sein de coopératives énergétiques afin de générer des économies d’échelle latérales pour l’installation d’énergies renouvelables, ou en se contentant de prendre plaisir à participer à un concours amical en comparant les données énergétiques d’un individu avec d’autres au quotidien, on parvient alors à créer une communauté mondiale de militants en faveur du développement durable. 57 5.5.3 Être la première région à déployer des compteurs intelligents à grande échelle Depuis 2009, grâce au soutien de la Commission de Régulation de l’Energie (CRE), ERDF a mené une expérience à grande échelle en installant des compteurs intelligents permettant de surveiller la consommation énergétique des foyers. 250 000 compteurs intelligents, baptisés Linky, ont été déployés entre 2009 et 2011 dans deux zones pilotes: une zone rurale (sur le département de l’Indre-et-Loire) et une zone urbaine (ville de Lyon). Linky est un compteur intelligent capable d’envoyer et de recevoir des données et de fonctionner sans la moindre intervention physique d’un technicien. Le compteur intelligent est relié à un centre de conduite et interagit avec le réseau de distribution. Grâce à ce système, le consommateur d’énergie peut alors surveiller sa consommation d’électricité et la contrôler à distance, via Internet ou à l’aide d’un smartphone. La facture peut alors être établie sur la consommation d’électricité réelle, et non plus sur estimations comme c’est le cas actuellement. Toutes les interventions techniques simples (par exemple, une ouverture de service ou un changement de puissance) exigeant actuellement le déplacement d’un technicien peuvent être réalisées à distance. Le système simplifie en outre le diagnostic en cas de défaillance du réseau, permettant ainsi une réparation des pannes plus facile et plus rapide. Les expériences menées en Indre-et-Loire et à Lyon se sont avérées très concluantes: les processus de déploiement (efficacité, sécurité et satisfaction client), le système d’information utilisé ainsi que le modèle économique ont donné satisfaction. Par conséquent, la généralisation sur l’ensemble du territoire français a été décrétée en septembre 2011: d’ici à 2020, 35 millions de compteurs Linky seront installés sur l’ensemble du territoire français. Le déploiement nationale de Linky devrait débuter en 2014. Le modèle économique de Gazpar, élaboré en avril 2013, est basé sur une hypothèse de 1,5% d’économie d’énergie (en s’appuyant sur des éléments de benchmark européen). Les gains ont été estimés à plus d’un milliard d’euros. L’utilisateur final supportera une partie de l’investissement par une augmentation du tarif d’acheminement. Parallèlement, GrDF, le principal distributeur de gaz français, développe actuellement Gazpar, un compteur de gaz intelligent. De la même manière que Linky, ce compteur intelligent permet de relever la consommation de gaz à distance et en temps réel. Le défi consiste à remplacer les 11 millions de compteurs de gaz existants par des « compteurs intelligents » équipés de modules radio intégrés permettant une lecture à distance afin de collecter les consommations et d’effectuer des calculs d’énergie. Ce projet en est à l’étape de consultation nationale et son déploiement est prévu pour la mi-201365. Les compteurs de gaz intelligents seront tout d’abord conçus puis testés sur plus de 140 000 points de comptage d’ici à la fin de l’année 2015, puis seront déployés sur 7 ans, afin de remplacer les 11 millions de compteurs actuels. L’investissement du projet Gazpar a été estimé à 1 milliard d’euros: 50% pour le matériel, 35% pour le déploiement, 10% pour le développement de la solution ainsi que pour les systèmes d’information, 5% de gestion de projet. Des compteurs d’eau intelligents sont actuellement en cours d’étude de la part des trois principaux distributeurs en France (Veolia, Lyonnaise des Eaux et SAUR). Ces initiatives offrent à la région NordPas de Calais une opportunité unique de devenir la première région à lancer le déploiement de compteurs de gaz et d’électricité intelligents, et à plus long terme, en matière de réseaux d’eau et d’autres fluides. Un facteur clé de réussite consiste à relier cette initiative à des mesures de données en « open data » (§5.5.2 Garantir un accès tiers aux données énergétiques historiques et quotidiennes). La région devrait négocier un accès aux données lors du déploiement de compteurs intelligents dans la région Nord Pas-de-Calais. Cette ambition est directement associée à l’initiative « Zen-e-Ville », le programme de modernisation à grande échelle (§ 0 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-eVille). Ce programme de rénovation trouve tout son sens lorsqu’il est considéré comme une approche complète alliant la production d’énergie sur les bâtiments, une meilleure isolation des bâtiments et une gestion intelligente de l’énergie. L’avantage de cette initiative est le bon niveau de maturité des compteurs Linky et Gazpar, qui permet un calendrier cohérent de ces deux initiatives. Source: Etude technico-économique pour le déploiement des compteurs intelligents de GRDF, réalisée pour une consultation publique chez CRE– avril 201370 Source: Rapport final de l’étude technico-économique réalisée dans le cadre de la consultation publique de la CRE sur le projet de déploiement du système de comptage évolué de GrDFhttp://www.cre.fr/documents/consultations-publiques/projetde-deploiement-du-systeme-de-comptage-evolue-de-grdf 66 58 Source: Rapport final de l’étude technico-économique réalisée dans le cadre de la consultation publique de la CRE sur le projet de déploiement du système de comptage évolué de GrDF- http://www.cre.fr/documents/consultationspubliques/projet-de-deploiement-du-systeme-de-comptageevolue-de-grdf 67 La Région Nord-Pas de Calais devrait jouer un rôle essentiel en garantissant une gouvernance et une coordination adaptées pour l’initiative Zen-e-Ville et les initiatives impliquant des compteurs intelligents. Dans ce rôle, la région travaillera en étroite collaboration avec ERDF et GRDF afin d’identifier la meilleure façon de concrétiser ce projet au cours d’une transaction gagnantgagnant: • La région élaborera de nouvelles formations techniques afin de créer les compétences requises dans les PMEs pour le déploiement et initiera des programmes d’accompagnement du changement, • Les opérateurs de systèmes de distribution bénéficieront du soutien des acteurs locaux, mais également du dynamisme provenant directement de l’impulsion de la Troisième Révolution Industrielle. Concernant la mise en œuvre, il est nécessaire d’anticiper certains des risques et difficultés suivants: • Interopérabilité: entre les infrastructures réseau existantes et les compteurs intelligents, mais également entre les réseaux ainsi qu’au sein même d’un réseau. • Cyber sécurité: un réseau intelligent implique une dépendance à un réseau virtuel susceptible d’être mis hors service dans une intention malveillante ou par erreur, et exige par conséquent une fiabilité et une sécurité du réseau élevées. • La protection des données et le respect de la vie privée sont des conditions préalables, puisque de nombreux individus craignent une violation de leur vie privée. Les critères de référence européens font en général état d‘économies d’énergie de 2 à 3% grâce aux systèmes de gestion énergétique dans le domaine du gaz.66 Pour les distributeurs d’énergie, les compteurs intelligents permettent de réduire les coûts: des investissements et des frais d’exploitation sont ainsi évités (par exemple de petites interventions techniques pourraient être réalisées à distance, ce qui réduit la nécessité de déplacements de techniciens sur le terrain) et les systèmes de distribution sont ainsi optimisés. Les économies réalisées sur la facture d’électricité de l’utilisateur final pourront contribuer aux investissement. Les économies réalisées sur la distribution et les consommations d’électricité pourront compenser les investissements. Dans le projet d’étude élaboré pour Gazpar, les économies d’énergie de l’utilisateur final sont associées à une hausse du tarif d’acheminement. Toutefois, puisque ces économies d’énergie sont significatives, il existe toujours un net avantage pour l’utilisateur final. D’ici à 2020, la Région serait la première à être entièrement équipée de compteurs intelligents de gaz et d’électricité De plus, le projet Zen-e-Ville pourrait permettre à la région d’identifier tous les autres obstacles liés à la faisabilité puis de les surmonter. 5.5.4 Partager les scénarios énergétiques pour permettre une intégration transfrontalière Concernant Linky, le système d’information a dès le début été inscrit auprès de la CNIL (Commission Nationale de l’Informatique et des Libertés), afin de garantir la protection des données. D’un point de vue technique, les données sont encryptées et seules les informations relatives à la consommation sont extraites du compteur (aucune donnée personnelle telle que le nom, l’adresse, le numéro de téléphone, les coordonnées bancaires ne circule). Ce cryptage permettra de protéger le système contre d’éventuelles attaques malveillantes cherchant à nuire à la qualité du service et au respect de la vie privée. D’un point de vue réglementaire, les données sont la propriété du client et ne peuvent en aucun cas être communiquées à des tiers sans son accord. L’un des défis associés aux réseaux intelligents consiste à tenir compte des différents niveaux où la gestion de l’énergie s’avère nécessaire: bâtiment, quartier, commune, ville, région…et même des zones transfrontalières. Un « super grid » désigne un vaste réseau de transport d’électricité permettant d’échanger de gros volumes d’électricité sur de grandes distances. Il est parfois également appelé « méga grid ». L’idée du « super grid » est de créer des lignes de transport longue distance afin de tirer profit des sources renouvelables situées à distance. En effet, la production d’énergie renouvelable n‘est pas répartie de manière égale sur un territoire, puisqu’elle dépend des ressources naturelles de chaque région (par ex: l’énergie éolienne en mer, l’énergie solaire plus importantes dans les pays situés au sud …). De plus, certains pays sont précurseurs ou plus volontaires que d’autres en matière de développement des énergies renouvelables. Afin de satisfaire aux objectifs « 3x20 » d’ici à 2020, l’Union européenne a autorisé les états membres à échanger (en partie) de l’énergie renouvelable avec des pays n’appartenant pas à l’UE. Les « super grids » transfrontaliers présentent deux avantages significatifs: • Une technologie permettant de simplifier le transport de volumes importants d’électricité élevés sur de longues distances, • Le développement transfrontalier d’échanges d’énergie, puisque la production d’énergie renouvelable varie d’un pays à un autre. Figure 43.2 Sources d’énergie dans l’UE en 2050 Les opérations de déploiement ont déjà été budgétées (5 milliards d’euros pour Linky, 1 milliard pour Gazpar). L’opération sera financée par des économies réalisées par les distributeurs d’énergie (ERDF et GRDF), mais aussi par des économies d’énergie. Source CRE Le SRRRER a été rédigé conjointement par RTE et ERDF et est actuellement soumis à une consultation publique. Selon ce plan, l’installation d’une capacité de 974 MW était encore nécessaire le 10 avril 2013 (886 MW dédiés aux installations de production d’électricité supérieures à 36 kVA), afin d’atteindre l’objectif de 1 966 MW de capacité d’énergie renouvelable installée d’ici à 2020. Ceci permettrait de concrétiser l’ambition visant à multiplier par 4 d’ici à 2020 la production d’énergie renouvelable par rapport à 2005. 68 Une étude relative au « super grid » européen estime qu’une capacité de transmission supplémentaire de 750 GW serait nécessaire – capacité adaptée par incréments de 5 GW avec des lignes HVDC. Une récente proposition de Transcanada a estimé une ligne HVDC 3-GW de 1 600 km à 3 milliards de dollars américains ; elle exigerait un corridor de 60 mètres de largeur. En Inde, une récente proposition de ligne 6 GW et d’une longueur de 1 850 km a été estimée à 790 millions de dollars américains et nécessiterait une voie de 69 mètres de largeur. Avec une nouvelle capacité de transmission HVDC de 750 GW requise pour un « super grid » européen, l’espace et le budget nécessaire pour ces nouvelles lignes de transmission seraient considérables. 69 59 Les « super grids » offrent les moyens de transporter de l’énergie produite dans l’Europe du Nord (par exemple de l’énergie éolienne en mer du Nord ou de l’énergie hydraulique en Norvège) vers des zones de consommation situées au sud, puis d’importer potentiellement de l’énergie renouvelable produite en dehors de l’UE (côte sud de la Méditerranée). Aujourd’hui, dans l’Union européenne, la production d’énergie renouvelable est répartie de manière inégale entre les régions et les pays, et les plans pour 2050 prévoient l’amplification de cette tendance, comme le montre la feuille de route de 2050 (voir ci-dessous) proposée par la Commission de Régulation de l’Énergie (CRE). Grâce à sa position géographique comme « carrefour énergétique européen », et grâce aux interconnexions électriques existantes ou à venir, la région a la possibilité de collaborer avec ses voisins: l’Allemagne, la Belgique, le Luxembourg et la GrandeBretagne. L’Allemagne et la Belgique ayant adopté des modèles énergétiques largement basés sur les énergies renouvelables, ces deux pays doivent faire face à des problèmes d’intermittence et des risques d’interruption bien plus importants. La France, et en particulier la région du Nord-Pas de Calais, peuvent jouer un rôle clé dans l’ajustement de production ainsi que de la consommation industrielle et/ou résidentielle aux besoins réels des systèmes d’électricité locaux ou européens. La région, en collaboration avec RTE, pourrait promouvoir l’utilisation des mécanismes existants ou futurs (mécanismes d’équilibrage, effacement, ...) afin de donner de l’énergie et de la valeur économique à des offres de flexibilité locale (en particulier avec les sites industriels régionaux). Dans le même temps, le développement du mix énergétique pourrait être, grâce à des partenariats régionaux et la promotion d’implantation, un accélérateur pour de nouvelles activités (comme par exemple l’entretien de platesformes off-shore ...) ayant des impacts positifs sur l’emploi. L’évolution du mix énergétique, dans la région Nord-Pas de Calais, en France mais aussi en Europe, nécessite des changements importants de la structure du réseau de transport: pour ce faire, les responsables des réseaux préparent actuellement les adaptations nécessaires aux liaisons internationales conformément au système Le SRRRER a été rédigé conjointement par RTE et ERDF et est actuellement soumis à une consultation publique. Selon ce plan, l’installation d’une capacité de 974 MW était encore nécessaire le 10 avril 2013 (886 MW dédiés aux installations de production d’électricité supérieures à 36 kVA), afin d’atteindre l’objectif de 1 966 MW de capacité d’énergie renouvelable installée d’ici à 2020. Ceci permettrait de concrétiser l’ambition visant à multiplier par 4 d’ici à 2020 la production d’énergie renouvelable par rapport à 2005. 68 60 SRRRER (Schéma Régional de Raccordement au Réseau des Énergies Renouvelables68). Il sera impératif d’évaluer les investissements nécessaires.69 La région peut jouer un rôle essentiel dans la simplification des travaux de planification avec RTE et ERDF – dans sa proposition, ERDF l’appelle de ses vœux. L’objectif est d’anticiper les lieux d’implantation des sites de production d’énergie renouvelables afin de développer le réseau dans ces régions. La région partagera sa vision et ses objectifs tandis que RTE et ERDF apporteront la vision technique et la faisabilité pour le développement du réseau. Cette discussion sera particulièrement utile pour: • Établir des connaissances claires des échanges énergétiques transfrontaliers, • Évaluer l’impact des actions de Troisième Révolution Industrielle en matière de réduction de la consommation d’énergie (Zen-e-Ville et d’autres actions sur les bâtiments ou les transports), • Déterminer le rythme de la réduction de consommation d’énergie souhaitée, sa méthode de financement et son évolution possible au fil des années afin de correspondre à l’ensemble de la planification Troisième Révolution Industrielle. Il est important de synchroniser ce débat sur les plans de production d’énergie avec les programmes de modernisation et de construction. Ceci permettra aux producteurs et aux distributeurs d’énergie d’anticiper les changements et d’adapter leur stratégie et leurs opérations en conséquence. 5.5.5 Intégrer une centrale électrique virtuelle dans les projets de rénovation et viser l’autonomie énergétique Un micro-réseau est une section contiguë du réseau et ses ressources d’énergie interconnectées (c.-à-d. les générateurs, les charges, les dispositifs de stockage, les véhicules électriques) sont telles qu’elles peuvent fonctionner comme un îlot électrique indépendant déconnecté du reste du réseau. Une centrale électrique virtuelle (Virtual Power-Plant, VPP), souvent citée conjointement à un micro-réseau, diffère d’un micro-réseau en ce qu’une VPP est généralement associée à des ressources Une étude relative au « super grid » européen estime qu’une capacité de transmission supplémentaire de 750 GW serait nécessaire – capacité adaptée par incréments de 5 GW avec des lignes HVDC. Une récente proposition de Transcanada a estimé une ligne HVDC 3-GW de 1 600 km à 3 milliards de dollars américains ; elle exigerait un corridor de 60 mètres de largeur. En Inde, une récente proposition de ligne 6 GW et d’une longueur de 1 850 km a été estimée à 790 millions de dollars américains et nécessiterait une voie de 69 mètres de largeur. Avec une nouvelle capacité de transmission HVDC de 750 GW requise pour un « super grid » européen, l’espace et le budget nécessaire pour ces nouvelles lignes de transmission seraient considérables. 69 d’énergie réparties mais non à des sections spécifiques du réseau. Une VPP peut être associée à un micro-réseau, et fonctionner au sein de ce dernier, si les ressources d’énergie de la VPP sont connectées au sein de ce micro-réseau. Les micro-réseaux et les VPP permettent une répartition égale de l’énergie entre des bâtiments ou des quartiers. Ils doivent faire partie intégrante du projet Zen-e-Ville. Audelà de Zen-e-Ville, l’institut Fraunhofer IES recommande actuellement la création de « communes énergétiques » administratives où chaque secteur est chargé d’atteindre ses propres objectifs d’autonomie énergétique. un « centre microréseau », combinant la production d’énergie, le stockage et la gestion intelligente au sein d’un îlot électrique indépendant à l’échelle d’une ville La région Nord-Pas de Calais est en mesure de créer, dans des zones spécifiques où les bâtiments et l’infrastructure le permettent, un réseau intégré de micro-réseaux, de VPP et de capacités de stockage. L’initiative crée des zones autonomes capables de produire, de stocker et de gérer leur énergie. Grâce aux compteurs intelligents, elle permet en outre aux consommateurs de devenir des participants actifs dans le bilan énergétique local via le pilotage des consommations. Le démonstrateur « NiceGrid », réalisée dans la ville de Nice, en partenariat avec ERDF et Alstom contribue à une meilleure adéquation de l’offre et de la demande dans une région peu connectée au réseau électrique (« péninsule électrique »). Des leçons peuvent être tirées de ce projet pilote en révélant 3 défis techniques majeurs: • L’insertion facilitée et la gestion de l’énergie renouvelable décentralisée et intermittente au sein du réseau de distribution, • L’intégration des systèmes de stockage comprenant des niveaux de décision hiérarchique répartis au sein de l’architecture de communication et de contrôle des micro-réseaux, • La possibilité offerte aux consommateurs de devenir des participants actifs dans l’équilibre énergétique local par le pilotage des consommations. Les technologies requises pour un tel projet existent déjà ; la réelle valeur ajoutée est de les interconnecter, mais aussi de pouvoir en mesurer les résultats. Figure 44. Projet Nice Grid Une telle initiative dans la région Nord-Pas de Calais doit être intégrée au projet « Zene-Ville » (§ 0 Lancer un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle: le projet Zen-eVille). Au cours de la phase de planification, le potentiel d’un « centre de micro-réseau de services publics » devrait être identifié. A l’instar du déploiement des compteurs intelligents (§ 5.5.3 Être la première région à déployer des compteurs intelligents à grande échelle), ce projet exige de sensibiliser les consommateurs afin qu’ils deviennent de véritables acteurs de l’optimisation énergétique. L’impact attendu est le suivant: • Production d’énergie renouvelable et optimisation de l’utilisation, • Création d’emplois pour la conception des micro-réseaux interconnectés et l’installation d’infrastructures et de systèmes de pilotage, Figure 45. Gestion énergétique basée sur le Cloud urbain • Sensibilisation des consommateurs. Des partenariats avec les distributeurs d’énergie et les opérateurs de réseaux intelligents peuvent être envisagés pour que les investissements soient co-financés par des acteurs privés sous la forme de partenariats public-privé (PPP). Développer des services municipaux locaux grâce à un système d’information unique Il est possible d’améliorer les prestations offertes aux citoyens dans le cadre de l’initiative Zen-e-Ville par des services mobiles reliant plusieurs acteurs locaux: des producteurs d’énergie, des opérateurs de réseaux intelligents, des opérateurs de vélos ou de véhicules en libre-service, les transports locaux, la mise en œuvre et la maintenance de l’infrastructure Cloud. Le regroupement d’informations au sein d’un système unique permettrait de créer un développement de nouveaux usages offrant les avantages suivants: • Amélioration des informations relatives à leur efficacité carbone, • Liens aux programmes de pilotage des usages énergétiques, • Informations en temps réel concernant des services de transport multimodaux, en particulier dans des lieux stratégiques tels que les gares ou les stations de métro. L’objectif est de disposer d’un système complet intégré dans lequel chacun des utilisateurs peut être informé ou prendre des mesures destinées à optimiser la gestion de Source: Alstom l’énergie. Tous les acteurs doivent partager les informations afin que les usagers puissent les utiliser en temps réel et ainsi adapter leur comportement en vue de réduire leur empreinte carbone. Les utilisateurs devraient par exemple pouvoir immédiatement savoir si un vélo en libre-service est disponible à proximité ou si un tramway est sur le point d’arriver, afin qu’ils puissent choisir le meilleur moyen de transport. Des primes ou des prix pourraient être attribués afin de récompenser les éco-utilisateurs. Cette initiative pourrait être intégrée dans le projet « Zen-e-Ville ». Sa faisabilité dépend de l’implication et de la coordination des différents types d’acteurs: producteurs d’énergie, opérateurs de réseaux intelligents, opérateurs de véhicules ou de vélos en libre-service, transports locaux, mise en œuvre et maintenance de l’infrastructure Cloud. La Région a un rôle majeur à jouer en rassemblant et en coordonnant les parties prenantes locales et en élaborant des transactions gagnant-gagnant afin que chaque acteur participe activement à l’initiative. 61 La Région peut également être chargée de la communication avec les utilisateurs finaux, en créant une offre de Troisième Révolution Industrielle complète. Elle peut également travailler sur les nouveaux dispositifs de récompense à mettre au point afin d’encourager les éco-citoyens selon leurs efforts et leurs contributions au système. Même si la maturité du concept est encore limitée à l’heure actuelle, elle illustre parfaitement la manière dont la convergence des technologies et des énergies renouvelables au sein de l’Internet de l’énergie créé de nouveaux comportements typiques de la Troisième Révolution Industrielle. 5.5.6 Organiser un programme d’investissements réseau à long terme, intégrant les besoins locaux, et renforcer les projets régionaux à travers des architectures énergétiques optimisées L’une des ambitions de la région est de tirer profit des synergies entre les réseaux existants et d’organiser des « réseaux de réseaux »: électricité, gaz, eau, chauffage ; écologie industrielle (valorisation de l’énergie fatale, notamment des déchets) ; réseau d’hydrogène. Les avantages de cette approche consistent à tirer parti des infrastructures existantes et à créer des modes de contrôle mutualisés. Toutefois, ceci exige des algorithmes complexes, comprenant un certain nombre de critères, tels que la proximité, la disponibilité, l’aptitude à la fonction, le prix… Plus les parties prenantes contribuant au réseau sont nombreuses, plus le partage d’informations et la conception du mode de contrôle partagé sont complexes. Par ailleurs, les infrastructures existantes devront être réorganisées et équipées afin de communiquer via l’Internet de l’Energie. Entre aujourd’hui et 2030 puis 2050, il sera nécessaire d’anticiper les évolutions de ces infrastructures. Les réseaux électriques ont été initialement conçus pour acheminer l’électricité produite de manière centralisée vers les différents lieux d’utilisation. Aujourd’hui, la situation a changé: selon ERDF, les sites de production d’énergie renouvelable sont désormais répartis dans plus de 260 000 lieux en France. La hausse des énergies renouvelables dans le mix énergétique implique par conséquent le développement et la mise à niveau du réseau électrique. Afin de donner un ordre de grandeur, ERDF a consacré en 2012 plus de 136 millions d’euros d’investissements afin de mettre le réseau à niveau et de relier les consommateurs d’énergie dans la région Nord-Pas de Calais. Afin de relier les 62 producteurs d’énergies renouvelables sur l’ensemble du territoire français, ERDF investit actuellement plus de 200 millions d’euros chaque année. Les investissements nécessaires au développement des réseaux dans la région Nord-Pas de Calais doivent faire l’objet d’une évaluation et d’une planification. Un programme d’investissement réseau à long terme pourrait être initié par la Région. Cette initiative devrait être intégrée dans un plan national, impliquant à la fois les opérateurs nationaux et les collectivités locales pour déterminer les programmes d’investissement de manière régulière. Durant le débat sur la transition énergétique ERDF a proposé d’organiser cette coopération à un niveau régional, avec une consolidation et des arbitrages sur les investissements régionaux au niveau national par le gouvernement. Tous les investissements seraient alors classés par ordre de priorité afin de garantir la transparence, et ce par une entité élue démocratiquement. Enfin, le « réseau de réseaux » sera relié aux solutions de stockage. 5.5.7 Modifier la gestion de l’énergie pour les entreprises: évoluer d’un Directeur informatique à un Directeur de la productivité en charge de l’information, de l’énergie et de la logistique La Troisième Révolution Industrielle vise également à faire évoluer les comportements, les méthodes de travail ainsi que les activités. L’Internet de l’Energie permettra d’accélérer ces changements: • Les consommateurs individuels, en disposant d’informations en temps réel relatives à leur consommation d’énergie, aux tarifs énergétiques et en étant en mesure de produire et de vendre leur propre énergie, pourront ainsi optimiser leur consommation et donc réduire leur facture énergétique, • Les entreprises seront dotées d’informations de surveillance similaires et adapteront leur processus de production et de logistique. La Troisième Révolution Industrielle modifie la gestion de l’énergie et le paradigme logistique. Grâce aux informations en temps réel, elle créé une convergence et une interaction entre les systèmes d’information, l’énergie et la logistique. Les modèles d’exploitation des entreprises doivent s’adapter à cette évolution: les technologies de l’information, les flux logistiques et la gestion de l’énergie doivent être gérés depuis un endroit unique. Un nouveau poste sera créé au sein des entreprises: le Directeur des systèmes d’information sera remplacé par le Directeur de la productivité en charge de l’information, de l’énergie et de la logistique. Par conséquent, une formation et un développement de compétences seront nécessaires pour former soit le CIO dans ses nouvelles responsabilités, soit de nouveaux employés pour un tel poste de direction. La région peut anticiper ces besoins en créant de nouveaux parcours de formation: • Formation de professionnels dédiés désireux d’étendre leur champ de compétences fonctionnelles (CIO actuel devenant Directeur de la productivité), • Formation de jeunes étudiants dédiés afin de développer ces nouvelles compétences. La création de nouveaux programmes de formation exige de l’anticipation: la Région devrait immédiatement commencer à travailler avec des universités et des organismes de formation. Les entreprises et les PMEs devraient prendre part à l’élaboration de ces nouveaux programmes éducatifs, afin d’exprimer leurs besoins pour se projeter dans la Troisième Révolution Industrielle. Le Directeur de la productivité pourra créer des synergies entre la gestion de l’énergie, la gestion de l’information, la gestion des flux logistiques et l’éducation, chacun d’entre eux contribuant à une augmentation de l’efficacité énergétique. Tandis que traditionnellement, le Directeur des opérations (COO) gère la logistique et la production, ses fonctions doivent être étendues pour devenir ainsi le principal moteur de la Troisième Révolution Industrielle. Cette fonction sera tout d’abord nécessaire aux entreprises du secteur des bâtiments dans le projet Zen-e-Ville: elles devront gérer une logistique contraignante avec un engagement en matière d’efficacité énergétique sur le produit final. 5.5.8 Soutenir les projets de réseau intelligent existants La Région a déjà lancé 2 projets pilotes impliquant les réseaux intelligents. Ces projets peuvent être intégrés dans les travaux plus importants menés dans le cadre de la Troisième Révolution Industrielle. Ils peuvent être utilisés comme données d’entrée pour l’évaluation de la faisabilité et des coûts. Projet TIC – eNeRGY TIC Le projet Energy TIC est mis en œuvre au niveau des logements sociaux. L’initiative est axée sur la sensibilisation des individus à la gestion de l’énergie grâce aux nouvelles technologies. Elle permet de former des démonstrateurs de comptage intelligent parmi les habitants de 500 logements situés à Arras, Outreau, Saint Omer, Béthune et Saint Étienne au Mont. Un compteur intelligent a été installé dans des logements, en fournissant des informations en temps Initiatives réel relatives à la consommation d’énergie, en tant que service complémentaire au logement. Les locataires désireux de participer seront équipés et formés à utiliser une tablette numérique. Ils recevront également des conseils concernant leur mode de consommation. Garantir un accès tiers aux données énergétiques historiques et quotidiennes (services en open data) Être la première région à déployer des compteurs intelligents à grande échelle à court terme (3-5 ans) Le démonstrateur fournira un retour d’expérience sur l’impact d’actions de formations et de sensibilisation sur les comportements individuels. Ceci permettra en outre à la région de mesurer les réalisations relativement à l’effort qui a été nécessaire pour atteindre ces objectifs. Le projet est encore en cours de développement. Les principaux défis consistent à garantir (1) que les bâtiments sont totalement remis à niveau en terme de hautes performances énergétiques, (2) le déploiement des composantes essentielles du réseau intelligent (en particulier les énergies renouvelables), (3) à intégrer l’interaction avec les usagers et (4) à anticiper l’interaction entre les réseaux. Le démonstrateur fournira un retour d’expérience afin de tirer le meilleur parti du déploiement d’un réseau intelligent sur des bâtiments performants à l’échelle urbaine, sur une boucle d’alimentation indépendante. 5.5.9 Récapitulatif des initiatives Ainsi, l’Internet de l’Energie offre les moyens de réguler la demande et d’automatiser l’équilibrage continuentre les zones de production et les zones de consommation d’énergie. Ce réseau permet aussi de favoriser la mise en œuvre du cinquième pilier « le transport électrique et à pile à combustible » présenté dans le chapitre suivant. 5.6 Pilier 5: Les transports électriques rechargeables et à pile à combustible Le cinquième pilier de la TRI transforme à la fois l’organisation et les moyens pour la mobilité des marchandises et des personnes. Brancher des véhicules rechargeables nécessite un réseau énergétique efficient et intelligent, capable de charger et décharger les batteries ou piles à combustible. Le lancement des véhicules électriques ne sera toutefois efficace que s’ils peuvent être rechargés avec des énergies renouvelables. C’est pourquoi les piliers 1, 2, 3 et 4 sont essentiels pour établir le pilier 5. Organiser un programme d’investissements réseau à long terme, intégrant les besoins locaux, et renforcer les projets régionaux à travers des architectures énergétiques optimisées Intégrer une centrale électrique virtuelle dans les projets de rénovation et viser l’autonomie énergétique Projet SuNRISe Le projet SUNRISE est un prototype de réseau intelligent urbain sur une boucle d’alimentation indépendante (micro-réseau). Ce réseau intelligent sera déployé sur le campus de l’Université des Sciences de Lille. D’ici à la fin de l’année 2015, la boucle d’alimentation indépendante sera installée. A terme, 150 bâtiments seront équipés sur 110 ha et 25 000 utilisateurs seront concernés. Intégrer une centrale électrique virtuelle dans les projets de rénovation et viser l’autonomie énergétique à moyen terme (5-10 ans) Partager les scénarios énergétiques pour permettre une intégration transfrontalière à long terme (10-20 ans) Modifier la gestion de l’énergie pour les entreprises: évoluer d’un Directeur informatique à un Directeur de la productivité Soutenir les projets de réseau intelligent existants En 2008, la mobilité représentait 20 pour cent de la consommation d’énergie de la région. Elle est par conséquent un levier majeur. Les gains en efficacité peuvent être recherchés dans les deux domaines, transport des personnes et des marchandises. D’ici 2030, au niveau européen, on prévoit que les besoins en matière de mobilité vont croître de 20 à 30% en voyageurs x km ou en tonnes x km. Cette augmentation devrait être atteinte à travers une optimisation et consolidation des infrastructures existantes. La région Nord-Pas de Calais a d’ores et déjà de nombreux atouts, en particulier grâce à sa position géographique comme « hub international principal » pour le transport de marchandises et de personnes. De nombreux modes de transport existent déjà: un réseau ferroviaire à grande vitesse pour les personnes (Thalys…) et marchandises (projet Eurocarex), des aéroports, le Tunnel sous la Manche « the Shuttle », des ports, des voies navigables intérieures, maritimes, des autoroutes européennes, et d’importants itinéraires combinant transport routier et trains longs (transport intermodal, autoroutes ferroviaires). La principale difficulté en considérant la mobilité des marchandises est d’implémenter une vision de long terme proactive et unifiée: l’Internet Logistique. Pour faire en sorte que la révolution se produise, il est nécessaire d’engager des actions tangibles et proactives, coordonnées et soutenues au plus haut niveau. En effet, les changements de comportement pourraient prendre beaucoup de temps s’ils ne sont pas largement encouragés. De plus, piloter une vision générale permet à la région de choisir et de Les participants du groupe de travail régional comprennent les représentants du Projet Railenium, du Pôle i-trans, de l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux, du Centre d’étude Technique de l’Équipement (CETE), de l’ADEME, de l’EDF, de l’Association des Industries Ferroviaires NPDC. 71 prioriser les investissements. Ceci deviendrait le rôle central du Conseil Régional Nord-Pas de Calais. 5.6.1 Ambition régionale Sur le plan des transports et la de mobilité, la région Nord-Pas de Calais doit faire face aux défis suivants: • Un taux de déplacements en voiture très élevé (82% du nombre de kilomètres parcourus) dans la région Nord-Pas de Calais, • Temps perdu dans les embouteillages estimé à 1,5% du PIB régional (76 heures par an et par personne), • Peu de services intermodaux, qu’il s’agisse du transport de passagers ou de marchandises, • Faible convergence et interopérabilité entre les offres de mobilité, • Les acteurs régionaux de la mobilité se concentrent essentiellement sur la réduction des coûts plutôt que sur l’innovation et les services, • Des implications sociales et sanitaires: la région Nord-Pas de Calais atteint le taux d’obésité national le plus élevé. Dans ce contexte, la Région a défini les objectifs suivants pour entrer dans la Troisième Révolution Industrielle: • Devenir un centre de référence pour expérimenter/développer de nouveaux services et modèles économiques, • Développer un réseau d’infrastructure majeur pour les transports ferroviaires, fluviaux et véhicules électriques rechargeables, Source: http://www.revue-transport-public.com/component/ content/article/125/1003?sectionid=27 72 63 • Changer les comportements et les usages en matière de mobilité, vers des modes plus sains et plus actifs, • Développer des synergies inter-régionales afin d’atteindre une taille de marché critique, • Réduire la demande énergétique de transports de 10% d’ici à 2020 et de 25% d’ici à 2030, par rapport à 2010. 5.6.2 Les services logistiques comme bien commun La région Nord-Pas de Calais bénéficie d’un ensemble d’infrastructures de transport exceptionnel par sa qualité de hub au carrefour de l’Europe, y compris le Tunnel sous la Manche. Le Tunnel sous la Manche a amené des gains de productivité considérables pour les professionnels voyageant entre Paris, Londres, Bruxelles, Amsterdam et Lille. Les transports doivent être intégrés dans la matrice productive, pour créer un « bien commun » qui allie infrastructures et services. Les communications par Internet, qui ne font que commencer à gérer l’électricité verte pilotée transversalement, sont désormais utilisées pour créer un « Internet Logistique » qui va transformer la logistique locale, continentale et les transports tels que nous les connaissons aujourd’hui. La convergence des communications par Internet, de l’Internet de l’Energie et de l’Internet Logistique dans une même infrastructure homogène, fonctionnant comme une plateforme commune mutualisée, ouvre la voie de l’Age de la Collaboration. Alors que nos routes, partout dans le monde, sont pour l’essentiel traitées comme des infrastructures publiques, administrées comme des « biens communs », les modes de transport, que nous utilisons pour voyager et expédier des matériaux et des marchandises sur celles-ci, appartiennent à la fois à des entreprises publiques et privées. Chaque jour, des centaines de millions d’êtres humains utilisent les transports publics pour se déplacer vers et depuis leur travail et pour des raisons de mobilité sociale. Trains de banlieue, métros et bus assurent des services à des coûts tous justes supérieurs, financés par les taxes gouvernementales. D’autres centaines de millions sont dépendants des voitures privées pour leur mobilité économique et sociale. D’autres encore utilisent une combinaison de plusieurs modes: transport public, véhicule privé et vélo. La majeure partie des expéditions de produits commerciaux et de marchandises est acheminée par la route, par les transporteurs privés. Les grandes entreprises de la deuxième Révolution Industrielle, organisées verticalement, s’appuient sur leurs propres flottes internes de véhicules automobiles et camions et/ou sous-traitent la tâche 64 d’entreposer-déplacer matériaux, composants, autres fournitures et produits finis dans l’ensemble de la chaîne de valeur. Le faire seul a par ailleurs ses inconvénients. Bien que maintenir un commandement interne, vertical, sur la logistique et les transports donne aux firmes privées un puissant moyen de contrôle sur leur production ; l’entreposage et les canaux de distribution qui contrôlent cette production génèrent d’importants coûts, pertes d’efficacité et de productivité, ainsi que des émissions de CO2 accrues. Une récente étude mondiale a révélé plusieurs manières différentes selon lesquelles les modèles de gestion privé de la logistique contribuent à des pertes d’efficacité et de productivité ainsi qu’une hausse des émissions de CO2. Premièrement, dans le seul territoire des États-Unis, les camions semi-remorque ne sont, en moyenne, chargés qu’à 60% lorsqu’ils circulent sur les routes (65% en France). Le transport mondial fait même moins bien et est estimé à moins de 10% d’efficacité. Alors que les camions quittent le plus souvent les docks chargés, ils se vident de plus en plus après chaque déchargement et reviennent souvent à vide. Étonnamment, aux États-Unis en 2002 et en Europe en 2010, en moyenne les camions parcouraient 20% de la distance à vide et de nombreux autres kilomètres avec une remorque quasiment vide. Deuxièmement, les fabricants, grossistes, distributeurs et détaillants stockent leurs produits dans des entrepôts durant de longues périodes, souvent loin du lieu vers lesquels ils seront finalement expédiés, à des coûts élevés. Ce sont des marchandises qui restent en attente dans des centres de distribution et représentent des frais généraux considérables. Les entrepôts sont sousutilisés durant certaines périodes de l’année et font à d’autres moments au contraire face à un manque de place du fait de la nature saisonnière des lignes de produits. Troisièmement, de nombreux produits périssables ou sensibles aux saisons tels que la nourriture et les vêtements resteront invendus ; parce qu’ils n’auront pas pu être livrés à temps en raison d’inefficacités logistiques. Ces pertes dues aux contraintes de temps sont souvent aggravées dans les pays en développement, où les infrastructures de transport et de logistique sont faibles, peu fiables, et connaissent des défaillances. Quatrièmement, les produits sont souvent expédiés sur des circuits indirects plutôt que sur les itinéraires les plus directs, en grande partie en raison de la dépendance des entrepôts et centre de distribution géants centralisés qui couvrent de larges terrains. Cinquièmement, dans un système logistique mondial dominé par des centaines de milliers de transporteurs privés, il manque des standards et protocoles communs qui permettraient aux entreprises de collaborer en utilisant les technologies de l’information et applications internet les plus récentes. Ce qui permettrait de partager les ressources logistiques d’une manière optimisée qui réduirait les coûts opérationnels, avec une efficacité et une productivité accrue. La plupart des économistes soutiendraient qu’un système capitaliste attaché à l’échange de biens et de services sur le marché privé, et dirigé par le motif de profits, est le moyen le plus efficace pour allouer de rares ressources à des fins de production. Cependant, lorsqu’il s’agit de logistique — le moyen par lequel ces biens et services sont stockés, transportés et livrés aux clients - le processus est si peu efficace et productif qu’il faudrait au moins se donner un temps de réflexion. Avec des coûts d’énergies qui oscillent vers des pics plus élevés, qui représentent un poids croissant sur notre système logistique déjà redondant, avec des inefficacités à chaque tournant ; il est aujourd’hui particulièrement important de repenser la façon dont nous stockons et expédions matériaux et marchandises. Si les logistiques ne représentaient qu’une petite partie du système capitaliste, cela n’aurait que peu d’importance. Mais les logistiques sont le moteur entraînant de ce système — le processus par lequel fournisseurs et acheteurs entrent en contact et mènent des affaires à chaque étape de la chaîne de valeur. En 2004, le transport de marchandises représentait 12% des emplois directs et indirects en France. Les inefficacités surenchérissent une énorme facture CO2. En France, en 2011, 84% du transport a été réalisé par la route, en émettant des quantités considérables de CO2 dans l‘atmosphère. Aujourd’hui, une nouvelle génération d’universitaires et de professionnels de la logistique porte un regard attentif sur le système de communication Internet, distribué, collaboratif, transversal, avec son architecture de systèmes ouverts et sa gestion des services communs ; ce modèle pourrait radicalement transformer les logistiques mondiales telles que nous les connaîtrons au 21ème siècle. Ironiquement, les leaders de l’industrie se souviendront que l’industrie de l’informatique et des télécommunications a emprunté certaines métaphores logistiques afin de conceptualiser leurs premières avancées dans la révolution des communications par Internet. Peu de temps après le lancement du World Wide Web en ligne, le Vice-président des ÉtatsUnis, Al Gore, a évoqué la nécessité de créer « une super autoroute de l’information », indiquant que la création du système d’autoroute américain reliant les différents états avait permis une génération plus tôt de relier le transport routier, avec des retombées allant du développement des banlieues au désenclavement géographique de la fabrication et de la distribution, avec une croissance fulgurante du tourisme – tout ceci offrant aux États-Unis la période économique la plus prospère de ses 200 ans d’histoire. L’architecture ouverte d’un système autoroutier interconnecté inter-Etat, qui permet à un véhicule d’aller d’une côte à l’autre sans rencontrer le moindre feu rouge, a inspiré les férus d’informatique à concevoir un support de communication interconnecté qui permet de faire circuler des paquets d’informations à travers différents réseaux au sein d’un système fluide et transparent. De la même manière, le secteur de la logistique utilise actuellement des métaphores de l’Internet pour repenser sa propre industrie. Benoît Montreuil, du « Centre de recherche universitaire sur les réseaux d’entreprise, la logistique et le transport » (CIRRELT) au Canada explique que tout comme l’univers numérique a repris la métaphore de la super autoroute, le secteur logistique devrait à présent adopter la métaphore de l’architecture ouverte de la communication par Internet distribuée, pour remodeler la logistique mondiale. Montreuil décrit les caractéristiques essentielles d’un Internet Logistique, en précisant que de nombreux composants sont déjà en place, mais ne sont pas encore connectés au sein d’un seul système-ouvert transparent. En premier lieu, un paquet d’information transmis sur l’Internet numérique contient des informations relatives à son identité et à son itinéraire pour rejoindre sa destination. Le paquet de données est structuré indépendamment de l’équipement, ce qui permet de traiter le paquet à travers différents systèmes et réseaux, incluant des câbles de cuivre, fibres optiques, routeurs, réseaux locaux, réseaux de grandes régions etc. De la même manière, tous les produits physiques devraient être intégrés dans des conteneurs modulaires normalisés qui pourraient être transportés à travers l’ensemble des réseaux logistiques. Ces conteneurs devraient être équipés d’étiquettes et de capteurs intelligents qui permettraient de les identifier et de les trier. Le système tout entier, de l’entreposage au transport jusqu’aux utilisateurs finaux, nécessiterait d’utiliser les mêmes standards techniques et protocoles pour réaliser en toute simplicité le passage d’un point à l’autre. Grace à l’Internet Logistique, le transport traditionnel « de point à point » et « hub and spoke » céderait la place au transport intermodal multi-segments distribué. Plutôt que d’avoir un chauffeur prenant en charge l’ensemble de la prestation de transport du centre de distribution jusqu’au lieu de déchargement final, puis se détournant sur le site le plus proche pour collecter une cargaison à livrer sur le chemin du retour ; la livraison serait pilotée globalement dans un système distribué. Le premier chauffeur pourrait livrer la cargaison au sein d’un hub situé à proximité, puis prendre en charge une autre remorque et cargaison pour revenir à son point de départ. Un second conducteur collecterait alors la cargaison, puis la livrerait au prochain hub sur la ligne – qu’il s’agisse d’un port, d’une gare de triage ou d’un aéroport – jusqu’à ce que l’ensemble de la cargaison soit arrivée à destination. Montreuil explique que selon l’ancien système, un conducteur se rend du Québec à Los Angeles, soit 10.000 km aller-retour en au moins 240 heures, le conteneur atteignant Los Angeles après 120 heures de route. Grâce au système distribué, 17 chauffeurs différents rouleraient chacun en moyenne six heures puis rentreraient chez eux dans la même journée. Ce système de transfert permettrait d’acheminer le container à Los Angeles en seulement 60 heures, soit la moitié du temps nécessaire selon le système traditionnel de point à point. Le suivi du conteneur par Internet permettrait un relais rapide à chaque point de distribution, en garantissant l’absence de perte de temps lors de chaque transfert. Selon le système logistique actuel, la plupart des sociétés privées possèdent un ou plusieurs entrepôts-centres de distribution, mais rarement plus de 20. La plus grande partie des entrepôts ou centres de distribution sont indépendants et signent habituellement des contrats avec une seule entreprise privée, ils gèrent rarement la logistique de plus de dix entreprises. Cela signifie que les sociétés privées n’ont à leur disposition que quelques entrepôts ou centres de distribution spécialisés, ce qui limite les diverses opérations possibles en stockant et en transportant les marchandises sur les différents continents. Si ces centres étaient reliés au sein d’un réseau d’approvisionnement ouvert, géré par des algorithmes sophistiqués capables d’utiliser le système des Big Data, pour stocker des articles et acheminer les cargaisons de la manière la plus efficace possible et à tout moment ; il y aurait une amélioration considérable de l’efficacité énergétique et de la productivité, avec un bénéfice partagé en économies de carburant et réductions d’émissions de CO2 pour chacune des entreprises utilisant le réseau. Benoît Montreuil précise qu’un réseau d’approvisionnement ouvert permettrait aux entreprises de réduire leur délai d’exécution à un taux proche de zéro, à condition que leur stock soit distribué dans quelques-uns des centaines de centres de distribution situés à proximité du marché de l’acheteur final. De plus, au fur et à mesure des progrès de l’impression 3D, les entreprises pourraient transmettre des logiciels codant leurs produits vers des imprimantes 3D locales capables de l’imprimer puis de le stocker dans un centre de distribution situé à proximité, en vue d’une livraison finale aux grossistes et clients régionaux. La technologie pour mettre en œuvre un Internet Logistique existe et est déjà en grande partie disponible. Il est nécessaire de faire évoluer le système actuel vers l’adoption de normes-protocoles universels et d’un modèle commercial, destiné à faire fonctionner un système logistique ouvertconnecté aux niveaux régional, continental et mondial. Dans le secteur logistique, l’on pourrait douter que des centaines d’entreprises s’associeraient en toute confiance à une seule entreprise privée pour gérer l’ensemble de leurs flux de transport. Ce type de monopole poserait le même genre de problèmes que si l’on permettait à des opérateurs de télécommunication de contrôler seuls les flux d’informations sur l’ensemble de la toile. Une supervision et une gestion gouvernementales peuvent être soumises à des abus, compte tenu de leur propension à utiliser le système pour récompenser des référents nationaux et à faire de la discrimination face aux entreprises extérieures menant des activités sur leurs marchés. En se rassemblant au sein de coopératives logistiques ou de toute autre forme de gestion des services communs, chaque société privée pourrait récolter les fruits d’une appartenance à un service interconnecté au sein d’un réseau à grande échelle. Des fournisseurs de services de transport intégrés existent et vont vraisemblablement prendre de plus en plus en charge la tâche de consolider les flux entre plusieurs clients, réunis au sein de structures coopératives, pour concrétiser le vaste potentiel d’un Internet Logistique qui facilite des économies d’échelle transversales. Une infrastructure logistique ouverte permettra aux fournisseurs de services de transport intégrés d’accéder à un terrain de jeu universel — composé de centaines d’entrepôts et de centres de distribution, reliés au sein d’un réseau coopératifs d’entreprises unique — qui leur permettra d’optimiser les exigences logistiques de chacun de leurs clients 5.6.3 Créer une gouvernance dédiée aux projets de mobilité de la Troisième Révolution Industrielle De la même manière qu’il existe pour l’Internet une autorité centrale qui fait évoluer les protocoles et contrôle l’attribution des adresses, l’Internet de la Logistique a besoin d’une autorité centrale pour prioriser Les AOT en France désignent des autorités publiques chargées de définir la politique de couverture et de tarification du transport. En général, les départements font office d’AOT pour les transports non-urbains sur leur territoire, tandis que les régions assurent le rôle d’AOT dans le domaine ferroviaire pour leur secteur. 73 65 les investissements et coordonner les modes de transport. Créer un conseil de la planification des transports Compte tenu des investissements et de la nécessité d’avoir une vision d’ensemble de la mobilité à long terme au niveau régional, le groupe de travail régional a suggéré la création d’un « conseil de planification des transports ». En réunissant les parties prenantes locales (entreprises, gouvernements locaux, experts, universités…), le Conseil travaillerait en étroite collaboration avec le groupe de travail actuel, et serait en charge de façonner l’avenir de la mobilité dans le Nord-Pas de Calais. Le groupe de travail serait mandaté pour trouver des idées innovantes, évaluer leur impact et leur faisabilité, garantir leur cohérence et planifier leur réalisation en vue d’atteindre les objectifs régionaux. Il jouerait essentiellement un rôle consultatif. Les membres du groupe de travail régional sur le Pilier Mobilité sont prêts à poursuivre leur travail et seraient naturellement les principaux membres de ce conseil71 qui pourrait ensuite accueillir d’autres participants concernés. Le conseil doit être constitué à court terme, afin de poursuivre l’impulsion créée par le groupe de travail sur la Troisième Révolution Industrielle en 2013. Créer une Agence des Mobilités pour la région Nord-Pas de Calais Dans la région Nord-Pas de Calais, le SMIRT (Syndicat Mixte Intermodal Régional de Transports) a été créé en 2010, en regroupant la Région et 13 autres AOT. La mission est de « développer et de simplifier l’utilisation du transport public dans l’ensemble de la région Nord-Pas de Calais en ligne avec le développement durable »72. Le SMIRT est unique en France et cherche à instaurer un transport intermodal au sein de la région: coordination des offres, informations multimodales, harmonisation des tarifs, développement d’une billetterie simplifiée de tickets de transports, tickets partagés pour plusieurs modes de transport (voir § 5.6.9 Développer des stations intermodales et une tarification intégrée de point-à-point). Le groupe de travail régional sur les transports a suggéré d’offrir au SMIRT le rôle d’une agence de mobilité, possédant de véritables moyens d’action. A plus long terme, il est nécessaire de créer une « Agence des mobilités » pour la région Nord-Pas de Calais, afin qu’elle joue un rôle indispensable de prise de décision. Cette agence doit être une entité légale, dotée de l’autorité et des leviers nécessaires pour Les participants du groupe de travail régional comprennent les représentants du Projet Railenium, du Pôle i-trans, de l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux, du Centre d’étude Technique de l’Équipement (CETE), de l’ADEME, de l’EDF, de l’Association des Industries Ferroviaires NPDC. exiger des engagements et des mesures de la part des parties prenantes régionales. Cette autorité permettrait de mettre en œuvre la vision de la mobilité. Parmi ses prérogatives, on pourrait proposer: • Perspective d’avenir et innovation: plan d’une vision à long terme, études d’innovation, appels à projet … • Gestion des programmes: études d’innovation, évaluation et planification de projets, tableau de bord, définition et surveillance des ICP, évaluation de l’impact … • Coordination des parties prenantes publiques et privées L’Agence doit se composer de représentants de l’AOT (Autorité Organisatrice de Transports) locale73. Le principal défi consisterait à définir les acteurs impliqués ainsi que leurs leviers d’action afin de garantir une réelle valeur ajoutée. Cette agence aurait pouvoir pour suggérer des actions en matière de logistique et de fret. 5.6.4 Revoir l’organisation logistique de proximité afin de réduire les émissions de carbone Avant l’Internet, les ordinateurs et les systèmes d’automatisation communiquaient en utilisant leur propre protocole propriétaire et la connectivité du matériel. Le Minitel utilisait un encodage propriétaire qui ne pouvait transiter sur d’autres moyens que la ligne terrestre de l’ancien système téléphonique. Le trafic Minitel n’était pas compatible avec un modem traditionnel de communication. Dans le secteur des transports, des limitations similaires se produisent: différents fournisseurs desservent une même boutique en ville avec leur propre service de livraison qui ne peut pas livrer un même endroit d’une seule fois, ce qui crée des embouteillages dans les rues. L’Internet Logistique nécessite une approche coopérative entre les différents prestataires pour parvenir à une optimisation des livraisons. Le but de ce paragraphe est de décrire les moyens de parvenir à une telle optimisation dans la logistique de proximité. Mettre en œuvre une logistique coopérative du dernier kilomètre La logistique « du dernier kilomètre » est plus onéreuse pour l’expéditeur mais également en termes de conséquences environnementales: le transport de marchandises représente environ un tiers des émissions polluantes dans les zones urbaines. La logistique « du dernier kilomètre » concerne des défis à la fois internes (par ex. 71 66 les opérations des terminaux) et externes (par ex. les embouteillages) pour le secteur de la distribution de marchandises. Les défis internes peuvent pour la plupart être relevés par le secteur grâce à une meilleure synchronisation et une meilleure coordination des opérations, mais les défis externes exigent des efforts concertés en matière de politique publique. L’opération est complexe car il existe plusieurs solutions, selon les secteurs et les acteurs présents. Les zones rurales et urbaines ne sont pas confrontées aux mêmes difficultés: dans les villes, ces difficultés sont dues au nombre élevé de véhicules utilisés pour livrer une faible quantité de marchandises, notamment pour le transport privé (le transport privé affiche actuellement une forte hausse en raison de l’e-commerce). Dans les zones rurales, la difficulté concerne les distances élevées requises pour effectuer une livraison, générant ainsi des taux élevés d’émission de carbone. Les solutions du dernier kilomètre doivent également tenir compte du type de marchandises livrées: • Le transport privé provenant de l’e-commerce ou de la vente par correspondance: les principales caractéristiques sont les petites quantités des marchandises expédiées, la fréquence inégale et la disponibilité des individus devant se trouver à leur domicile pour réceptionner leurs colis. • Transport commercial: les principales caractéristiques sont de grandes quantités et une fréquence égale pouvant être supérieure à une fois par jour. Trois principaux leviers peuvent être utilisés pour résoudre le problème lié à la logistique du dernier kilomètre: • Optimisation de l’espace réservé aux camions à court terme, ce qui permettra de passer à l’Internet Logistique physique, à moyen/long terme, • Le réseau existant de La Poste (plus de 17 000 bureaux de poste en France) et d’autres acteurs logistiques, • La mobilité des individus, puisque la plupart d’entre se déplacent tous les jours et passent par des lieux où des marchandises pourraient être stockées. Dans les lieux commerciaux, l’optimisation et le partage de l’espace réservé aux camions (grâce aux containers normalisés créés avec l’Internet physique) semblent représenter une bonne option. L’objectif est de disposer d’un espace vide le plus faible possible, ce qui signifie que le même camion peut, au cours Les AOT en France désignent des autorités publiques chargées de définir la politique de couverture et de tarification du transport. En général, les départements font office d’AOT pour les transports non-urbains sur leur territoire, tandis que les régions assurent le rôle d’AOT dans le domaine ferroviaire pour leur secteur. 73 Source: http://www.revue-transport-public.com/component/ content/article/125/1003?sectionid=27 72 d’une tournée, livrer des marchandises et en remporter d’autres (des déchets par exemple). Ce système permet de réduire la nécessité de camions multiples. La normalisation des containers ainsi que l’encapsulation intelligente avec reconnaissance numérique permettent aux transporteurs d’associer des flux entrants/sortants dans un même camion et de livrer des marchandises destinées à plusieurs enseignes (ce qui rompt avec la méthode d’expédition individuelle et indépendante qui existe aujourd’hui). Ces solutions d’optimisation sont déjà en place dans certains « éco-quartiers », tels que les rues Climate Street / Utrechtsestraat à Amsterdam. Le défi consiste désormais à développer de telles initiatives à plus grande échelle. La région pourrait ainsi être la première à organiser un Internet Logistique à l’échelle de la ville, mais aussi entre les villes. Dans les zones résidentielles, le transport de marchandises est principalement utilisé pour les livraisons privées. Même si l’Internet Logistique (par partage de l’espace réservé aux camions) permet d’optimiser les flux, les principaux leviers sont les suivants: une meilleure organisation des calendriers de livraison, le développement des points de livraison sur les voies existantes habituelles de mobilité des individus, ainsi que l’utilisation des réseaux logistiques existants. • une meilleure organisation des calendriers de livraison, en garantissant qu’une personne est présente lorsque les colis sont acheminés, ce qui permet de limiter le transport inutile. Afin d’assurer une optimisation maximale, les entreprises doivent partager leurs calendriers de livraison afin de pouvoir partager le camion se rendant sur un lieu spécifique. Ceci pourrait être réalisé grâce à des outils spécifiques activés par des plateformes logistiques et des centres de livraison communs créés dans le programme Internet Logistique physique. Pour aller plus loin, au niveau d’un bâtiment ou d’une rue, les habitants pourraient organiser ensemble la livraison de leurs produits, en particulier pour les produits laitiers et l’eau généralement achetés en ligne puis livrés à domicile. Une application mobile pourrait ainsi permettre aux habitants d’une rue de savoir si d’autres personnes ont commandé de l’eau en livraison et ajouter leur commande en ligne. En tenant compte des commandes de la commune, un algorithme permettrait de calculer la journée optimale pour procéder à la livraison, en alliant différents produits. La livraison sera effectuée le même jour pour tous les habitants de la rue /du bâtiment. L’avantage pour l’expéditeur est de réduire les coûts de livraison. Les consommateurs paieront donc des frais de livraison inférieurs puisque ces derniers seront partagés entre les habitants de la commune. Des entreprises de produits de consommation courante seraient certainement intéressées par ce type de modèle, puisque les frais de livraison sont aujourd’hui souvent supportés par l’entreprise. De plus petits producteurs (par ex. des producteurs locaux de fruits et de légumes) pourraient également s’y intéresser puisque ce système leur offrirait la possibilité de créer un service de livraison, et ce à moindre coût. Cette initiative pourrait tout d’abord commencer avec une seule entreprise puis être étendue à d’autres produits et d’autres sociétés. Ces livraisons en coopérative pourraient être organisées pour des produits frais régionaux, ce qui créerait des synergies supplémentaires au sein de l’économie locale. • L’utilisation de la mobilité existante et naturelle des individus change les règles: ce ne sont plus les produits qui sont livrés au consommateur, mais les consommateurs qui vont chercher les produits dans un lieu pratique, sur leur trajet habituel. Le système consiste à créer des points de livraison dans des lieux fréquentés par la plupart des individus, par exemple des gares, des stations de bus et d’autres stations de transport public, mais également des gares de péage pour les personnes devant se déplacer en voiture ainsi que des centres d’affaires. Ces solutions présentent les avantages d’être naturellement accessibles puisque les individus passent tous les jours par ces lieux de livraison en se rendant sur leur lieu de travail ; de plus, elles réduisent le nombre de points de livraison des véhicules utilisés à cet effet, ce qui facilite le partage de l’espace réservé aux camions. La clé de la réussite de ce projet est de prévoir pour ces points de livraison une large plage d’horaires d’ouverture ; des solutions sécurisées ouvertes 24h/24 et 7 jours sur 7 pourraient être envisagées. Des applications mobiles permettraient de simplifier le processus de commande, en choisissant le point de livraison et en connaissant la date de livraison. Des points de livraison existent déjà, mais la plupart sont situés dans des bureaux de poste ou des boutiques, ce qui limite les heures d’ouverture. L’innovation consiste ici à associer la localisation au sein de nœuds de mobilité au quotidien. La Poste pourrait continuer à être un point de livraison physique, mais ceci exigerait une amélioration des services afin de prévoir des retraits en dehors des heures de travail. De telles initiatives existent déjà ; elles doivent cependant être multipliées. • Les réseaux existants de fourniture de services pourraient être largement optimisés. Par exemple, dans l’ensemble du territoire français, La Poste assure une mission de service public consistant à livrer au quotidien le courrier de chaque foyer. Ceci signifie que 110 000 facteurs assurent une tournée de distribution de courrier quotidienne de 600 000 courriers. Cette main-d’œuvre pourrait servir de point de contact physique pour livrer d’autres services en plus du courrier. Il y a quelques années, La Poste a déjà lancé ce type de service, baptisé « Facteurs services + »74 et qui propose des services de proximité spécifiques tels que des livraisons de médicaments ou de produits culturels aux personnes âgées. Un partage intelligent de l’itinéraire des facteurs permettrait d’accroître la productivité. La principale difficulté serait d’encourager un certain nombre d’acteurs différents à travailler de concert afin de façonner et de proposer ce service. Même si les facteurs sont les plus visibles, certains acteurs moins conséquents peuvent être désireux de prendre part à un modèle de livraison à domicile. Le modèle économique doit être défini avec les acteurs locaux les plus pertinents. Comme elle n’a pas d’intérêt économique direct, la Région pourrait se positionner comme un accélérateur neutre pour ce projet puis proposer d’être un territoire pilote pour réaliser les premiers essais. Pour les consommateurs, cette initiative pourrait offrir un point de contact unique, réduisant ainsi la nécessité de se trouver à son domicile pour réceptionner les commandes. Les avantages de ces initiatives comprennent l’optimisation de la plateforme existante, le désengorgement des centres villes et un meilleur confort offert aux consommateurs. Amsterdam a mis en place un système coopératif de ce type75. Une gouvernance intelligence et un équilibre économique des opérations logistiques constituent la clé de la réussite. La Région pourrait entamer un dialogue avec les parties prenantes et les PMEs consommatrices ou opératrices de logistiques afin de prendre les premières décisions ne nécessitant pas l’infrastructure complète de l’Internet Logistique, tout en intégrant ce concept dans les plans à moyen terme. D’ici à 2020, la région serait le premier lieu où l’expérience avec un acteur local pourrait avoir lieu. D’ici à 2030, la région pourrait également être la première à avoir mis en place l’Internet Logistique et à en définir des normes pour les régions voisines. http://www.laposte.fr/Facteurs-Services-Plus 74 http://amsterdamsmartcity.com/projects/detail/id/9/slug/ klimaatstraat 75 67 Soutenir la logistique du dernier kilomètre grâce à une bouse multimodale La logistique coopérative du dernier kilomètre est possible uniquement en prévoyant une période de transition au cours de laquelle le partage de camions serait obligatoire. Cependant, la Région peut engager des mesures pour faciliter cette mise en œuvre. La livraison de matériaux sur des sites de construction est critique en termes de gestion du temps puisque le coût des ouvriers est élevé et qu’ils ne peuvent attendre ces matériaux pendant de trop longues périodes. C’est la raison pour laquelle la livraison doit être mieux organisée afin d’éviter tout retard. Le partage de camions repose sur les propriétaires de camions qui satisfont aux exigences des expéditeurs de marchandises. La connexion entre ces populations doit être soutenue par un système d’information hautes performances offrant une visibilité complète de l’offre/de la demande concernant l’espace de livraison, aidant les expéditeurs à définir leurs itinéraires de livraison, mais également les constructeurs à organiser leurs calendriers de travaux. Une plateforme d’échange de transmission permettrait de venir à l’appui de ces interactions. Cette plateforme devrait être multimodale, afin de faciliter le transport de marchandises provenant de différents lieux. Il devrait exister seulement quelques lieux de ce type, puisque la valeur d’un lieu d’échanges réside dans une large offre/demande. Des échanges simples impliquent des protocoles et des formats normalisés (conditionnement, volumes, poids, délai de livraison, distances…). Le rôle de la Région serait d’initier et d’organiser cette plateforme, de définir des normes et de garantir la sécurité des échanges. L’établissement de normes et la définition d’organisations d’échange logistique constitueraient ainsi les premières étapes de l’ère de l’Internet Logistique physique pour le bénéfice des PMEs locales. 5.6.5 Créer le premier Internet Logistique, pour la région mais également au-delà des frontières Zen-e-Ville et la Vallée de la Biosphère (§5.3 Pilier 2: Les bâtiments producteurs d’énergie) deviendraient la première initiative à ouvrir la voie de la Troisième Révolution Industrielle. Un projet de cette envergure exige du matériel et des individus prêts à travailler sur site. Les besoins en matière de transport offrent l’opportunité de commencer à organiser le réseau de logistique et de transport qui viendra soutenir ce travail. Ceci marquera le début de l’« Internet Logistique Physique », qui doit être caractérisé par des formats d’échange normalisés et une encapsulation permettant de simplifier le transport et les échanges de marchandises. Ce réseau doit être économe en énergie, destiné aux marchandises et aux individus et être conçu parallèlement au projet Zen-e-Ville. Faire du flux de matériaux des rénovations massives une véritable opportunité Tel que décrit précédemment, le projet Zen-e-Ville offrira l’opportunité d’éprouver l’Internet Logistique. Les coûts des matériaux (42,8%) sont généralement équivalents aux frais de main-d’œuvre (43,2%) au sein de la structure des coûts de construction76. Compte tenu du taux de rénovation ciblé des bâtiments résidentiels, un flux important de matériaux de construction neufs et usagés sera déclenché par les travaux de rénovation. Le bois lui-même, s’il est utilisé de manière ambitieuse pour l’isolation thermique, l’enveloppe extérieure et la structure des bâtiments, serait acheminé depuis l’est de la France (Ardennes). Compte tenu de l’équilibre commercial national des matériaux de construction (importations nationales 1 600M€, exportations 800M€77), on prévoit que certains matériaux majeurs proviendront de pays voisins. Ce flux de matériaux doit être planifié puis organisé conformément aux principes de l’Internet Logistique. Des efforts majeurs doivent être entrepris en matière de planification de la construction, afin que les différents entrepreneurs tirent parti d’une plateforme logistique commune de manière collaborative afin de réduire au maximum les coûts environnementaux et financiers du transport de matériaux. Afin de concrétiser ce projet, la Région doit travailler en étroite collaboration avec les PMEs et acteurs logistiques locaux: la SNCF pour le domaine ferroviaire, mais également les différents représentants du secteur ou les fédérations , ainsi que des entités dédiées travaillant sur le développement des transports et de la logistique dans le NordPas de Calais: Euralogistic, Club logistique et transport 59-62, Club logistique du HainautCambrésis. La Région doit définir la vision de l’Internet Logistique et la partager avec les acteurs logistiques, afin d’être en mesure de travailler ensemble sur ce projet. Cette vision doit également être partagée avec le projet Zene-Ville, afin d’être en mesure de planifier les travaux en sachant d’où et de quelle manière proviendront les matériaux dont ils auront besoin. La Fédération Nationale des Transports Routiers (FNTR), l’Union Nationale des Organisations Syndicales des Transporteurs Routiers Automobiles du Nord-Pas de Calais (UNOSTRA), la TNF Nord-Pas de Calais, l’association UNOTRE et l’Association française pour la logistique (ASLOG) 78 Grant Thornton, 2009 76 INSEE, 2001 77 68 Ce projet permettra de créer des emplois, grâce à la mobilisation d’individus pour concevoir et mettre en œuvre des containers, des routes, des connexions, RFID… Les émissions de carbone seront en outre réduites par rapport à un « scénario logistique classique ». Ce projet permettra également de créer de nouvelles relations entre les opérateurs logistiques de la région et encouragera l’innovation au sein de cette zone géographique. Parallèlement, la région acquerra une expertise de taille, basée sur la mise en œuvre en temps réel, et l’exploitera de façon à développer l’influence et la coopération avec d’autres régions voisines. Par conséquent, nous pouvons envisager de lancer un petit système Internet physique en premier lieu dans la région Nord-Pas de Calais, puis de le déployer en Europe tout en étoffant la plateforme de Troisième Révolution Industrielle sur tout le continent. Étendre l’Internet physique de marchandises à la vente par correspondance et à d’autres industries locales La région Nord-Pas de Calais est leader historique national du secteur de la vente par correspondance. L’association: • du leadership national dans le domaine de la vente par correspondance, • du leadership national dans le domaine de l’industrie ferroviaire, • d’un hub de transit international et multimodal unique en Europe, • de l’initiative d’importations de biomasse (voir Pilier 1 §5.2.5 Développer le potentiel régional en biomasse, la géothermique et le bois), • de la logistique des éoliennes (voir Pilier 1 § 5.2.4 Utiliser les spécificités territoriales afin de développer l’énergie éolienne), Offre l’opportunité de positionner la région comme le centre international le plus avancé dans le domaine de l’« Internet des marchandises ».79 Ce concept a été créé par le professeur Benoît Montreuil, de l’Université de Laval au Québec. Il repose sur l’observation selon laquelle les systèmes logistiques actuels sont inefficaces et peu durables du point de vue de leurs résultats économiques, environnementaux et sociaux. Par exemple80: • Les camions et les containers ne sont souvent remplis qu’à moitié au départ, une grande partie de la remorque étant remplie par le conditionnement: 56,8% de taux de remplissage lorsqu’ils ne sont pas vides ; 42,6% d’utilisation en moyenne, Benoît Montreuil, CIRRELT, Québec, 2011 79 Source: Manifeste pour un Internet physique, Professeur Benoit Montreuil, http://www.physicalinternetinitiative. org/Physical%20Internet%20Manifesto_ENG_Version%20 1.11.1%202012-11-28.pdf 80 • Les véhicules et les containers rentrent souvent à vide, ou parcourent des distances supplémentaires pour collecter des livraisons au retour (25% des déplacements), et les véhicules chargés se vident de plus en plus à mesure que leur itinéraire progresse d’un point de livraison à un autre. L’Internet physique repose sur une normalisation et un partage intelligents. Grâce à l’inter connectivité universelle— encapsulation physique et numérique — basée sur le même ensemble de principes d’exploitation s’appliquant à l’Internet numérique. Ainsi, pour la région, un Internet physique comprendrait entre autres: • Des containers verts intelligents en réseau: les containers peuvent être suivis et identifiés à distance, • Une manutention et un stockage intelligents des containers: processus normalisé de manutention des containers entre différents modes, • Transport intermodal multi segments: modes intégrés de livraison fluviale/ ferroviaire/routière/dernier kilomètre, • Réseaux de distribution multi-niveaux: coordination de plusieurs transporteurs de marchandises de manière à mutualiser la capacité de transport et de stockage, • Produits conçus pour être placés dans des containers verts et pour un encombrement minimal. L’Internet Logistique physique sera uniquement déployé si une normalisation commune et partagée est choisie puis appliquée. Aujourd’hui, cette normalisation n’existe toujours pas. La région peut bénéficier d’une position de pionnier, définir des standards puis les étendre aux régions voisines. Elle diffusera une image d’innovation et d’influence et propagera le mouvement au sein d’une infrastructure de Troisième Révolution Industrielle à l’échelle de l’Europe. D’ici à 2030, la région pourrait devenir leader européen de l’Internet des marchandises, en jetant les bases pour les régions voisines. etablir le réseau des ports régionaux comme premier éco-port de France et première plateforme logistique multimodale Le réseau régional des ports serait le lieu idéal pour entamer la création d’une plateforme logistique multimodale ; Dunkerque est déjà un port international doté de nombreuses ressources: 3ème port de France, 1er en termes d’importations de minerais et de charbon, 1er en termes d’importations de fruits dans des containers, 1er pour l’importation de cuivre et 1er en Europe pour ses échanges avec la Grande Bretagne, 1er terminal ferroviaire de France connecté au corridor Nord-Sud/Est-Ouest. Le port de Dunkerque a récemment présenté un projet visant à développer une nouvelle initiative en matière de logistique dans la zone portuaire de l’ouest: DLI Sud (Dunkerque Logistique International Sud81). Ce projet a été présenté le 12 avril 2013. Le calendrier actuel du projet prévoit de commencer les travaux en 2015 pour une durée de 4 ans et au cours de trois phases de développement. Avec un terrain de 75 hectares (dont 20 en zone naturelle), l’infrastructure sera composée d’un parc d’entrepôts de 96 000 m² contenant des unités de containers de stockage automatisées, véritable première en France. Ce projet multimodal comprendra en outre 18 km de piste. Les flux logistiques en amont comptent 850 000 palettes, soit l’équivalent de 100 000 containers, 5 trains par semaine et 500 poids lourds par jour. La conformité aux réglementations existantes en matière de santé, d’environnement et de sécurité constitue l’un des points essentiels du projet. La Troisième Révolution Industrielle propose d’aller encore plus loin et de combiner ce projet DLI Sud à l’ambition de faire de Dunkerque un port vert. L’objectif ultime est d’atteindre des avantages environnementaux, sociétaux et économiques à long terme grâce à la protection des ressources, à la réduction des déchets et à la prévention de la pollution. Les villes de San Diego (Californie)82, de Rotterdam83 et d’Amsterdam ont mis en œuvre des programmes de port vert afin d’atteindre ces objectifs. D’ici à 2030, Dunkerque sera le premier port vert français. 5.6.6 Passer au transport sur voies ferroviaires et voies navigables Adopter progressivement le transport ferroviaire obligatoire Afin d’initier la migration du transport routier aux transports alternatifs, la Région doit encourager l’utilisation du ferroviaire pour le transport de marchandises dans l’ensemble de la zone. Comme mentionné précédemment (voir Adopter progressivement le transport ferroviaire obligatoire), les camions seront d’abord découragés d’emprunter les voies routières en raison de l’écotaxe. Par conséquent, la Région doit exiger de leur part d’utiliser les voies ferroviaires, et ce dès leur entrée sur le territoire régional. Pour y parvenir, des stations multimodales doivent être organisées aux points d’entrée principaux de la région. Là, les camions ou containers seraient alors chargés sur des trains, à l’image actuellement du système employé sur le Shuttle pour traverser la Manche. Le rôle de la Région consisterait à identifier les lieux où des plateformes logistiques seraient pertinentes puis à accélérer les processus d’autorisation de construction. Un co-financement avec le RFF/la SNCF ainsi que d’autres partenaires de transport et de logistique privés devrait être envisagé. Il sera demandé aux pays voisins de participer à ce programme et de le cofinancer, mais également d’en partager les coûts. Moderniser et mettre à niveau les trains de marchandises Actuellement, les trains de marchandises présentent un coût marginal quasi-nul: les wagons ont plus de 40 ans et sont intégralement rentabilisés. Cependant, rendre obligatoire l’utilisation des voies ferroviaires pour le transport de marchandises dans la région entraîne la nécessité d’améliorer l’offre ferroviaire. L’interopérabilité des trains doit être mise à niveau afin que les transporteurs prennent conscience des avantages de l’adoption du ferroviaire. Des investissements seraient donc nécessaires, et il nous faudrait sécuriser l’implication de la SNCF. Le modèle économique, notamment les PPP ainsi qu’un appel au financement européen et à d’autres subventions nationales, doit être analysé. Une fois en place, le coût marginal du matériel est quasiment nul, offrant ainsi à la région un niveau de productivité plus élevé. Les mises à niveau des trains créeront en outre des emplois au niveau local. Les personnes qui y participeront utiliseront des technologies récentes et acquerront de l’expertise susceptible d’être exportée dans d’autres régions françaises voire dans d’autres pays. Développer le transport fluvial: systèmes de barges-camions mais également des solutions de transports de marchandises de plus petite taille Les voies navigables offrent une alternative pour le transport de marchandise à travers toute la région. Ce thème doit être envisagé au sein d’une architecture transfrontalière, en tenant compte des spécificités des rivières. Des solutions de barges grandes ou petites sont en mesure de répondre à différents besoins. Le transport par voies navigables peut être développé à court, moyen et long terme. De même que pour les camions chargés sur des trains, il est nécessaire de créer des modèles de financement et de partenariat ; de façon à ce que l’investissement ne soit pas uniquement supporté par les gouvernements locaux. Sur les petites rivières, une initiative intéressante a été identifiée par le groupe de travail. Un projet européen dénommé « Watertruck », démarré en 2009 en expérimentation sur la Sambre, une rivière 69 franco-belge, afin de tester des bateaux adaptés aux rivières à gabarit étroit. Sur les petites rivières, de petites barges sont propulsées par un bateau-pousseur. Les barges peuvent être combinées lorsqu’elles arrivent sur des voies navigables plus larges. Le « train fluvial » ainsi constitué peut être conduit par plusieurs pilotes successifs et ne requiert pas la présence d’un marinier à temps plein. Si l’expérience se conclut par des résultats satisfaisants, un tel projet pourrait contribuer à la Troisième Révolution Industrielle dans la région Nord-Pas de Calais, en développant des alternatives adaptées aux voies navigables étroites, qui s’appliqueraient à certaines zones industrielles situées à proximité des rivières. C’est une composante de l’Internet Logistique Physique: de nouveaux formats standardisés de barges et bateaux devraient être créés, ce qui stimulerait la création d’emplois. La Région aurait un rôle à jouer: organiser la coordination des acteurs en transfrontalier, la simplification des autorisations administratives (s’il y en a), suivre les projets et capitaliser les résultats. Le facteur limitant identifié par le groupe de travail est que les constructeurs de barges sont installés en Belgique, ce qui ferait que les bénéfices en emplois pourraient ne pas directement profiter à la région Nord-Pas de Calais. Comme nous l’avons évoqué, les solutions utilisant les voies navigables doivent être planifiées à plus long terme, après une analyse économique approfondie. 5.6.7 Installer des points de recharge pour véhicules électriques utilitaires et personnels, avec une priorité accordée aux livraisons Sur l’Internet, les données et la voix peuvent être routés sur les mêmes canaux. Même si les communications vocales ont la priorité sur les données, parce qu’elles sont synchrones par nature. L’Internet Logistique nécessite de créer des canaux de recharge spécifiques pour les véhicules électriques, et de correctement allouer la priorité pour le bon usage. Alors que les programmes de rénovation (rétro-équipement) des grands bâtiments (§ 5.3.5 Lancer Zen-e-Ville, un programme de rénovation des bâtiments à grande échelle) constituent une opportunité de repenser la livraison du dernier kilomètre, c’est aussi l’occasion de planifier l’installation de points de recharge pour les véhicules électriques. Pour le dernier kilomètre, l’acheminement des marchandises devrait être fait par véhicules électriques, ce mode de transport ayant fait ses preuves sur les courtes distances. Le prérequis pour réussir est la http://sfpark.org/ 88 70 présence d’un nombre suffisant de bornes de recharge électrique dans les villes ainsi que dans les petits villages. Les stations de recharge devraient être installées sur les espaces de livraison, utilisées en priorité par les camionnettes et les PME (artisans). Une fois que les travaux de rénovation/ construction sont terminés dans le quartier, l’usage des points de recharge basculerait progressivement du transport de marchandises vers le transport public et privé de personnes. La Région pourrait donner la priorité aux camionnettes électriques pour les points de recharge publics. Elle pourrait aussi – comme l’a recommandé Renault-Nissan (proposition annexée) – créer un accès libre (gratuit, préférentiel) aux parkings ou voies rapides urbaines pour les propriétaires de véhicules électriques. Dans le but de réaliser un investissement de long terme, et en considérant que le stockage est un pilier de la TRI (voir ci-dessus 5.4 Technologies de Stockage), les stations de recharge devraient être bidirectionnelles, en autorisant la re-charge et dé-charge d’électricité sur le réseau. Une fois installées, leur coût marginal est proche de zéro. L’investissement serait en partie supporté par les municipalités dans un partenariat régional public-privé. Le rôle de la Région dans le plan de développement de l’électro mobilité 2012-2015 pourrait être de privilégier des économies d’échelle dans la conception et la négociation de partenariats qui pourraient bénéficier à toutes les villes de la région, et en particulier celles qui sont situées à proximité de sites de construction et de rénovation. 5.6.8 Réduire le besoin de mobilité des individus en créant des solutions alternatives De façon très analogue aux Emails qui se substituent aux courriers postaux, l’Internet Logistique inclus également des alternatives à la mobilité des personnes. Favoriser le télétravail en fournissant des conditions de travail améliorées dans des bureaux partagés Une grande part de la mobilité des individus est due à la nécessité de se rendre sur son lieu de travail. La meilleure façon de réduire cette mobilité est de créer et d’encourager les pratiques de télétravail. La région et les CCI pourraient être exemplaires dans l’application de ces pratiques, en mettant en place des aménagements volontaires et souples de télétravail pour les personnes ayant des tâches professionnelles qui le permettent. De plus, de nombreux professionnels pourraient travailler à distance, à la condition qu’ils aient accès à ce mode de travail. Les bureaux partagés constituent une méthode innovante pour offrir de bonnes conditions de travail aux employés avec: ordinateur personnel, connexion Internet et téléphonique, imprimantesscanners… L’équipement devrait encourager les communications dématérialisées (par ex. conférences téléphoniques, visioconférences…), qui participent à la protection de l’environnement. Les espaces de bureaux seraient partagés par diverses entreprises qui paieraient un faible loyer pour l’usage du bâtiment et des équipements-services mutualisés. Les employés auraient la possibilité de réserver leurs bureaux grâce à des systèmes de réservation en ligne. Ils auraient la flexibilité d’utiliser divers bureaux partagés dans la région, qui seraient plus adaptés et confortables et répondraient mieux aux besoins des personnes voulant travailler dans un lieu calme entre deux réunions en dehors de leur bureau. Ces bureaux partagés pourraient être installés à proximité de grandes gares, afin d’accueillir des personnes utilisant les transports publics au quotidien. Ces derniers pourraient s’y rendre à pied ou à vélo. Ces initiatives introduiraient de nouvelles méthodes de travail et de déplacement, en entraînant des changements de comportement faisant partie intégrante de la TRI. Le rôle de la région dans le cadre de cette initiative serait d’identifier des bâtiments inutilisés ou peu exploités dans lesquels il serait possible d’installer ces bureaux partagés. La région pourrait également envisager de construire ce type de bureaux. En face du coût de développement des transports publics et des impacts sur l’environnement à grande échelle, de tels investissements valent la peine d’être considérés. Dans ces lieux, les autorités administratives locales pourraient créer des services administratifs, destinés à simplifier la vie quotidienne des citoyens. Par exemple, en plaçant ces bureaux partagés dans des lieux fréquentés, il serait envisageable de prévoir des points de contact virtuels avec les services administratifs (mairies, Pôle emploi, URSSAF, guichet unique de la transition énergétique) où toute personne serait en mesure de réaliser des tâches administratives à distance. Ces lieux administratifs numériques à guichet unique existent déjà en Auvergne ou en Midi-Pyrénées (Point VisioPublic, PVP ) En soutenant ce type d’initiatives, la région pourrait réduire de manière significative les besoins en transport. encourager la mobilité multimodale sans émission de carbone La région est plutôt plate et le climat n’est pas beaucoup plus froid qu’à Stockholm où les bicyclettes représentent 30 pour cent de la part modale (moyenne nationale française de 1 pour cent). La région Nord-Pas de Calais pourrait encourager une approche multimodale et sans heurt à la mobilité associant les éléments suivants: • Des vélos électriques et des vélomobiles fabriqués par le secteur local des cycles, de l’automobile et des matériaux composites (voir 5.6.11 Créer des autoroutes cyclables et stimuler l’utilisation des vélomobiles), • Un partage de véhicules électriques en libre-service et co-voiturage pour une utilisation au sein des villes, • Des véhicules interurbains alimentés par une production d’hydrogène locale stockée dans le réseau de gaz, • Une billetterie entièrement multimodale pour l’ensemble des modes de transport: train régional, bus, vélos partagés, covoiturage, etc.(§ 5.6.9 Développer des stations intermodales et une tarification intégrée de point-à-point). Selon la destination et la distance, l’utilisateur pourrait opter en toute simplicité pour le mode de transport le plus adapté à ses besoins. La combinaison - coût de l’infrastructure de recharge et batteries des véhicules électriques – réinterroge le modèle traditionnel des véhicule à propriété unipersonnelle – véhicules thermiques longue autonomie et haute puissance - peu adaptés à une utilisation urbaine. Changer les habitudes de déplacements quotidiens vers l’utilisation de vélomobiles à faible puissance, portée adaptée et faible coût total d’exploitation et la meilleure efficacité énergétique est une composante-clé de la transition énergétique dans les transports. Pour de plus grandes distances, les véhicules partagés (électriques, gaz naturel, hydrogène) seraient la solution prédominante. D’ici à 2030, la région serait en position de tête pour l’adoption de véhicules électriques/à hydrogène, du co-voiturage et de l’autopartage. mesure pourraient ainsi être librement partagées avec les citoyens comme des données Open Data visant à favoriser l’innovation. Lancé le 17 juin dernier, le « boulevard connecté » de Nice est la première initiative appartenant à l’« Internet des objets ». Le système repose sur un certain nombre de capteurs placés dans la rue et destinés à effectuer des mesures en temps réel au sein d’un système d’information unique: des données environnementales telles que la qualité de l’air, la quantité de déchets, l’éclairage, le taux de remplissage et le paiement des parkings automobiles. Ces différents éléments constituent l’initiative Zen-e-Ville, qui vise à équiper les villes de moyens de gestion de l’énergie (adapter l’éclairage public selon les besoins), de gestion des déchets (optimiser la taille et le parcours des camions chargés de vider les poubelles), de mesure des données environnementales et de simplification de la mobilité. Sur le boulevard connecté niçois, une application mobile indique aux conducteurs de véhicules les places de stationnement disponibles: ceci permet ainsi de réduire le temps de recherche, qui représente environ 25% du trafic urbain, selon la ville de Nice. Les conducteurs de véhicules peuvent réserver leur place de stationnement puis payer à distance grâce à leur smartphone. L’avantage pour la commune est de pouvoir optimiser l’utilisation des parkings, et par conséquent, de l’argent provenant du paiement de ces parkings. De plus, grâce à la communication entre les capteurs environnementaux, la commune peut décider d’adapter les tarifs du parking afin de décourager l’entrée dans la ville. San Francisco applique déjà cette tarification dynamique: plus on s’approche du centre-ville, plus le tarif est élevé, ceci étant combiné à une offre de stationnement étendue à l’entrée de la ville, ainsi qu’à une application mobile proposant des informations en temps réel . Ce levier offre aux communes un modèle commercial intéressant, qui leur permet de couvrir les investissements techniques requis pour gérer un tel système. La région Nord-Pas de Calais pourrait obtenir un retour d’informations suite à l’expérience menée à Nice puis adapter le concept aux centres commerciaux / d’affaires / de transport les plus concernés. Figure 45. Boulevard Connecté à Nice Figure 46. Système de billetterie et d’acheminement multimodal intégré 5.6.9 Développer des stations intermodales et une tarification intégrée de point-à-point Faciliter la mobilité urbaine zéro carbone grâce aux données dynamiques ouvertes Afin d’encourager la mobilité, il est nécessaire de créer de nouveaux services collaboratifs reposant sur une interconnexion complète (Internet, smartphones, Wi-Fi des communes et objets connectés au véhicule). Les données produites par les différents systèmes de Source: Accenture 71 è Développer un système de billettique et de routage multimodal Les individus adopteront le transport public ou le co-voiturage s’ils estiment ces systèmes plus pratiques, plus rapides et plus économiques que leur véhicule personnel. Une mobilité facilitée s’accompagne d’offres intermodales et d’un système de billetterie facile d’accès. Les utilisateurs finaux souhaitent n’utiliser qu’un ticket unique pour tous les modes de transport qu’ils utilisent et ainsi pouvoir procéder à un seul paiement pour toutes ces options. Il est nécessaire de créer un système de réservation en ligne afin de proposer aux utilisateurs un moyen simple leur permettant d’organiser leurs déplacements de point à point, en combinant le train, le bus et le vélo partagé, mais également des réservations de covoiturage, de stationnement et de télétravail. Ce système pourrait proposer également un paiement mobile (à l’aide d’un smartphone ou directement avec le pass). Accenture a mis en place ces systèmes de réservation aux Pays-Bas, en aidant la société Trans Link Systems à lancer le premier système national de billetterie électronique multimodal au monde, installé dans l’ensemble du pays et destiné au transport public. La société Trans Link Systems a été créée en 2002 et est chargée de développer et de mettre en œuvre un système national de billetterie et de paiement électronique pour l’ensemble des modes de transport public aux Pays-Bas. Il s’agit d’une jointventure réunissant les 5 plus grandes sociétés néerlandaises de transport public, qui couvrent plus de 80% de l’activité nationale dans le domaine du transport. L’OV Chipkaart, la carte de transport soutenue par le système Accenture, a été conçue pour devenir le seul support de transport utilisé sur tous les réseaux et sur tous les modes de transport. Les caractéristiques principales du projet comprennent: • La nécessité de mettre en œuvre une solution back office compatible avec les dispositifs déjà déployés sur le territoire, proposés par plusieurs fabricants industriels, • La nécessité de garantir des processus communs de vente, d’après-vente et de CRM, indépendamment du réseau d’origine de la carte, • L’automatisation des commandes de cartes grâce à plusieurs canaux de distribution (pour chaque opérateur), • La prise en charge de volumes de transaction très élevés au cours des périodes de pointe. La solution déployée, basée sur les principes de l’architecture ouverte, est spécialement Grant Thornton, 2009 76 INSEE, 2001 77 72 Figure 47. OV Chipkaart multimodale OV-Chipkaart multimodale aux PaysBas (par TransLink System et Accenture) Le premier système interopérable mis en œuvre à l’échelle d’un pays • 15 opérateurs utilisant le système • 35 millions de transactions par semaine • 3 millions d’utilisateurs abonnés par jour • 9 millions d’utilisateurs abonnés • 15 millions de cartes créées Source: Accenture conçue pour soutenir l’interopérabilité de l’utilisation: aujourd’hui, plus de 3 millions de passagers abonnés utilisent le système au quotidien, grâce à plusieurs canaux, ainsi que les services proposés par l’ensemble des opérateurs connectés au système central. Elle permet aux utilisateurs de charger leurs produits (achetés grâce à des canaux en libreservice tels que les sites Internet PTO / PTA) sur leurs cartes à puce. Dans l’Ontario, au Canada, Metrolinx, agence gouvernementale de l’Ontario (Canada) chargée du transport public, a instauré un modèle de transport interopérable baptisé « carte Presto », commençant par les villes situées à la périphérie de Toronto (Grand Toronto, Great Toronto Area - GTA), puis Ottawa, tout en rassemblant 11 opérateurs de transport. Le principal objectif du projet était de créer un système interopérable, à la fois côté back office et côté appareils, grâce au déploiement de nouveaux ensembles matériels, afin de permettre aux passagers de se déplacer sur les 11 différents réseaux avec une seule et même carte. Accenture a proposé une solution capable de venir à l’appui des prérequis en matière d’interopérabilité, tels que la commande de cartes centralisée auprès de plusieurs opérateurs, la distribution multicanaux, la gestion de règles tarifaires complexes, une base de données clients centralisée, des processus après-vente communs, un centre d’échanges financier … Utilisant une tarification basée sur la distance ainsi que des produits tels que le porte-monnaie électronique ou des pass mensuels, le système propose un centre d’échanges destiné aux compensations financières entre les opérateurs. Il permet également d’optimiser autant que possible l’utilisation de canaux en libre-service, afin de réduire au maximum les coûts d’un système de billetterie traditionnel. Figure 48. Carte Presto dans l’Ontario Carte Presto utilisée dans l’Ontario, système de billetterie électronique instauré dans l’ensemble de la province et basé sur la technologie de la carte à puce (par Metrolinx et Accenture) PRESTO compte aujourd’hui plus de 7 000 bornes de paiement dans des bus et des gares situés dans l’ensemble de l’Ontario. En chiffres: • 11 opérateurs déployés sur le système (10 pour Toronto + Ottawa) • 530 000 cartes clients activées • 250 millions de dollars canadiens chargés sur les cartes à puce et traités grâce au module du centre d’échanges Une borne de paiement ouvert accepte à la fois les cartes PRESTO et les cartes de crédit sans contact. L’offre propose également un centre d’appels destinés aux utilisateurs finaux ainsi qu’une assistance destinée aux agences de transport Le service devrait à l’avenir être étendu à la billetterie mobile. La Fédération Nationale des Transports Routiers (FNTR), l’Union Nationale des Organisations Syndicales des Transporteurs Routiers Automobiles du Nord-Pas de Calais (UNOSTRA), la TNF Nord-Pas de Calais, l’association UNOTRE et l’Association française pour la logistique (ASLOG) 78 A Paris, le « Pass Navigo » utilisé pour le métro peut prendre en charge l’abonnement à Vélib’, le système parisien de vélos en libreservice, ce qui constitue la première étape vers la convergence. Cependant, le système de paiement n’est pas unique et ne peut être effectué en toute simplicité à l’aide du pass ou d’un téléphone mobile. La principale difficulté d’instaurer un tel système est que ce dernier exige la coordination de nombreux acteurs, chacun d’entre eux assumant ses propres responsabilités. En France, la région est responsable des trains interrégionaux (TER), les départements des bus circulant entre les communes, et les communes des transports urbains. Toutefois, les régions sont aujourd’hui chargées de définir les priorités en matière de transports. Ainsi, la région doit adopter une approche proactive, définir des objectifs ambitieux et trouver un soutien politique afin de mettre en œuvre le mouvement intermodal. Le changement de comportement consistant à passer d’un véhicule personnel à des méthodes partagées constituerait la principale priorité de la Troisième Révolution Industrielle. L’une des priorités de l’Agence des Transports (§5.6.3 Créer une gouvernance dédiée aux projets de mobilité de la Troisième Révolution Industrielle) consiste à organiser le système multimodal d’acheminement et de billetterie, en particulier le système PassPass, premier programme en France de carte multimodale régionale. 5.6.10 Négocier un contrat régional et mutualiser les stations de compression sur tout le territoire afin de permettre l’adoption en masse d’une flotte de bus alimentée au biogaz Il serait simple de remplacer la flotte de bus captive par des véhicules équipés de piles à combustible, en utilisant l’hydrogène issu du gaz naturel et de l’électricité verte. Ceci présenterait l’avantage de partager les coûts des stations de compression, mais aussi d’avoir un impact positif direct sur les émissions de CO2. Cette initiative pourrait avoir un impact rapide et permettre de créer une activité économique locale. Le partage de l’investissement nécessaire à la construction des stations de compression permettrait aux petites communes de développer ce type de bus. Les bus municipaux relèvent de la responsabilité des communes, il est donc indispensable que chaque ville s’implique dans ce mouvement. La région pourrait coordonner des partenariats avec les fournisseurs pour l’ensemble du territoire de la région afin que chaque municipalité puisse profiter de la collaboration à des coûts optimisés grâce aux économies d’échelle. 5.6.11 Créer des autoroutes cyclables et stimuler l’utilisation des vélomobiles L’un des principaux obstacles à l’adoption des vélos concerne la sécurité, car les vélos doivent se partager les routes avec les automobiles. La Loi française sur l’air de 1996 puis révisée en 2006 définit certaines obligations relatives aux transports. Elle énonce notamment que toute construction ou rénovation de routes doit s’accompagner de la construction de pistes cyclables. Malheureusement, la loi n’est appliquée que dans très peu de cas. La Région doit exercer une forte volonté politique afin de faire appliquer cette loi sur le territoire régional. Des pistes cyclables doivent également être créées pour relier les villes afin d’encourager la création d’autoroutes cyclables entre les villes, similaires à celles qui existent aux Pays-Bas et au Danemark. Le climat froid et humide de la région NordPas de Calais peut être considéré comme un obstacle supplémentaire aux vélos. Les vélomobiles constituent ainsi une alternative: ces vélos rationalisés et dotés d’une carrosserie protègent du froid et de la pluie et permettent de transporter des bagages. La position allongée du conducteur présente un net avantage en termes de confort. La capacité humaine peut être agrémentée de batteries électriques économiques connues pour s’adapter à de petites distances, en général pour des personnes se rendant sur leur lieu de travail Les vélomobiles, même s’ils sont plus lourds que les vélos classiques, présentent une efficacité énergétique supérieure à la marche ou aux vélos classiques: ils avancent deux fois plus vite pour un effort comparable à celui d’une bicyclette classique (jusqu’à ~50km/h). Aujourd’hui, le vélomobile n’est que très peu développé en France: en avril 2013, seuls 191 vélomobiles circulaient sur le territoire français, dont 3 dans le Nord-Pas de Calais86. Cependant, il est plus présent en Scandinavie, où les travailleurs l’utilisent très fréquemment. Les principaux constructeurs sont basés en Allemagne, en Belgique et aux Pays-Bas. La région Nord-Pas de Calais doit encourager la fabrication et l’adoption des vélomobiles, en proposant des primes et en créant des pistes dédiées à ces véhicules. Les vélomobiles doivent être inclus dans les programmes de leasing de voitures optimisés sur le plan fiscal et traditionnellement proposés par des sociétés à leurs employés. La région pourrait en outre subventionner la maintenance – et non l’acquisition - des vélomobiles (voir 5.6.11Créer des autoroutes cyclables et stimuler l’utilisation des vélomobiles). Alors qu’un vélomobile reste plus onéreux qu’un vélo, son coût marginal est quasiment nul comparé à une voiture à moteur thermique. Le coût d’une politique de vélomobiles et son implication positive pour l’industrie locale et les PMEs doivent être considérés à la lumière des efforts sociaux et financiers visant à lutter contre l’obésité. Une autre incitation à l’utilisation du vélo, est la commercialisation de roues électriques de vélo, connectées à un système d’information (GPS, antivol) à l’exemple de Copenhague - http://senseable. mit.edu/copenhagenwheel). Les constructeurs automobiles, notamment ceux qui fabriquent déjà des vélos électriques, pourraient diversifier leur production. La région peut aussi envisager un partenariat avec un acteur local pour expérimenter le développement du vélomobile et organiser des événements de marketing et de communication. Figure 49. Vélomobiles Source: velomobile-france.com Benoît Montreuil, CIRRELT, Québec, 2011 79 Source: Manifeste pour un Internet physique, Professeur Benoit Montreuil, http://www.physicalinternetinitiative. org/Physical%20Internet%20Manifesto_ENG_Version%20 1.11.1%202012-11-28.pdf 80 73 5.6.12 Provoquer un changement dans les modes de transport des marchandises et des particuliers par des taxes et des primes Planifier le financement du transport alternatif reposant sur la future écotaxe nationale Le 28 mai 2013, une nouvelle réglementation relative aux taxes sur le transport de marchandises a été adoptée, définissant ainsi une « écotaxe » qui s’appliquerait sur le territoire français à compter du 1er octobre 201387. Cette taxe nationale sur les véhicules de transport de marchandises a été suggérée par le « Grenelle de l’Environnement » en 2009. Elle s’applique aux camions d’au moins 3,5 tonnes (chargés ou à vide) et qui utilisent le réseau routier national non concédé (à l’exception des routes à péage), qu’ils soient immatriculés ou non en France. Afin de promouvoir une meilleure distribution du trafic sur le réseau, certaines routes départementales ou municipales seront également soumises à cette taxe, contrairement à d’autres routes appartenant au réseau national, où le trafic est faible. Cette taxe vise à encourager un système modal et à rationaliser l’organisation du transport de marchandises. La portée de cette taxe dépend de la taille et des performances environnementales du véhicule ainsi que du nombre de kilomètres parcourus. Son taux est compris entre 0,025 et 0,20 euros par kilomètre, selon le nombre d’essieux, le poids total du véhicule (poids total en charge) et sa classe d’émission EURO, avec une réduction pour les régions périphériques, telles que la Bretagne (50% de réduction), l’Aquitaine (30%) et la région Midi-Pyrénées (30%). Des exonérations s’appliquent aux véhicules d’entretien des routes appartenant aux gouvernements nationaux et locaux. Les transporteurs peuvent faire supporter cette taxe sur le kilométrage au destinataire des marchandises (le mandant) et par conséquent au client (utilisateur final). L’écotaxe est prévue pour représenter 1,2 milliards d’euros par an: • 780 millions d’euros pour l’état (kilométrage sur les routes nationales) contribueront au développement des infrastructures de transport durable, en particulier les voies ferroviaires et navigables, L’évaluation environnementale et socioéconomique de cette réglementation sera réalisée avant la fin de l’année 2014, afin d’estimer l’impact sur le trafic, les émissions de CO2, les routes et les coûts ou les bénéfices générés grâce à cette nouvelle réglementation. La région Nord-Pas de Calais pourrait bénéficier de nouveaux revenus grâce à cette écotaxe. Ces recettes pourraient être investies dans le développement de transports alternatifs de marchandises, tels que le transport ferroviaire et fluvial. En tant que région de transit située entre le sud de l’Europe (Espagne, Portugal, France) et le nord de l’Europe (Royaume-Uni, Benelux, Allemagne), la région supporte un important trafic de camions présentant des avantages économiques locaux limités et génère des répercussions indésirables sur le plan social et environnemental. La région devrait en particulier offrir aux camions la possibilité de traverser le Nord-Pas de Calais sans emprunter les routes, avec pour objectif à long terme de rendre ce système obligatoire (voir § 5.6.6 Passer au transport sur voies ferroviaires et voies navigables). Un système de camions sur rails doit être développé dans l’ensemble de la région afin qu’ils se déplacent sur les voies ferroviaires ou les voies navigables. Le Tunnel sous la Manche (Eurotunnel - Le Shuttle) constitue une méthode de transport éprouvée des camions sur rails et présente un impact positif sur l’emploi local. L’extension de cette approche de camions sur rails à l’ensemble du transport de marchandises régional pourrait offrir des avantages sociaux et environnementaux en tirant le meilleur parti de l’électricité locale et des capacités de l’industrie ferroviaire tout en réduisant la consommation des combustibles fossiles. Le passage au transport ferroviaire avant de traverser la région permettrait aux transporteurs d’éviter l’encombrement du réseau routier ainsi que l’écotaxe. Le développement de ports multimodaux rail-route et voies navigables-routes doit être prévu afin de limiter de manière significative le trafic des camions et de soutenir la mise en œuvre de l’Internet Logistique (voir 5.6.5 Créer le premier Internet Logistique, pour la région mais également au-delà des frontières). Les bénéfices réalisés grâce à l’écotaxe sur les véhicules de transport de marchandises pourraient alors être investis dans ces développements d’infrastructures. • 50 millions d’euros concerneront une TVA, D’ici à 2030, la région pourrait exploiter plusieurs ports multimodaux rail-route et voies navigables-routes similaires à Coquelle, afin de faciliter le transit international de camions vers le Royaume-Uni, le nord et le sud de l’Europe. • 230 millions d’euros seront utilisés pour gérer l’écotaxe (équipements, intégration de systèmes, contrôle…). Dans ce contexte, le projet du Canal SeineNord-Europe pourrait être un outil essentiel pour la transition énergétique. Il offre une • 60 millions d’euros pour les routes départementales et municipales seront accordés au gouvernement local chargé de l’entretien de routes, 74 alternative compétitive au transport routier de marchandises par la construction d’une nouvelle voie navigable entre la France, la Belgique, l’Allemagne et Pays-Bas. En fait, la création d’une connexion fluviale entre les rivières de la Seine et de l’Escaut pourrait redéfinir et développer le mode de transport des marchandises dans le Nord de l’Europe. encourager l’économie circulaire grâce à des subventions en faveur de l’entretien des vélos A l’heure actuelle, tous les employeurs français sont contraints de prendre en charge les frais de transport public ou d’abonnement à un service public de location de vélos. Cette prise en charge s’élève au moins à 50% du prix de l’abonnement. Ces dépenses pour l’employeur sont exonérées de contribution à la sécurité sociale. La limite de subvention du partage des vélos est qu’elle ne profiterait qu’aux individus travaillant dans des communes où ce type de services existe (V’Lille. Vel’in Calais, Dk’Velo Dunkerque). De plus, il n’est pas viable d’un point économique de créer ces services dans de petits villages, puisque l’investissement est élevé pour les municipalités, comme le prouvent les expériences menées dans de nombreuses communes. Cependant, dans de nombreux endroits, notamment dans les zones rurales, il convient de promouvoir et d’encourager l’utilisation des bicyclettes personnelles (comprenant les vélos électriques) grâce aux subventions. La véritable innovation serait de dédier ces subventions non plus à l’achat de vélos, mais plutôt à leur maintenance et à leur entretien. Le coût annuel moyen de l’entretien d’un vélo pourrait être évalué à 450 euros, ce qui comprend les services, les crevaisons, les réparations et les pièces (et non le coût éventuel d’achat d’un nouveau vélo en cas de vol, qui est estimé à 200 euros par an en moyenne). Subventionner les frais de maintenance permettrait d’encourager les individus à se déplacer à vélo. Le premier avantage du financement de la maintenance et de l’entretien des bicyclettes réside dans le fait qu’il garantit que l’argent atteigne la bonne cible, c’est-à-dire les individus qui utilisent un vélo, et non les personnes qui en achètent un sans l’utiliser. Les habitants des villes ainsi que des zones rurales seraient alors en mesure d’en bénéficier, ce qui contribuerait au principe d’égalité des citoyens. Autre avantage, la création d’activités et d’emplois au niveau local dans les PMEs, contrairement à la subvention d’achats qui profite davantage à la production offshore. Proposer des subventions destinées aux vélos constitue un moyen efficace d’allouer de l’argent: le vélo est le mode de transport qui bénéficie du plus faible nombre d’aides financières, alors qu’il est le plus économique en énergie et offre des avantages en termes d’hygiène et de santé. La méthode la plus facile de mise en œuvre de ce concept serait d’intégrer l’entretien des vélos dans l’aide financière proposée par les employeurs en matière de transports publics. Les consommateurs n’auraient qu’à fournir leur facture d’entretien à leur employeur qui leur rembourserait alors une partie du coût total. De nombreuses villes subventionnent déjà les bicyclettes. L’obligation pour l’employeur doit être issue d’une réglementation nationale. Cependant, la région peut expérimenter cette initiative et en mesurer l’impact sur les comportements et l’adoption des vélos. D’autres options, comme des réglementations régionales, pourraient être envisagées et évaluées. 5.6.13 Tirer parti des projets phares existants Initiatives Créer un conseil de la planification des transports Faire du flux de matériaux des rénovations massives une véritable opportunité Á court terme (3-5 ans) Réduire le besoin de mobilité des individus en créant des solutions alternatives Négocier un contrat régional et mutualiser les stations de compression sur tout le territoire afin de permettre l’adoption en masse d’une flotte de bus alimentée au biogaz Encourager la mobilité multimodale sans émission de carbone Encourager l’économie circulaire grâce à des subventions en faveur de l’entretien des vélos Créer une Agence des Mobilités pour la région Nord-Pas de Calais Installer des points de recharge pour véhicules électriques utilitaires et personnels, avec une priorité accordée aux livraisons Á moyen terme (5-10 ans) Créer le premier Internet Logistique, pour la région mais également au-delà des frontières Passer au transport sur voies ferroviaires et voies navigables Etablir le réseau des ports régionaux comme premier éco-port de France et première plateforme logistique multimodale Créer des autoroutes cyclables et stimuler l’utilisation des vélomobiles Faciliter la mobilité urbaine zéro carbone grâce aux données dynamiques ouvertes Á long terme (10-20 ans) Les services logistiques comme bien commun Développer le transport fluvial: systèmes de barges-camions mais également des solutions de transports de marchandises de plus petite taille l’expertise des SME régionaux ayant reçu des aides financières à hauteur de 50%. La région pourrait bénéficier d’un retour d’expérience concernant ce projet. Projet I-viaTIC.Mobilité 5.6.14 Récapitulatif des initiatives Le projet i-viaTIC est prévu pour déploiement sur la région métropolitaine de Lille avec l’appui d’i-Trans, le pôle de compétitivité dédié au transport terrestre durable et situé en Nord-Pas de Calais et Picardie. I-viaTIC sera une plate-forme d’innovation et de coopération public-privé pour expérimenter des projets innovants et collaboratifs pour de nouveaux produits et services de mobilité. Ce sera un centre de ressources et d’expertise pour faciliter la collaboration de toutes les parties prenantes et l’émergence de systèmes de transport intelligents, d’idées et projets innovants tout en encourageant le changement de comportements et l’interopérabilité de nouveaux produits et services, avec un retour d’expérience anticipé de façon à en permettre la généralisation. I-via-TIC sera le bras armé de l’Agence des Mobilités en matière d’innovation. Le cinquième pilier vise donc à la fois sur les changements de comportements individuels et des choix collectifs sur l’organisation du transport, pour contribuer, avec les autres piliers, à l’efficacité énergétique générale de l’économie régionale. Le budget s’élève à 2,2 millions d’euros et comprend le financement de l’ANR (Agence nationale de la Recherche), en réponse à un appel d’offres PREDIT. Ce projet s’appuie sur 75 6.0 Impact économique Malgré des éléments positifs, la Région Nord-Pas de Calais présente les signes d’une activité économique quelque peu affaiblie. Effectivement, l’économie tire parti des secteurs ferroviaire et automobile, et la Région maintient sa position forte en agriculture, en sidérurgie et dans d’autres industries manufacturières. De plus, les communautés et les sociétés peuvent profiter d’entreprises dynamiques, dans des secteurs allant de la logistique, de l’informatique, des multimédias, à la santé, la nutrition ainsi qu’aux éco-entreprises. Dans le même temps, en revanche, il existe des limitations grandissantes dans l’économie, le plus notable étant le fait que le PIB par habitant dans la région du Nord-Pas de Calais reste bien en dessous de la moyenne de toutes les régions de l’hexagone. Et les coûts croissants de l’énergie restent un sujet d’inquiétude majeur, dans la mesure où l’intensité énergétique du Nord-Pas de Calais est, en particulier, l’une des plus élevées en France.89 En outre, la solidité de l’économie de la Région perd de l’élan depuis un certain temps.90 Une grande partie de cette faiblesse dans l’économie actuelle peut être lié au retard pris dans le taux d’amélioration de l’efficacité énergétique, et plus globalement de l’emploi productif des ressources. Ce problème ne se manifeste pas qu’en Nord-Pas de Calais, étant donné que la plupart des régions dans l’économie mondiale connaissent actuellement une croissance de productivité plus faible.91 Du côté positif, le Nord-Pas de Calais est parmi les premières régions à reconnaître officiellement ce problème et, de par sa participation active dans le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle, la région s’attelle à la transformation de sa performance économique globale. Dans les parties suivantes, nous allons discuter à la fois de l’effort requis et de l’investissement à grande échelle, qui visent des niveaux plus élevés d’efficacité énergétique et le développement des cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle. En effet, nous avons déjà établi que les analyses, les études, les divers projets, venant de s’achever ou en cours dans le Nord-Pas de Calais peuvent, réellement, contribuer d’une manière significative à l’élévation de la Région à la voie de la Troisième Révolution Industrielle. Voir l’étude, Enjeux de développement du Nord-Pas de Calais dans le cadre de la stratégie Europe 2020, de l’Insee Nord-Pas de Calais. 89 Dans une analyse distincte, réalisée par l’économiste principal de Jeremy Rifkin, John A. “Skip” Laitner, la croissance du PIB par habitant - une mesure des améliorations de la productivité dans l’ensemble de l’économie - a pris du retard. Au début des années 1990, par exemple, la croissance annuelle du PIB par habitant s’élevait à 1.7% en moyenne. Plus récemment, cet indicateur révèle une tendance décroissante de moins de 1% du taux de croissance annuel. Ce qui pose problème est qu’un taux moins élevé d’amélioration de la productivité pourrait miner des gains futurs en termes d’emploi et de revenus, tandis que les impacts environnementaux ne cessent d’augmenter. 90 76 Effectivement, l’analyse économique ciaprès s’ajoute d’une manière proactive à des évaluations déjà effectuées et soutient fortement ces pas effectués vers l’avant. Comme nous allons voir par la suite, cette évaluation économique commence par les excellentes études qui forment maintenant les bases pour l’avancement de la Région. 6.1 Scénarios d’évaluation économique Philippe Vasseur a déclaré que le NordPas de Calais doit profiter de la Troisième Révolution Industrielle pour devenir un leader de rang international en termes de gains de productivité de haute-qualité.92 En effet, la combinaison d’une infrastructure intelligente, de l’internet de l’énergie et de l’emploi des Big Data pour optimiser les flux logistiques sur l’ensemble des chaînes logistiques sera clé pour faire croitre d’une manière significative la productivité de la Région. La première étape pour comprendre cette opportunité est de présenter un aperçu des schémas de consommation actuelle d’énergie, puis d’examiner leurs impacts économiques associés. La deuxième étape consiste à souligner et à explorer d’autres manières de produire et de consommer lorsque la Région commence à investir dans les cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle.93 Comme nous l’avons suggéré précédemment, le Nord-Pas de Calais profite déjà de plusieurs études réalisées par diverses équipes de recherche. Lorsque nous les regardons dans leur contexte et les normalisons pour éliminer leurs divergences, ces études collectives convergent pour donner une analyse positive qui étaye la transition vers la Troisième Révolution Industrielle.94 Nous adoptons les éléments-clé de ces évaluations, ainsi que des efforts collectifs de ces groupes de travail, pour y ajouter notre analyse en appui. Nous nous appuyons et réaffirmons ces premiers efforts lors de notre contribution au développement d’un Master Plan dynamique pour la Troisième Révolution Industrielle. 6.1.1 Contexte actuel Nous commençons par le profil de base de la consommation d’énergie en Nord-Pas de Calais. La Figure 50 issue de la partie “Climat” du SRADDT, nous fournit ces détails.95 Toutes les formes d’énergie, que ce soit le charbon, le pétrole, le gaz naturel, le biométhane ou bien l’électricité, s’expriment en joules, autrement dit en quantité de chaleur équivalente. Cela signifie que toute forme d’énergie peut être exprimée dans la quantité de chaleur équivalente d’une Figure 50. Premier aperçu des schémas de consommation d’énergie en Nord-Pas de Calais, 2008 bilan énergétique - GWh final Agriculture 1,430 1% Transport 30,357 19% Tertiaire 17,202 11% Résidentiel 32,131 20% Sidérugie 37,788 23% bilan énergétique - GWh final Agriculture 1,430 1% Transport 30,357 25% Tertiaire 17,202 14% Industrie 41,398 26% Sidérurgie incluse Industrie 41,398 34% Résidentiel 32,131 26% Hors sidérurgie Source: Volet CLIMAT du SRADDT - Norener-Energie Demain, 2009 Les preuves s’accumulent. Voir, par exemple, John A. “Skip” Laitner, “The Link Between Energy Efficiency, Useful Work, and a Robust Economy,” (Le lien entre l’efficacité énergétique, le travail utile et l’économie forte) dans John Byrne et Yang-doo Wang (ed.), Secure and Green Energy Economies (Economies énergétiques, sûres et vertes [à paraître en 2013]). Tim Morgan, Perfect Storm: Energy, Finance and the End of Growth. (Perfect storm: énergies, finances et la fin de la croissance) London, England: Tullett Prebon Group Ltd (2013). Pour accéder à une critique plus complète de ces problématiques primordiales, voir également Robert U. Ayres, The Bubble Economy: Is Sustainable Growth Possible? (L’économie de la bulle: la croissance durable est-elle possible ?) Cambridge, MA: The MIT Press (à paraître en 2013). Celles-ci et d’autres évaluations pointent du doigt le besoin de tous types d’améliorations en termes d’efficacité énergétique et de changements d’infrastructures, tout à fait cohérents avec la Troisième Révolution Industrielle. Cela place le Nord-Pas de Calais à l’avant-scène des activités dont on aura besoin pour s’assurer d’une activité économique plus forte et durable. 91 D’après une communication personnelle avec Jeremy Rifkin. 92 D’après des commentaires du Président du conseil régional Daniel Percheron, cités dans le rapport: Schéma régional climat air énergie (SRCAE), par exemple, au SRCAE: http://www. srcae5962.fr. 93 Voir, par exemple, trois évaluations de l’énergie et du climat différentes, dont le Schéma régional climat air énergie (SRCAE), la partie “Climat” du Schéma régional d’aménagement et de développement durable du territoire (SRADDT), ainsi que le rapport de Virage Énergie, Énergies d’avenir en Nord-Pas de Calais. 94 Partie “Climat” du Schéma régional d’aménagement et de développement durable du territoire (SRADDT), novembre 2012 95 autre forme d’énergie. Par exemple, nous pouvons comparer un million de tonnes de pétrole comme l’équivalent de 41 868 mille milliards de joules (soit 41,87 térajoules), ou comme l’équivalent de 11 630 milliards de watt-heures électriques. Ce dernier pourrait également s’exprimer en 11 630 gigawattheures (GWh), ou bien 11,63 térawatt-heures (TWh). Pour des raisons historiques, et pour rester homogène avec les multiples études à ce sujet, nous adoptons la convention de comparer les totaux de consommation énergétique finale en Nord-Pas de Calais, quelles que soient la source ou la forme d’énergie, soit en GWh soit en TWh.96 Le niveau de consommation de référence pour la région du Nord-Pas de Calais s’élève à 160 000 GWh en équivalent électrique pour l’année 2005. Cela représente un niveau particulièrement élevé par rapport à d’autres régions françaises. Près de 50% des besoins totaux en électricité de la Région proviennent du niveau particulièrement élevé des activités industrielles, compte tenu des nombreuses installations industrielles qui consomment des quantités importantes d’énergie, dont l’acier, l’aluminium, le verre etc. Les bâtiments représentent environ 31% de cette consommation globale. Ils sont, dans la Région, particulièrement vieux (80% des maisons ont été construites avant 1990). En effet, il est estimé que 68% du parc immobilier actuel a une qualité thermique faible, à tel point que la consommation moyenne par foyer s’élève à 300 kilowattheures (kWh) le mètre carré par an (kWh/ m²/an).97 Les bâtiments du secteur tertiaire (public et privé), ainsi que les centres industriels, sont également plutôt anciens et peu d’entre eux sont optimisés pour atteindre une utilisation d’énergie efficace. Le Nord-Pas de Calais est une région densément peuplée qui, paradoxalement, encourage ses citoyens à faire des trajets courts en voiture. En fait, 65% de tous les trajets dans la Région s’effectuent en voiture. Il est possible d’étudier l’impact de l’utilisation de l’énergie en Nord-Pas de Calais de plusieurs façons. Nous pouvons tout d’abord examiner l’emploi d’énergie par habitant par rapport à celui de la nation entière. En 2009, l’année la plus récente pour laquelle nous avons des chiffres complets portant sur l’ensemble des secteurs et des régions, le résident moyen du Nord-Pas de Calais commandait à peu près 35 700 kWh d’énergie pour maintenir son revenu et son mode de vie individuel. Dans l’ensemble de l’hexagone, pourtant, l’habitant type n’avait Les consommations d’énergie peuvent également se comparer en termes de consommation d’énergie primaire ou de consommation d’énergie finale globale. La première mesure comprend l’énergie consommée par tous les secteurs de l’économie ainsi que les diverses pertes du système associées à l’extraction, la production et la distribution de l’énergie au consommateur final. La seconde comprend la somme de l’énergie consommée par les foyers, par les secteurs commercial, de service et gouvernemental de l’économie, 96 besoin que de 27 800 kWh par habitant; une divergence significative de 22% de moins de demande énergétique par rapport aux résidents du Nord-Pas de Calais. Nous pouvons également regarder la manière dont l’énergie utilisée dans le Nord-Pas de Calais stimule l’activité économique, par comparaison à l’économie française plus largement. Ici encore, nous trouvons un déséquilibre important. Chaque GWh d’énergie en Nord-Pas de Calais alimentait à peu près 600 000 € de Produit intérieur brut (PIB). Pour la France entière, en revanche, il s’avère que chaque GWh d’énergie finale entretenait un niveau plus élevé de 58% d’activité économique, soit environ 948 000 € de PIB. Il est clair que, d’un point de vue énergétique, la Région travaille beaucoup plus dur pour maintenir son élan économique que ne le fait la France plus généralement. Presque par définition, si le Nord-Pas de Calais arrive à réduire, d’une manière rentable, son utilisation d’énergie inefficace au moyen d’un taux beaucoup plus élevé d’amélioration d’efficacité, ou s’il se dirige vers des ressources d’énergie à plus faible coût que celles qui sont actuellement employées, les coûts d’énergie réduits augmenteraient la productivité globale et permettraient une économie régionale plus vigoureuse. 6.1.2 Scénarios énergétiques de long-terme La Région a déjà produit plusieurs évaluations sur son avenir énergétique pour suggérer la possibilité de voir des gains potentiels à la fois en termes d’efficacité énergétique et de développement des ressources d’énergies renouvelables, tout cela étant largement en accord avec le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle. En général, les maintes discussions et les efforts de planification se sont centrés sur l’atteinte de l’objectif dit”3 fois 20” d’ici 2020 et du Facteur 4, la division par quatre des gaz à effet de serre d’ici 2050. Comme expliqué dans le rapport du SRADDT et l’évaluation du SRCAE, qui a été codirigée par le préfet de la région et le Président du conseil régional, la réglementation européenne connue sous le nom 3 fois 20 (parfois représenté 3x20, ou bien 3*20) vise à réduire les besoins énergétiques européens de 20% par rapport aux niveaux de consommation de 1990, de diminuer les émissions des gaz à effet de serre (GES) de 20%, comparé une nouvelle fois aux niveaux de l’année 1990, puis d’atteindre un niveau de 20% pour les énergies renouvelables dans le mix énergétique global. Ce dernier objectif multiplierait pas deux l’emploi actuel des énergies renouvelables en Europe d’ici 2020. L’étude du SRCAE a servi à convertir les objectifs européens d’ici 2020 en objectifs plus actualisés et pertinents pour le NordPas de Calais. Les objectifs modifiés verrait une réduction de ces mêmes 20%, mais en comparaison dorénavant avec les niveaux de l’année 2005, une réduction des émissions GES de 20%, également par rapport aux niveaux de 2005, en ajoutant une cible de Figure 51. Scénarios énergétiques en Nord-Pas de Calais Source: SRADDT 2012 ainsi que par l’industrie et par le transport. Étant donné que ce rapport est une évaluation de l’ensemble de l’économie qui est reliée aux consommations énergétiques finales, nous adhérons à la pratique de communiquer sur la consommation énergétique finale agrégée de tous les utilisateurs finaux. Pour tout lecteur intéressé, le chapitre 8.1 Annexe: Facteurs et équivalences de conversion d’énergie de ce document fournit des informations contextuelles supplémentaires sur la consommation d’énergie et les équivalences. Ce niveau de consommation est établi par rapport à l’objectif finale de 2050 selon lequel les résidences ne consommeraient pas plus de 104 kWh/m²/an, comme présenté dans le “Plan 100 000 logements” daté de janvier 2013. 97 Pour faciliter la lecture, et pour élaborer plus facilement la discussion sur les scénarios d’énergie de long-terme, nous reprenons plusieurs des références et des chiffres qui sont initialement présentés au §5.1L’amélioration de l’efficacité. 98 77 croissance multipliée par 3 en termes de consommation d’énergies renouvelables d’ici 2020. L’objectif dit “Facteur 4”, quant à lui, vise une réduction par quatre des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050. La figure suivante, Figure 51 - Scénarios énergétiques en Nord-Pas de Calais résume la trajectoire du cadre de référence suggéré et la compare à la fois avec les scénarios du SRCAE et du SRADDT.99 La Figure 51 commence par souligner la consommation d’énergie finale de l’année 2005, soit 160 000 GWh. Elle suggère par la suite que, dans le cas de la trajectoire de base, la réduction en énergie finale de 20% ne serait pas atteinte d’ici 2050.100 Ceci n’est manifestement pas un taux d’amélioration de l’efficacité d’énergie suffisant pour être bénéfique, ni pour l’économie, ni pour le climat. D’un autre côté, les deux trajectoires du SRCAE et du STADDT iraient au-delà de l’objectif 2020, la deuxième trajectoire voyant une réduction de la consommation globale de 60% par rapport aux niveaux d’énergie de l’année 2005.101 Bien que l’objectif du Facteur 4 reste celui d’une réduction des gaz à effet de serre, il est représenté ici comme il se présenterait en termes énergétiques. Il est vrai que ce niveau de réduction semble trop ambitieux en termes énergétiques; les émissions du gaz à effet de serre peuvent être réduites jusqu’à un niveau bien en-dessous de l’objectif Facteur 4 à partir du moment où les combustibles fossiles se font remplacés par l’introduction des ressources d’énergie renouvelables. De plus, l’objectif de 2050 dans la trajectoire SRADDT, en particulier quand elle est combinée avec l’introduction des ressources d’énergies renouvelables, est tout à fait en adéquation avec les objectifs qui se retrouvent dans le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle. Le graphique de la Figure 52 fournit l’intégration à la fois de l’efficacité énergétique et des ressources d’énergies renouvelables comme elles pourraient l’être au sein d’un cadre cohérent avec la Troisième Révolution Industrielle. Si l’on commence, une fois de plus, avec le niveau standard de 160 000 GWh en 2013, le niveau des consommations énergétiques finales est réduit à 64 000 GWh d’ici 2050; même lorsque la disponibilité des technologies d’énergies renouvelables augmente d’une manière qui assure d’ici 2050 zéro émission de gaz à effet de serre liées à l’énergie. Ce qui est particulièrement notable est En général, la Région bénéficierait d’une réduction de 20% d’ici 2050. Il est probable que des gains en efficacité plus restreints serait plus profitables, les retours dépassant les 15% par an. Il s’avère, en revanche, que cette échelle d’économie énergétique est insuffisante pour transformer l’économie de la Région, d’où la focalisation sur le Facteur 4 ou d’autres magnitudes d’économies et de réductions des émissions de gaz à effet de serre. Les résultats nets seraient plus restreints, avec voire même des retours bien en dessous des 10%, mais l’ampleur des bénéfices sociaux et économiques serait significativement plus élevée. 99 78 l’augmentation importante des ressources d’efficacité qui permet une chute brutale des consommations d’énergie de la Région pour la période comprise entre 2020 et 2040. De cette manière, la région a jusqu’à 2020 pour apprendre et pour tester la manière d’atteindre les gains d’efficacité dont elle a besoin. Ceci donne également du temps pour le développement des capacités physiques et institutionnelles au cours des 6 ou 7 ans à venir pour assurer un déploiement post-2020 des investissements plus réussis. En effet, les premières années permettent le lancement d’efforts plus marqués du milieu à la fin des années couvertes par le Master Plan. 6.2 Les comportements, les coûts, les bénéfices, et leurs impacts économiques A ce stade, nous tournons notre attention sur le niveau d’investissement requis pour rendre possible la Troisième Révolution Industrielle. Nous allons aussi évaluer comment cet investissement peut améliorer la robustesse et la résistance de l’économie régionale et créer un impact positif sur le climat mondial - dans la mesure où le Nord-Pas de Calais montre pro activement la direction pour la France, l’Union Européenne et l’économie mondiale plus généralement. Trois étapes sont présentées ici pour cette étude plus large. La première consiste à fournir d’abord un contexte utile pour évaluer les étapes d’après. L’analyse précédente a examiné les quantités physiques de consommation d’énergie dans l’économie. Dans ce cas cependant cette étude souligne les perspectives économiques en commençant par les coûts et bénéfices du scénario présenté Figure 52 - Un scénario de l’avenir énergétique à long-terme de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais, et en terminant par une revue des bénéfices nets pour l’emploi et le Produit Intérieur Brut (PIB) alors que la région augmente sa capacité à réduire considérablement ses émissions de Gaz à Effet de Serre - peut-être, comme noté, en réduisant effectivement les émissions dues à l’énergie à zéro en 2050 (voire même avant). 6.2.1 La toile de fond sociale et économique Même si les données de dépenses énergétiques totales en Nord-Pas de Calais ne sont pas disponibles, une analyse suggère que la région dépense 13% de son PIB pour l’éventail complet de services énergétiques nécessaires au maintien du profil actuel d’activité économique.102 Sur la base de différences dans l’intensité énergétique régional, et les différences de PIB par habitant, la France apparaît dépenser en moyenne seulement 8% de son PIB pour le total de ses besoins en énergie. Cette disparité dans les dépenses d’énergie met Figure 52. Un scénario de l’avenir énergétique à long-terme de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais Source: Comme présenté dans l’explication fournie et l’annexe 8.2 de cette partie 100 Les annexes fournissent des informations supplémentaires et éléments contextuels pour donner au lecteur plus de données par rapport aux scénarios mentionnés dans ce Master Plan. Celles-ci fournissent des informations sur les concepts économiques clés qui donnent naissance à l’évaluation des impacts économiques qui pourraient être les résultats dans le Nord-Pas de Calais, à partir du moment où la Région agit pour épouser l’efficacité énergétique et les cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle. consommations de l’année 1990, ce qui aurait exigé une consommation estimée d’énergie de 114 000, plutôt que de 128 000 GWh d’ici 2020. En revanche, comme nous l’avons expliqué plus haut dans le texte, l’objectif de 2050 caractérisé par une réduction de 60%, établi par l’analyse du SRADDT est tout à fait cohérent avec les objectifs du Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle, particulièrement lorsque l’on voit une accélération dans le développement et l’installation des technologies des énergies renouvelables. Intéressant d’un point de vue historique, ni le scénario du SRCAE ni celui du SRADDT n’auraient permis d’atteindre l’objectif d’origine d’une réduction de 20% du niveau des 102 101 L’annexe 8.2 fournit plus de détails sur les fondamentaux énergétiques et économiques qui sont présentés dans la suite de cette section. Figure 53. Influences qui déterminent les attitudes et les cultures énergétiques Source: Adapté de Dr. Janet Stephenson, Centre for Sustainability, University of Otago, New Zealand Nord-Pas de Calais à un désavantage concurrentiel. Comme il sera décrit plus loin dans cette section de l’analyse, l’argent dépensé sur l’énergie prend en charge environ moitié moins d’emplois que l’argent consacré à presque tous les autres secteurs de l’économie. Cela signifie que de plus grandes dépenses d’énergie impliquent moins emplois pour la région. Dans le même temps une productivité énergétique à la traîne affaiblit encore davantage l’activité économique qui, à son tour, affaiblit le processus de création d’emplois. Quelle est la question qui se pose à ce point? Combien de la tendance actuelle de la consommation d’énergie et des dépenses d’énergie est une fonction des cultures énergétiques nationales et régionales? En effet, quelle part de la tendance actuelle peut être placée dans un portefeuille d’investissements en faveur du développement et du déploiement de technologies, systèmes et infrastructures plus productifs dans l’usage de l’énergie? Dans le cadre des influences qui façonnent les attitudes et la culture de l’énergie, la Figure 53 - ci-dessous donne un aperçu utile de la première des deux étapes interdépendantes nécessaires à la réussite de la transition vers la Troisième Révolution Industrielle. Comme la Figure 53 l’indique, beaucoup d’influences individuelles limitent ou facilitent l’effort à grande échelle pour aller vers un ensemble plus productif de comportements - en particulier ceux qui mettent l’accent sur une meilleure conservation, une meilleure efficacité de l’énergie et des ressources et l’innovation sociale et technologique. Ces influences vont des technologies disponibles ou non pour les habitants et les entreprises de la région, à l’infrastructure étendue et l’ensemble de règlements qui impactent les pratiques et les investissements énergétiques. Les nombreuses influences comprennent également une compréhension de la totalité des coûts des services énergétiques générés par des choix individuels. Par exemple, une publication de 2011 par Renovate Europe note que les bénéfices bruts annuels pour la société découlant des améliorations éco-énergétiques dans les bâtiments s’étendent bien au-delà des seules économies sur la facture d’énergie. Ils comprennent également la réduction de la pollution de l’air, des bénéfices pour la santé, et des améliorations annuelles des finances publiques puisque moins de subventions à long terme sont nécessaires.103 Lorsqu’une famille ou une entreprise du secteur prend conscience de ces bénéfices, elle devient susceptible de faire de meilleurs choix avec un impact positif sur les résultats sociaux et économiques. Le Nord-Pas de Calais comprend clairement l’importance de changer la conscience, les attitudes et les comportements comme cela est apparu à plusieurs reprises dans le processus d’élaboration de ce Master Plan.104 103 Copenhagen Economics. “Multiple Benefits of Investing in Energy Efficient Renovation of Buildings,” Brussels, Belgium: Renovate Europe. October 2012. Parmi d’autres cette étude suggère que des améliorations importantes d’efficacité énergétique, requérant un investissement de 41 à 78 milliards d’euros par an dans l’Union Européenne, rapporteraient en retour annuellement 104 à 175 milliards d’euros. changement de comportement en offrant des programmes et des décisions d’incitation, y compris les mesures et les processus organisationnels du Master Plan, et d’adopter ce qu’ils appellent des solutions intelligentes en rupture avec la consommation et les modes de production passés, et qui fournissent un soutien aux nouvelles infrastructures et de nouvelles technologies dans un environnement mondialisé. Comme l’un des nombreux exemples, le Groupe de travail 6 sur le transport a souligné la nécessité d’encourager un 105 104 Bien que n’étant pas spécifiquement pris en compte dans l’évaluation terminée ici, l’ampleur de l’investissement proposé intègre indirectement une estimation provisoire de Même si la région développe une compagne promotionnelle intelligente et hautement collaborative pour promouvoir la transition vers une activité économique plus robuste, son succès dépendra de façon ultime de ce que nous appelons un effort dirigé et de gros investissements pour mettre à niveau les technologies et infrastructures locales . L’estimation préliminaire centrale du montant total d’investissement requis pour la transition vers la Troisième Révolution Industrielle est de l’ordre de 210 milliards d’euros (en euros constant de 2005) sur la période 2014-2050. Cela équivaut à tout juste plus de 6 milliards d’euros par an, soit environ 5% du PIB sur cette période de 37 ans. Les retombées économiques pour le Nord-Pas de Calais - incluant à la fois une réduction des coûts d’énergie et une économie plus robuste - seraient environ 1,7 fois le coût total de l’investissement initial. En d’autres termes, l’amélioration de la productivité par la Troisième Révolution Industrielle renforcerait l’économie de la région de façon mesurable. Comme la section suivante le montrera, elle renforcera aussi les possibilités de création nette d’emploi. Deux remarques doivent être notées à ce stade. Premièrement, alors que la logique qui sous-tend cette estimation centrale est expliquée dans l’annexe 8.2 Annexe: Développer et réconcilier les scénarios énergétiques futurs, il existe peu de données fiables et peu d’estimations solides sur lesquelles construire une estimation significative des coûts totaux. En effet, il n’existe pas d’exemple antérieur d’efforts visant à réaliser une transition de cette envergure. Cela limite le développement d’une estimation rigoureuse des coûts dans cette évaluation en particulier. Dans le même temps, cependant, nous avons choisi de pécher par excès dans l’estimation conservatrice des coûts – de même que les avantages nets positifs sont également une estimation prudente vers une fourchette basse. Nonobstant l’évaluation prudente d’un avantage certain, il semble y avoir un avantage net positif dans la mise à niveau de l’économie de la région. Le but de cette évaluation, alors, est de doter la région d’une estimation appropriée de l’échelle qui est nécessaire pour conduire les changements nécessaires dans l’économie du Nord-Pas de Calais. À cet égard, nous suivons l’exhortation du Energy Modeling Forum de l’Université de Stanford qui, très tôt dans son histoire de 40 ans, a encouragé les praticiens à « modéliser pour comprendre et non pour atteindre la précision ».106 programmes et de politiques coûts (effort délibéré) qui sont nécessaires au développement d’une base d’actifs revitalisé et les infrastructures. De même, la mise à niveau de l’éducation et des compétences de travail sont également implicite dans les investissements nécessaires à la transition vers la Troisième Révolution Industrielle. Huntington, Hillard G., John P. Weyant, and James L. Sweeney. 1982. “Modeling for Insights, Not Numbers: The Experiences of the Energy Modeling Forum.” Omega: The International Journal of Management Science 10(5): 449-462. 106 79 Deuxièmement, dans la mesure où cette version du Master Plan est destinée à être un outil de gestion dynamique, la région est encouragée à suivre, évaluer et modifier annuellement ce plan, car il développe de nouvelles données et s’appuie sur les nouvelles leçons qui vont inévitablement émerger de la transition. Parmi les éléments spécifiques à suivre, on trouve l’ensemble des coûts et des avantages qui découlent à la fois de projets individuels spécifiques et des améliorations à grande échelle dans les infrastructures de la région. Cela servira deux fonctions très utiles pour la région. Entre autres choses une évaluation publiée annuellement apportera aux élus, au personnel des collectivités et aux chefs d’entreprises des mises à jour clés et une meilleure information qui seront susceptibles de garantir un résultat positif et robuste. Le processus annuel de mise à jour permettra également à la région de fournir le leadership et l’information pour encourager et faciliter l’émergence d’efforts similaires dans d’autres pays, en France, en Europe et dans le monde entier. 6.2.2 Les avantages issus des coûts Malgré les grandes incertitudes entourant l’ampleur de l’investissement nécessaire pour catalyser la transition, on peut voir clairement les avantages qui suivront. Ils se répartissent généralement en trois catégories: (i) l’amélioration de la performance économique, (ii) des améliorations sociales et environnementales, et (iii) une plus grande collaboration et des bénéfices administratifs. Sans aucun doute l’avantage le plus immédiat de l’amélioration des performances économiques est la création de nouveaux emplois. Nous pouvons obtenir une intuition immédiate de la raison pour laquelle une nouvelle recette pour l’économie pourrait accroître la création nette d’emplois en examinant les données de la Figure 54 - cidessous. Nous nous appuyons sur les données publiées par l’Insee (Institut national de la statistique et des études économiques) afin de fournir de nouveaux aperçus sur le processus de création d’emplois dans le Nord-Pas de Calais. Les données pour 2010 peuvent être utilisées pour comparer les intensités d’emploi pour les différents secteurs de l’économie. La Figure 54 compare les secteurs clés pour le nombre d’emplois directs pris en charge pour chaque million d’euros d’activités à valeur ajoutée contribuant au PIB de la nation. Dans ce cas, les données publiées Bien que, dans le Master Plan le focus est sur l’efficacité énergétique et les cinq piliers, des réflexions concomitantes se tiennent sur l’économie fonctionnelle et l’économie circulaire ainsi. Ces gains complémentaires sont pris en compte dans les avantages économiques qui sont résumées ici. 107 Il s’agit seulement de chiffres indicatifs qui suivent le modèle d’efficacité et investissements dans les énergies renouvelables proposées dans la Figure 55. Les emplois 108 80 Figure 54. Emplois directs par secteurs économiques en Nord Pas de Calais, en millions d’euros de valeur ajoutée Source: Derivé des données INSEE 2010 Nord-Pas de Calais indiquent que les services liés à l’énergie soutiennent 8,5 emplois par million d’euros de l’activité économique - encore une fois mesurée par la contribution à valeur ajoutée au PIB. Les intensités de main-d’œuvre des autres secteurs dans le Nord-Pas de Calais se situent entre 14,1 à 20,6 emplois par million d’euros alors que la moyenne de l’économie régionale est de 16,3 emplois par millions d’euros. Ainsi, comme nous redirigeons les dépenses en dehors de l’énergie, de sorte que les ménages et les entreprises dépensent leurs économies nettes d’énergie dans d’autres secteurs de l’économie régionale, il y aura un gain net initial de 7,8 emplois dans le Nord-Pas de Calais pour chaque million d’euros de l’activité économique réaffecté au sein de la région. Nous pouvons utiliser des relations similaires pour évaluer la variation des investissements et des dépenses liées à l’énergie pour leur contribution nette à la création d’emplois dans la région. Bien que n’étant pas spécifiquement prise en compte dans l’évaluation effectuée ici, l’ampleur de l’investissement proposé intègre indirectement une estimation provisoire des coûts de programmation et de politiques publiques (effort dit délibéré) nécessaires au développement d’une base d’actifs revitalisés et des infrastructures. De même, la mise à niveau de l’éducation et des compétences professionnelles sont également implicites dans les investissements nécessaires à la transition vers la Troisième initiaux sont une fonction du premier niveau de l’activité résultant du programme et de la mise à niveau de l’infrastructure régionale. Cela pourrait fournir un gain initial d’environ 4.000 emplois directs. Ces emplois directs, cependant, ont ensuite besoin d’être soutenus par les différentes chaînes d’approvisionnement qui fournissent des biens et services qui, à leur tour, permettent le démarrage du premier tour des activités de construction. Ces emplois indirects ajoutent alors 9.000 emplois au total initial. Dans Révolution Industrielle. Au fur et à mesure que les investissements sont effectués et que les changements dans les habitudes de dépenses commencent à favoriser l’efficacité énergétique et les cinq piliers mis en évidence dans le Master Plan,107 la Figure 55 met en évidence l’ampleur des gains nets d’emplois qui sont susceptibles d’en découler. La conclusion immédiate en regardant la Figure 55, à la page suivante, c’est que le Master Plan permettra d’améliorer considérablement les possibilités d’emploi pour Nord-Pas de Calais. Les investissements commencent à générer des gains d’emplois nets, avec un peu plus de 9.000 créations d’emplois initiées en 2014 pour atteindre un pic de plus de 160 000 emplois en 2040. En moyenne on estime une création de 105 000 emplois nets sur toute la période 2014-2050.108 Ces estimations varient à certains égards particuliers, mais ils sont globalement conformes à d’autres études qui explorent des trajectoires similaires. Le modèle réel de création d’emplois dépendra beaucoup de la rapidité avec laquelle la région choisit, ou est capable, de monter en puissance son investissement annuel dans les infrastructures, et de l’ampleur réelle des économies nettes sur la facture d’énergie et l’activité économique catalysées par ces investissements. Le tableau ci-dessous présente la répartition probable de ces 105.000 emplois en moyenne créés dans les différents secteurs de l’économie de la région. les années suivantes, alors que les économies sur la facture d’énergie se font sentir, et que l’économie montre des niveaux d’activité plus élevés, de nouvelles exigences vont stimuler la demande de services et de main-d’œuvre, augmentant lentement le total d’emplois créés au fil du temps. Bien sûr, si la région choisit de passer à un rythme plus ou moins rapide dans les premières années, les premiers effets sur la croissance de l’emploi seront plus ou moins importants. 6.2.3 Exploration de l’impact économique de l’innovation et des courbes exponentielles de coût Alors que le système de modélisation DEEPER contient un certain nombre de techniques innovantes pour évaluer correctement le gain net dans le PIB et les impacts sur l’emploi des investissements productifs dans l’efficacité énergétique et les cinq piliers, peu de modèles intègrent la baisse des coûts porteuse d’un changement des règles du jeu qui suivront l’avènement des méga données (le Big Data), et ce que Ray Kurzweil appelle «la loi d’accélération des rendements », ou ce que nous appelons les courbes exponentielles de baisse des coûts. La discussion dans la section précédente 5.2.2 souligne encore cette perspective. En accord avec les idées qui sous-tendent la Troisième Révolution Industrielle elle-même, nous pouvons a minima explorer la façon dont la Plateforme Technologique Polyvalente des cinq piliers (la PTP) pourrait optimiser l’économie de la région au-delà de l’analyse standard caractérisée dans la section précédente et dans les annexes 8.2 et 8.3. Il s’avère que le physicien allemand Reiner Kümmel a ce qu’il désigne comme un facteur de créativité dans son livre, The Second Law of Economics: Energy, Entropy, and the Origins of Wealth110 (La deuxième loi de l’économie: l’énergie, l’entropie, et les origines de la richesse). Bien que Reiner fournisse seulement une discussion limitée de la dérivation de cet élément dans son analyse, une série d’études antérieures effectuées par Blackman dans les années 1970,111 ainsi Phillipe Quirion, “The net effect on employment of the energy transition in France: An input-output analysis of the négaWatt scenario,” CIRED (April 2013). 109 Previously cited as Kümmel (2011) 110 qu’un article de revue DeCanio et Laitner en 1997,112 donnent un aperçu de la façon dont nous pourrions a minima approcher une évaluation qui s’appuie sur le “facteur de créativité” de Kümmel. Nous l’avons maintenant intégré dans le modèle DEEPER en tant qu’indice d’innovation. Tableau 5. Distribution probable moyenne des gains nets d’emploi par secteurs dans la région Principaux secteurs d’activité emplois créés Part Bâtiment 9,200 9% Agriculture et industrie manufacturière 15,500 15% Services publics (y compris l’eau, les égouts et l’énergie) 1,600 2% Commerce de gros et de détail 13,000 12% Transport et Logistique 7,200 7% Hôtellerie et services d’hébergement 3,000 3% Services professionnels 11,400 11% Finance et autres services 8,700 8% Education et administration publique 35,300 34% 105,000 100% Gains nets d’emplois en moyenne sur la période (moyenne sur la période 2014-2050 de la variation d’emploi par rapport à 2013) Source: Résultats de la modélisation DEEPER sur la base des hypothèses décrites dans ce chapitre Figure 55. Gain net d’emplois en Nord-Pas de Calais sur la période 2014-2050 Gains nets d’emplois Une comparaison immédiatement utile de création nette d’emplois est une évaluation d’avril 2013 menée par le Centre international de recherche sur l’environnement et le développement.109 Dans ce qui est considéré comme un développement massif des économies d’énergie (grâce à des mesures de sobriété et d’efficacité énergétique) et des énergies renouvelables entre 2012 et 2050, l’évaluation a révélé que les émissions de dioxyde de carbone liées à l’énergie en France pourraient être réduites de moitié d’ici à 2030 et réduite par un facteur 16 en 2050. L’analyse montre que, dans de nombreuses hypothèses différentes, les possibilités d’emploi en France pourraient aller d’une augmentation nette de 570.000 à 820.000 emplois d’ici 2030 par rapport au scénario de référence. La fourchette des bénéfices nets d’emplois pour l’économie française en 2030 est du même ordre de grandeur que les emplois nets estimés pour le Nord-Pas de Calais en 2050. La poursuite de la discussion à l’annexe 8.2 renforce ce résultat positif probable. Source: Comme décrit en annexe 8.2 See, for example, Blackman, A. W., Jr. (1972). “A Mathematical Model for Trend Forecasts,” Technological Forecasting and Social Change 3, 441-452 (1972). 111 DeCanio, Stephen and John A. “Skip” Laitner. 1997. “Modeling technological change in energy demand forecasting: a generalized approach,” in Technological Forecasting & Social Change, Vol. 55, No. 3. 112 81 L’indice d’innovation est basé sur l’idée que le coût des nouvelles technologies décline au fur et à mesure que l’expérience est acquise et les investissements effectués. Laitner et Sanstad (2003) donnent un aperçu de cette idée et explorent ce qu’on appelle des «courbes d’apprentissage» pour les technologies d’efficacité sur la demande énergétique.113 Plus récemment, Azevedo et al. (2013) donnent un aperçu de l’apprentissage technologique pour les technologies d’approvisionnement en électricité. Encore une fois, la section 5.2.2 du présent rapport apporte des compléments d’information sur les courbes d’apprentissage. Pour cette analyse, nous avons l’hypothèse d’une courbe d’apprentissage associée à un taux de progression de 90%s. Cela signifie qu’à chaque doublement des investissements cumulé sur la période 2014 à 2050, les besoins d’investissements vont tomber de 10%s. Tel qu’il est appliqué ici, la différence entre les coûts d’investissement classiques et les coûts associés au scénario central de la Troisième Révolution Industrielle, l’indice d’innovation (peut-être considéré comme un indice d’épargne-placement exponentiel) passera de 1 en 2014 à 2,14. Kümmel cite quatre études pour l’Allemagne, le Japon et les Etats-Unis où l’élasticité varie de 0,10 à 0,19. Ici, nous voulons rester encore prudent et rester à la limite inférieure. Par conséquent, nous intégrons une élasticité de la réponse de 0,10. Compte tenu de cette hypothèse au sein du système de modélisation DEEPER, le PIB en Nord-Pas de Calais pourrait augmenter d’environ 9,7 milliards d’euros au-dessus du scénario de référence 2050. Les emplois nets devraient augmenter de près de 255 000 par rapport à notre estimation centrale actuelle de 165 000 emplois nets d’ici 2050 (montré dans la figure précédente). Tout en restant une estimation prudente, ces résultats soulignent les impacts porteurs d’une reconfiguration du jeu au fur et à mesure que la Troisième Révolution Industrielle ré-optimise l’économie régionale pour produire encore plus d’efficacité énergétique et de rendement de la productivité. Tout ceci souligne la nécessité pour le Master Plan d’inclure un suivi des coûts et des changements structurels qui non seulement profiteront à l’économie régionale, mais qui donneront à d’autres planificateurs et modèles de politique publique davantage de perspectives sur les bénéfices économiques de la plateforme technologique à cinq piliers. 6.2.4 Perspectives supplémentaires d’une transition vers la Troisième Révolution Industrielle La plupart des analystes prennent pour hypothèse standard que sans changement dans les politiques publiques, l’économie poursuivra sa croissance lisse et droite, et si tel est le cas à un rythme un peu plus lent. Pourtant, une série de publications récentes indiquent qu’un résultat moins positif peut se dérouler- en effet, la vitalité de l’économie régionale peut s’affaiblir de sorte que le PIB pourrait en fait se révéler moins important qu’actuellement prévu.114 Le tableau qui suit s’appuie sur les idées générées par le système de modélisation DEEPER et fournit ce qui pourrait être référencé comme une hypothèse de réflexion pour comparer les hypothèses de scénarios alternatifs.115 Il commence avec l’hypothèse du scénario de référence que le PIB en 2011 est d’environ 90 milliards d’euros (en euros constants de 2005). Comme suggéré, l’hypothèse habituelle est que l’économie va croître à un rythme régulier mais un peu plus lent de 0,8% par an. Par cette hypothèse, l’économie de référence du Nord-Pas de Calais (montré sur la ligne 1) est susceptible d’augmenter à 123 milliards d’euros en 2050 (encore une fois en euros constants de 2005). Nous pouvons également puiser dans les hypothèses du World Energy Outlook 2012 de l’Agence Internationale de l’Energie (International Energy Agency) pour explorer le genre d’impact que la hausse des prix de l’énergie sont susceptibles d’avoir sur la solidité de l’économie régionale. Ici, nous incluons la possibilité d’une lente augmentation de 40% sur l’ensemble des prix de l’énergie d’ici 2050. Nous explorons ensuite comment cette « contrainte d’énergie » pourrait avoir un impact sur le PIB régional. Dans ce cas, les données (ligne 2) suggèrent que le PIB pourrait encore croître, mais à un niveau plus faible de 112 milliards d’euros en 2050, et (comme indiqué dans la ligne 3) avec 29 000 emplois en moins en 2020 par rapport au scénario de référence avec une poursuite de l’érosion de 102 000 pertes d’emplois en 2050, toujours par rapport au scénario de référence. A ce stade, nous pouvons intégrer l’investissement et des données clés des économies d’énergie du scénario du Master Plan Troisième Révolution Industrielle pour voir comment le modèle évalue l’impact sur le PIB dans ces circonstances plus positives. La ligne 4 du tableau 1 indique que le PIB du scénario de Troisième Révolution Industrielle pourrait augmenter jusqu’à 133 milliards d’euros en 2050 ce qui est maintenant 10 milliards d’euros de plus que le scénario de référence (montré sur la ligne 1). Les répercussions sur l’emploi dans la rangée 5, comme on pouvait s’y attendre étant donné l’intensité du travail identifié dans la Figure 54, sont tout à fait compatibles avec les résultats présentés dans la Figure 55. En commençant par un lancement en 2014, la création nette d’emplois augmente de 37 000 emplois en 2020, et continue d’augmenter à 165 000 emplois nets d’ici 2050. Ce n’est cependant pas tout. Dans la mesure où le Master Plan de la Révolution industrielle empêche une érosion de l’offre ou du prix de l’activité économique, comme suggéré dans les lignes 2 et 3, l’efficacité énergétique et les cinq piliers peuvent en plus fournir une police d’assurance. Non seulement le Master Plan génère des avantages économiques supplémentaires pour le Nord-Pas de Calais, mais il peut empêcher des pertes d’emplois importantes. Ainsi, au lieu d’une érosion de 102 000 emplois Tableau 6. Illustration des impacts sur le PIB et l’emploi sous différents scenarios Valeurs de référence 2020 2030 2050 (1) PIB du Scénario de référence (Milliards d’euros 2005) 97 105 123 (2) PIB impacté par les prix de l’énergie (Milliards d’euros 2005) 95 100 112 -29,000 -62,000 -102,000 99 112 133 +37,000 +109,000 +165,000 (3) Emploi impacté par les prix de l’énergie (Variation nette d’emplois) (4) PIB de la Troisième Révolution Industrielle (Milliards d’euros 2005) (5) Emploi de la Troisième Révolution Industrielle (Variation nette d’emplois) Source: Résultats du modèle DEEPER sur des hypothèses décrites dans le texte John A. “Skip” Laitner and Alan H. Sanstad, “Learning-bydoing on both the demand and the supply sides: implications for electric utility investments in a Heuristic model,” International Journal of Energy Technology and Policy (2004): Vol. 2, Nos. 1/2, pp. 142-152. 113 Voir en particulier, Tim Morgan, Perfect Storm: Energy, Finance and the End of Growth. London, England: Tullett Prebon Group Ltd (2013). Pour une revue complete voir 114 82 également Robert U. Ayres, The Bubble Economy: Is Sustainable Growth Possible? Cambridge, MA: The MIT Press (forthcoming 2013). L’annexe 8.2 fournit davantage d’informations sur l’exercice analytique présenté au Tableau 6 - Illustration des impacts sur le PIB et l’emploi sous différents scenarios 115 Les caractéristiques du modèle DEEPER sont résumées en annexe 8.3. indiqués dans la ligne 3, nous pouvons avoir un gain net de 165 000 emplois d’ici 2050. En d’autres termes, le Master Plan peut produire un bénéfice net total de 267 000 emplois pour l’économie régionale. En effet, le Master Plan permet à la fois le maintien des niveaux d’emploi actuels, ainsi qu’une relance productive pour augmenter le nombre total d’emplois dans le temps. Non seulement le Master Plan génère des avantages économiques supplémentaires pour le Nord-Pas de Calais, mais il peut empêcher des pertes d’emplois importantes. Ainsi, au lieu d’une érosion de 102 000 emplois indiqués dans la ligne 3, nous pouvons avoir un gain net de 165 000 emplois d’ici 2050. En d’autres termes, le Master Plan peut produire un bénéfice net total de 267 000 emplois pour l’économie régionale. En effet, le Master Plan permet à la fois le maintien des niveaux d’emploi actuels, ainsi qu’une relance productive pour augmenter le nombre total d’emplois dans le temps. 6.3 Financer la Troisième Révolution Industrielle Par l’investissement dans des initiatives en faveur de l’efficacité énergétique et des cinq piliers de la Troisième Révolution Industrielle c’est un renforcement de l’économie régionale combiné à une réduction des coûts globaux de l’énergie qui sont attendus. Un tel investissement nécessite cependant l’apport conséquent de nouveaux actifs. Le capital nécessaire peut être levé et déployé à travers différents mécanismes financiers. Dans ce paragraphe, nous explorons d’abord les différents modèles financiers possibles, avant de nous pencher de manière plus détaillée sur l’exemple illustrant la manière dont un tel mécanisme pourrait effectivement être utilisé. 6.3.1 Les modèles d’investissement possibles: vue d’ensemble Le modèle de financement par le propriétaire Le modèle de financement par le propriétaire (Owner Financed Model) a émergé lorsque les propriétaires de bâtiments ont commencé à valoriser les économies mesurables réalisées du fait de l’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments et la réduction des factures d’énergie. Dans ce modèle, les propriétaires d’immeubles ont la possibilité de contractualiser de manière indépendante et de financer les investissements grâce aux économies d’énergie réalisées ou par un prêt souvent garanti par le bâtiment lui-même. Le modèle de financement par le propriétaire fait toutefois face à des obstacles importants pour atteindre le niveau optimal d’investissement. Cet obstacle est particulièrement évident lorsque le propriétaire de l’immeuble n’est pas lui-même responsable de la facture énergétique. Le modèle de financement par le propriétaire, à lui seul, ne sera probablement pas en mesure de fournir le niveau de capital nécessaire permettant au Nord-Pas de Calais d’atteindre les montants d’investissement visés. Le modèle de remboursement à prix fixe sur la facture d’énergie Le modèle de remboursement à prix fixe sur la facture d’énergie repose sur deux hypothèses centrales: le coût initial des investissements est organisé, subventionné et parfois entièrement pris en charge par un fournisseur d’énergie ; l’investissement est ensuite remboursé par un supplément mensuel fixe, décorrélé de la performance énergétique. Ce supplément peut être réparti sur l’ensemble de la base tarifaire en entier ou n’apparaitre que sur la facture d’énergie mensuelle du participant, en fonction de la structure du programme d’investissement. Le modèle de remboursement à prix fixe sur la facture d’énergie présente l’avantage de tirer parti du financement à faible coût pour le fournisseur et d’accroitre la capacité de financement contrairement au modèle de financement par le propriétaire. En outre, les coûts de transaction sont réduits car le processus est simplifié grâce à des économies d’échelle. Les acteurs publics peuvent utiliser leurs relations avec le secteur de l’énergie pour faire converger les intérêts et établir des objectifs énergétiques ou des mandats. 6.3.2 Une approche multicanale: le fournisseur d’énergie durable Le fournisseur d’énergie durable (Sustainable Energy Utility, SEU) est une approche plus globale que les modèles mis en évidence ci-dessus. Un SEU est régi par les communautés qu’elle dessert et vise à changer les relations fondamentales entre l’énergie, l’économie, l’environnement et la société. Elle est destinée à stimuler davantage d’investissements en faveur de l’efficacité énergétique et de la réduction des émissions carbone.116 Un SEU peut agréger et gérer des fonds de provenance multiple: financement par des tiers, incitations gouvernementales, fonds énergétiques durables, fonds d’intérêt public, argent provenant de sources philanthropiques. En tant qu’entité gouvernementale ou tiers administrateur, un SEU pourrait émettre des obligations pour financer les investissements énergétiques. Une partie des économies d’énergie reviendrait à l’utilisateur tandis que le reste serait utilisé pour rembourser les obligations. Cette approche permet de mobiliser efficacement des capitaux privés et de déployer des infrastructures énergétiques grâce à des partenariats public-privé. Un SEU est suffisamment souple pour intégrer d’autres modèles de financement. Le Prêt d’Union en France est un bon exemple de prêt social de particulier à particulier (prêt « peer-to-peer »). Le Prêt d’Union permet aux particuliers et aux investisseurs institutionnels de prêter directement de l’argent à des emprunteurs à travers un marché obligataire sécurisé. Le modèle de performance énergétique Dans le modèle de performance énergétique, une société de services spécialisée dans l’énergie (Energy Services Company, ESCO) finance les investissements et garantit la performance énergétique à venir du projet. L’ESCO récupère alors son investissement en capital directement sur les économies d’énergie générées par le projet (par exemple, les rénovations). Dans certaines versions de ce modèle, une partie des économies d’énergie est également partagée avec le propriétaire de l’immeuble comme incitation à modifier ses habitudes de consommation d’énergie. La limite de modèle est que l’ESCO peut hésiter à réaliser la totalité de son investissement dans un seul bien, de peur d’augmenter la durée de retour sur investissement. Le modèle SEU (Fournisseur d’énergie durable) a été conçu par le Dr John Byrne de l’Université du Delaware, où est directeur du Centre pour la politique énergétique et environnementale (Center for Energy & Environmental Policy). Il a co-présidé le conseil d’administration de la première SEU aux États-Unis (créé par l’Assemblée générale Delaware) au cours de la période 2007-2012. Il est l’architecte de son programme innovant de financement de l’efficacité énergétique. Ce programme a exécuté pour la première fois en 2011 70 millions de dollars de vente d’obligations exonérées d’impôt. La vente a reçu une note de AA +. 116 83 exemple illustratif Nous pouvons illustrer la puissance d’un SEU en examinant et en comparant les coûts potentiels d’un investissement avec ses économies d’énergie garanties.117 Dans l’exemple mis en évidence dans le tableau cidessous, nous supposons que toute une série de projets dans le Nord-Pas de Calais pourrait nécessiter un investissement de 1 milliard d’euros pour améliorer l’efficacité énergétique globale dans un ensemble de bâtiments commerciaux et de bureaux. Si on considère que l’amélioration a une période de retour sur investissement de 12 ans, les différentes sociétés de services énergétiques pourraient être en mesure de garantir des économies sur la facture d’énergie de 2,4 milliards d’euros sur une période de 30 ans. La SEU pourrait alors administrer une émission obligataire de 1 milliard d’euros sur 20 ans pour financer des améliorations d’efficacité énergétique. Si le taux d’intérêt annuel des obligations est de 3,7%, alors le coût total de remboursement des obligations serait de 1,4 milliards d’euros au cours de ces 20 ans. Les entreprises commerciales réaliseraient alors une économie nette de 1,0 milliard d’euros sur leurs coûts d’énergie sur 30 ans, soit en moyenne une économie nette de 33 millions d’euros par an sur la facture énergétique. Les obligations peuvent si besoin être divisés en différentes classes d’actifs en fonction de la période de retour sur investissement et le niveau de risque. Idéalement, toutefois, les investissements énergétiques avec des périodes de récupération courtes sont mélangés avec ceux ayant de plus longues périodes de remboursement de sorte que la période de retour sur investissement globale offre un rendement plus acceptable pour les détenteurs d’obligations.118 6.3.3 Les sources de financement privé Les monnaies sociales De plus en plus de gens commencent à expérimenter un autre type de monnaie, basée sur la notion de collaboration et soutenue par de nouvelles couches de capital social. Les monnaies alternatives, souvent désignés comme les monnaies communautaires, SEL (Systèmes d’Echange Local - Local Exchange Trading Scheme), ou micro devises, ont commencé à se développer à travers le monde après la crise financière de 2008. Elles avaient existé auparavant dans des lieux dispersés, notamment pendant la Grande Dépression des années 1930, cependant, Les informations présentées dans l’exemple qui suit s’appuient sur le document d’orientation rédigé par le Dr John Byrne avec la Fondation pour l’énergie renouvelable et environnement (FREE). Voir “Sustainable Energy Utility (SEU): Understanding the Basics” Janvier 2013. 117 84 Figure 56. Illustration d’un mécanisme de financement permis par un fournisseur d’énergie durable Source: Description dans le texte du présent paragraphe leur impact avait été marginal et de peu d’importance. La revitalisation actuelle des monnaies alternatives, a potentiellement des conséquences beaucoup plus grandes pour la société. Elle intervient à un moment où l’économie sociale est en pleine renaissance, des centaines de millions de personnes passant une part croissante de leur vie quotidienne dans des activités collaboratives - sociales ou économiques - menant à l’émergence de nouveaux espaces connectés. Les monnaies dites alternatives sont réellement des monnaies sociales qui permettent à l’échange collaboratif de biens et de services de prospérer dans l’économie sociale. Comme dans d’autres secteurs de l’économie collaborative, ces monnaies permettent de contourner les intermédiaires, les frais généraux fixes de grandes institutions financières, les marges bénéficiaires et les taux d’intérêt élevés imposés par les sociétés de cartes de crédit. Les individus peuvent échanger directement leur temps de travail avec d’autres. Mais à la différence du troc de services un à un d’autrefois, l’existence des applications Web et des cartes à puce d’équiper les individus d’un mécanisme multi-latéral pour stocker et utiliser les points qui représentent un temps de travail comparable, pour l’échange de toutes sortes de marchandises et services, à la fois dans l’économie sociale et dans économie de marché. Plus de 4000 micro monnaies sont actuellement en circulation dans les localités à travers le monde. La plupart des devises Pour plus d’informations sur le concept SEU et les projets réels qui ont été financés à l’aide de ce mécanisme, contacter Pam Haye, gestionnaire de programme de FREE (pam@ freefutures.org). Des informations complémentaires peuvent également être trouvées à l’adresse: www.freefutures.org. Des 118 sont basées sur le temps de travail qu’une personne donne à une autre en échange de l’exécution d’un service, de la réalisation ou réparation d’un objet. Les heures sont stockées dans une “banque du temps”, comme de l’argent, et échangées contre d’autres heures de biens et services. L’idée de « banque du temps » a été développée par Edgar Cahn, professeur de droit à l’Université du District de Columbia. Cette idée lui a été inspirée du don du sang à la banque de sang. Elle repose sur un principe de base qui sous-tend l’économie sociale: la réciprocité. Un voisin aide un autre voisin dans l’espoir que quelqu’un à l’autre bout de la chaine lui rende la pareille. La Banque du Temps de Cahn ne fait pas de distinction entre les différents types de temps de travail. L’heure d’un mécanicien de voiture a la même valeur que celle d’un médecin. L’idée est que le temps de chacun doit être considéré comme ayant la même valeur, en dehors de toute hiérarchisation basée sur un ensemble de compétences professionnelles ou techniques. D’autres Banques du Temps prennent en compte les compétences dans le calcul des équivalences d’heures. Par exemple, un comptable fiscaliste gagnerait plus d’heures qu’un laveur de voiture. Ces banques de temps opèrent dans le monde entier. Par exemple la Bourse des Heures, à Portland dans le Maine, aide les gens à payer pour les soins de santé. True North, une clinique à but non lucratif, a conclu un accord par lequel les médecins acceptent les dollars de temps comme paiement de la part des patients les ayant eux-mêmes gagnés en fournissant calculs spécifiques pour cet exemple ont été développés par John A. “Skip” Laitner, économiste en chef de Jeremy Rifkin et la Fondation pour les tendances économiques. Il peut être contacté à [email protected]. des services à d’autres personnes dans la communauté. D’autres monnaies communautaires appelées Systèmes d’Echanges Locaux (Local Exchange Trading Systems, LETS) sont conçus pour faciliter l’échange de marchandises. La monnaie WIR en Ecosse émet des crédits en échange d’actifs donnés en garantie par ses membres. Les crédits peuvent être utilisés pour de futurs achats par le membre. Quand un vendeur reçoit un crédit pour un article vendu, ce crédit peut être utilisé pour l’achat un autre élément à un autre membre WIR. Les monnaies communautaires sont également utilisées en partie pour éviter à la monnaie d’échapper à la communauté. BerkShares, dans la région du Berkshire au Massachusetts, est l’une des nombreuses monnaies sociales qui vise à encourager l’achat local. Les membres achètent des BerkShares dans l’une des six banques de la région, au même taux de change que le dollar, avec un petit avantage supplémentaire. Si un membre dépose $95, il reçoit 100 BerkShares de la banque, ce qui constitue un gain net pour le membre. Il peut ensuite utiliser ces parts pour acheter des biens et des services dans les établissements commerciaux locaux, ce qui garantit que l’argent continue à circuler dans l’économie locale. En utilisant une banque à but non lucratif comme intermédiaire, les membres évitent la dépense supplémentaire qui accompagne l’usage d’une carte de crédit ou le paiement par chèque de banque commerciale. Le Berkshare a été introduit en 2006. Au cours des cinq premières années, plus de trois millions BerkShares ont été mis en circulation, une somme considérable pour l’économie locale. Les monnaies alternatives se sont multipliées dans certaines des régions d’Europe les plus durement touchées par la Grande Récession. En Grèce et en Espagne, les réseaux de devises communautaires naissent un peu partout. Dans les régions où le chômage est élevé, des associations à but non lucratif développent des sites en ligne pour connecter les personnes qui ont les compétences nécessaires pour rendre service à ceux qui en ont besoin. Ainsi se crée ainsi une micro-économie collaborative décentralisée, latérale et sociale au sein d’une méga-économie de marché, centralisée, qui s’avère de plus en plus inopérante. Les micro devises sont devenues le nouveau mécanisme d’échange qui permet au moins à certains travailleurs de retrouver du travail. Financement participatif ou « crowdfunding » Le financement participatif (ou coopératif) vise à rassembler de petits investisseurs locaux pour investir dans la modernisation d’infrastructures qui améliore de façon directe leurs conditions de travail dans l’entreprise ou leur environnement immédiat. Il s’agit aussi de faire en sorte que les avantages financiers directs d’un territoire aillent dans la poche des habitants. Par le passé, les petits actionnaires de France et de la région Nord-Pas de Calais ont investi dans le projet d’Eurotunnel coté en bourse. Tout en permettant de limiter le risque pour les petits investisseurs, en utilisant des obligations vertes plutôt que des actions, les coopératives offrent un modèle puissant et durable de placement collectif dans les énergies renouvelables. Amsterdam a réussi à accroître l’acceptabilité des éoliennes urbaines en laissant les voisins investir dans les fermes éoliennes voisines. Le modèle coopératif pour financer les énergies renouvelables est également bien développé en Allemagne. Cette solution présente l’avantage de créer l’opportunité d’impliquer les citoyens dans le projet de Troisième Révolution Industrielle, de la manière très concrète, sans pour autant affecter le bilan de la région. Elle stimule l’intérêt collectif tout comme l’implication individuelle dans le projet, ce qui se traduit par une proactivité et un engagement des citoyens pour faire de la Troisième Révolution Industrielle une réussite collective. Les partenariats public-privé Les partenariats public-privé (PPP) reposent sur un contrat entre une autorité publique et une entreprise privée, dans lequel la partie privée assure un service public ou un projet, tout en prenant en charge les risques financiers, techniques et opérationnels de ce projet. Le PPP permet d’accélérer certains projets publics qui nécessiteraient d’importants investissements. Ces partenariats sont couramment utilisés dans les secteurs du bâtiment et des infrastructures. Dans le cas de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais, de tels partenariats devraient faciliter la mise en œuvre des initiatives tout en nécessitant peu d’investissement public. de la Troisième Révolution Industrielle fait d’elle une priorité locale, si bien qu’il parait cohérent pour les administrations locales de soutenir le projet. Pour ce faire une coordination entre les administrations locales sera nécessaire. Fonds nationaux La France peut apporter un soutien financier par le biais de divers mécanismes. Les plus importants qui pourraient être pertinentes pour TIR sont brièvement décrits ci-dessous. Investissements d’Avenir via le Grand emprunt Le programme vise à investir dans les secteurs suivants: • Energie et économie circulaire (3,6 milliards d’euros) • Transports (3 milliards d’euros) • Urbanisme et logement (1,5 milliards d’euro) Certains de ces fonds n’ont pas encore été dépensés, ce qui crée une opportunité pour la région d’obtenir un financement supplémentaire. Ces fonds peuvent être obtenus par appels à projets. Les initiatives de Troisième Révolution Industrielle sont clairement orientées vers l’avenir et sont donc dans la cible des Investissements d’Avenir. Financement des plans climat territoriaux par l’ADeMe et la Région L’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maitrise de l’Energie) offre un soutien financier aux Plans Climat-Energie Territorial, dans la limite des fonds existants avec: • Le Contrat d’Objectif Territorial (COT): ces contrats ont des caractéristiques spécifiques en fonction de la région. Ils peuvent financer: è L’animation du plan d’action: l’aide s’élève à 30% avec un maximum de € 230 000 sur 3 ans. è La réalisation d’une étude qualitative de préfiguration 6.3.4 Les sources de financement publiques è L’accompagnement du processus: cette aide comprend l’élaboration et la mise en œuvre d’outils de suivi et d’évaluation, le déploiement de campagnes d’information et de sensibilisation, l’élaboration de contenu de formation, ainsi que l’engagement de l’ADEME à soutenir l’action. Fonds régionaux et locaux Au niveau local, des fonds sont gérés et distribués par des organismes administratifs régionaux (ADEME, Oséo, Région…). D’’autres mécanismes peuvent être pertinents pour soutenir les initiatives de la Troisième Révolution Industrielle. A titre d’exemple, les initiatives de la Troisième Révolution Industrielle pourraient être incorporées dans les Contrats de Plan Etat-Région (CPER).. En outre, les autorités régionales ou locales (département, ville) ont la possibilité d’affecter des fonds existants ou créer des fonds dédiés en fonction des priorités locales. La mobilisation autour du projet commun • Aide à la décision: l’ADEME contribue à financer la recherche pour guider et appuyer les décisions sur l’énergie et le climat: è Bilan carbone des administrations locales Source: http://ec.europa.eu/france/ue_en_bref/ financement/subventions/index_fr.htm 126 85 è Pré-diagnostics énergétiques et évaluations (bâtiments, éclairage, procédés industriels, etc.) è Etudes, comme par exemple des études de faisabilité ou l’assistance technique à la gestion de projet • Aides à l’investissement è Le Fonds Chaleur est l’une des 50 mesures du gouvernement en faveur du développement des énergies renouvelables et dispose d’un milliard d’euros pour la période 2009-2011. è Le Fonds Déchets vise à réduire la quantité de déchet ou à mieux les valoriser ; il était doté de 571 millions d’euros pour la période 2009 - 2011. Autres subventions ou mécanismes de financement D’autres subventions et mécanismes de financement peuvent être envisagées, telles que: • Citoyenneté, liberté, sécurité et justice • L’Union européenne en tant qu’acteur mondial • Administration • Compensations Les dépenses pour les politiques en faveur de la croissance durable (section 1) représentent la part la plus importante de l’aide avant l’agriculture et les ressources naturelles (Section 2). Pour la période 2014-2020, le «Cadre de référence stratégique national» serait remplacé par un « Contrat de Partenariat ». Son budget devrait être voté en Octobre 2013. En outre, les programmes opérationnels européens (Programmes Opérationnels Européens) sont actuellement en cours d’élaboration et pourraient intégrer la vision de la Troisième Révolution Industrielle. Il existe deux grands types de subventions européennes: • Le Crédit d’Impôt Développement durable (CIDD) • Les subventions accordées dans le cadre des fonds structurels et agricoles • L’Eco-prêt à taux zéro • Les subventions accordées pour promouvoir des secteurs et thématiques spécifiques • Les subventions de l’Agence Nationale de l’Habitat (Anah) • Les Certificats d’Economie d’Energie (CEE) Par ailleurs, 34 plans industriels ont été récemment annoncés par le gouvernement. Les fonds européens La Commission européenne fournit un financement sous forme de subventions pour réaliser des projets ou des activités en relation avec les politiques de l’Union européenne. Ces subventions peuvent être accordées dans des domaines aussi divers que la recherche, l’éducation, la santé, la protection des consommateurs, la protection de l’environnement, l’aide humanitaire, etc. Les bénéficiaires de subventions sont principalement des organisations, privées ou publiques, et exceptionnellement des individus, sélectionnés par la Commission européenne pour leur capacité à mettre en œuvre les projets concernés.119 Les engagements financiers pour la période 2007-2013 s’élèvent à 864.3 milliards d’euros, ce qui représente 1,05% du PIB des 27 pays de l’Union Européenne. Le plan financier 2007-2013 comprend six sections: • Croissance durable • Préservation et gestion des ressources naturelles Source: http://ec.europa.eu/france/ue_en_bref/financement/ subventions/index_fr.htm 119 Bien que parfois complexes les financements européens méritent d’être pris en considération. Le guide en ligne écrit par le député européen Thierry Cornillet présente de manière 120 86 Les subventions accordées dans le cadre des fonds structurels et agricoles Il s’agit ici des subventions accordées dans le cadre de la politique de cohésion via le Fonds européen de développement régional (FEDER), le Fonds social européen (FSE), le Fonds de cohésion ou les fonds issus de la politique agricole commune (PAC). Ils visent un triple objectif: • Améliorer la compétitivité régionale ; • Soutenir la création d’emplois ; • Equilibrer le développement harmonieux et durable des zones urbaines et rurales. La gestion de ces fonds est décentralisée. En France, c’est l’Etat, par l’intermédiaire des SGAR (Secrétariat général pour les affaires régionales rattaché aux préfectures) qui, en coopération avec les conseils régionaux, sélectionne et assure le déroulement des projets proposés par les acteurs locaux. La Commission et les Etats membres négocient pour une période de 7 ans un Cadre de référence stratégique national (CRSN), qui présente la répartition des fonds afin d’atteindre les grands objectifs fixés. Le Cadre de référence stratégique national actuel est établi pour la période 2007-2013. détaillée les aides financières européennes et modalités d’obtentions: http://www.cornillet.net/docs/guide-des-aideseuropeennes-2009.pdf Source: http://www.eib.org/attachments/general/the_eib_ at_a_glance_en.pdf 121 Les subventions accordées pour promouvoir des secteurs et thématiques spécifiques Ces subventions ont pour objectif de financer des actions spécifiques et souvent très innovantes. Elles sont gérées directement par la Commission européenne avec l’aide de secrétariats techniques et d’agences en charge de la mise en œuvre. Elles sont distribuées dans le cadre de programmes thématiques européens. Ces subventions ne sont pas accordées au cas par cas, elles sont planifiées selon un programme de travail annuel adopté par chacune des Directions Générales et rendu public avant le 31 mars de chaque année. Ce programme de travail fixe les grandes lignes des subventions qu’il est prévu d’accorder sur l’année (domaine d’intervention, objectifs, calendrier, budget disponible, conditions d’octroi, etc…). Les services de la Commission lancent ensuite des appels à projet. Un certain nombre d’initiatives TIR pourrait bénéficier d’un financement européen. L’équipe TIR devrait examiner et d’analyser les fonds les plus pertinents et initier le processus de demande de subvention dès lors que cela s’avère approprié.120 La banque européenne d’Investissement (beI) La Banque Européenne d’Investissement (BEI) est la banque de l’Union Européenne. Cette institution travaille en collaboration étroite avec les autres institutions européennes pour mettre en œuvre les politiques européennes.121 En tant que banque de l’Union Européenne, la BEI offre du financement et de l’expertise pour des projets d’investissement durable en Europe mais aussi au-delà (plus de 90% de l’activité de la BEI est en Europe). La BEI est le premier bailleur de fonds multilatéral et premier emprunteur dans le monde. Les organismes publics comme les entreprises privées peuvent bénéficier de prêts de la BEI: les projets d’un coût supérieur à 25 millions d’euros sont financés par des prêts directs, les projets plus petits sont financés par les banques locales partenaires. La BEI ne prête pas plus de la moitié du coût total du projet, ses prêts ayant pour objectif de jouer un rôle de catalyseurs, en attirant les financements d’autres institutions financières internationales publiques, de la Commission européenne et d’investisseurs privés. Près d’un tiers des prêts va à des projets d’action pour le climat. Il existe donc une opportunité pour la Troisième Révolution Industrielle d’obtenir le soutien de la BEI pour contribuer au financement de certaines initiatives. 7.0 Conclusion De nombreuses régions du monde ont mené des initiatives en faveur du développement durable ces dernières années. Des projets pilotes impressionnants abondent sur tous les continents, nous donnant un aperçu de ce qui devient possible dans une ère post-carbone. Transformer la vision en une réalité exige maintenant un bond en avant audacieux, par l’établissement d’une infrastructure intelligente pleinement opérationnelle permettant d’aider le passage de chaque région de la deuxième à la Troisième Révolution Industrielle au cours des prochaines décennies. La région Nord-Pas de Calais peut tirer parti de ses atouts naturels et physiques pour devenir un chef de file national dans la transition énergétique: • Le climat de la région augmente la valeur économique de l’efficacité énergétique et de la production d’énergie renouvelable (Pilier 1 – Les énergies renouvelables), • Le potentiel d’amélioration de la performance énergétique des vieux logements associé à la jeunesse de la population constituent une opportunité de développer un savoir-faire unique dans le secteur de la rénovation du bâtiment (Pilier 2 – Les bâtiments producteurs d’énergie), • La situation géographique privilégiée, au carrefour des réseaux de gaz naturel, d’hydrogène et d’électricité, peut être mise à profit pour développer les capacités de stockage (Pilier 3 – Le stockage de l’énergie) et porter l’Internet de l’énergie à une échelle bien plus grande que celle des démonstrateurs actuels (Pilier 4 – L’Internet de l’Energie), • La proximité des parcs éoliens offshore d’Europe du Nord, les frontières, le tunnel sous la Manche, les chemins de fer et les ports sont des atouts compétitifs pour les exportations de composants industriels et les opportunités logistiques off-shore (Pilier 5 – Les transports électriques rechargeables et à pile à combustible). Selon le modèle DEEPER, la Troisième Révolution Industrielle nécessite d’injecter six milliards d’euros par an pour réduire la consommation d’énergie finale de 60% en 2050. Cet effort permettra de créer plus de 160 000 emplois nets, de manière directe par les investissements et indirectement par l’augmentation de la productivité. Cet effort, certes important, demeure moins risqué que ne rien faire: un scénario businessas-usual sans augmentation de l’efficacité énergétique, mais avec une augmentation des prix de l’énergie, prédit une perte de 100 000 emplois d’ici 2050. Le débat national sur la transition énergétique ne changera pas la valeur des actifs régionaux et ne doit pas empêcher la région de prendre en main son avenir énergétique. Tout comme le train à grande vitesse à Lille a permis d’accroitre la productivité, la convergence d’Internet et de l’efficacité énergétique, la production d’énergies renouvelables, le stockage et l’Internet Logistique vont créer une base pour développer l’efficacité énergétique, la productivité et l’emploi dans l’économie régionale mettre en œuvre la Troisième Révolution Industrielle. Le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle, conçu conjointement par Nord Pas-de-Calais et le TIR Consulting Group LLC, fournit une feuille de route pour orienter la région vers une nouvelle ère économique à l’origine de nouvelles entreprises et d’opportunités d’emploi pour un 21e siècle durable. La justification économique de ce Master Plan repose sur les coûts marginaux proches de zéro des infrastructures de la Troisième Révolution Industrielle. Une fois construites et en fonctionnement, les unités de production d’énergie renouvelable, les bâtiments efficaces énergétiquement et les infrastructures de transport collaboratives mèneront le pays dans une ère de meilleure productivité et compétitivité. La région deviendra une Vallée de la Biosphère, où la consommation réduite d’énergie et l’amélioration de l’empreinte environnementale seront permises non seulement par les infrastructures, mais aussi par le changement de comportement tourné vers la préservation collaborative de la biosphère. Le financement de cette évolution économique est un défi: nous croyons cependant que la région peut favoriser l’investissement public et privé dans l’économie réelle en catalysant le financement coopératif de projets à long terme. Avec une moyenne de dix-sept années de remboursement pour chaque kWh économisé ou produit par les énergies renouvelables, la Troisième Révolution Industrielle devrait attirer l’épargne privée: en 2012, le taux d’épargne individuel français était la deuxième en Europe derrière l’Allemagne, et 66% de l’épargne privée ont été investis dans l’immobilier. Les investisseurs institutionnels peuvent suivre: l’Espagne a obtenu 1,34 milliards d’euros et des obligations à échéance de 20 ans de la part de la Banque européenne d’investissement pour le projet Castor, une installation de stockage de gaz énorme. Une clé du succès vers la Troisième Révolution Industrielle réside dans l’éveil d’une conscience politique commune de la biosphère. Le leadership politique, la continuité et la stabilité des politiques sont nécessaires au sens large, tout comme le changement de comportement de tous les acteurs: habitants, étudiants et travailleurs, dirigeants économiques et politiques. L’université a un rôle clé à jouer: les universitaires vont diriger l’effort de sensibilisation à la biosphère par l’éducation des jeunes et également le suivi des progrès de la Troisième Révolution Industrielle sur un ensemble d’indicateurs clé sociaux, économiques et de développement durable. Une solide gestion du programme sera nécessaire de la part de la Région pour 87 8.0 Annexes 8.1 Facteurs et équivalences de conversion d’énergie Alors que l’énergie est, à bien des égards, un produit évidemment omniprésent, il n’existe pas de format standard permettant de suivre de manière systématique la consommation d’énergie d’une région ou d’un contexte à un autre. Les World Energy Outlook publiées par l’Agence internationale de l’énergie (International Energy Agency), par exemple, rapportent toutes les utilisations de l’énergie en millions de tonnes d’équivalent pétrole (Mtep). Par ailleurs, les diverses évaluations pour la région Nord-Pas de Calais mesurent toute la consommation d’énergie en gigawatts-heures (GWh) d’électricité. Une autre mesure fréquemment utilisée dans encore d’autres rapports est le billion de joules (1012 joules) ou térajoules (TJ). Le tableau ci-dessous offre un moyen pratique pour aider les analystes du Nord-Pas de Calais à convertir les quantités d’énergie d’une unité de mesure à l’autre. 8.2 Développer et réconcilier les scénarios énergétiques futurs La lecture des divers rapports déjà existants en matière de planification pour le NordPas de Calais (SRCAE, SRADDT, rapport de Virage Energie avec une référence spécifique à cette région, études de Renovate Europe et du CIRED, entre autres, qui font référence à la France et à l’Europe plus généralement) montre qu’il existe une profusion d’hypothèses sur le rôle futur de l’énergie et l’efficacité énergétique au sein de l’économie. Par ailleurs, il y existe une variété d’hypothèses sur la croissance de l’économie en général, et aussi de l’énergie nécessaire pour maintenir l’activité économique à des niveaux attendus de croissance. Il existe également différentes estimations sur le taux normal de l’amélioration de l’efficacité énergétique ainsi que le taux possible d’amélioration future de l’efficacité. De même on trouve différentes estimations pour les taux de croissance de la population et différentes estimations du taux d’amélioration de la productivité moyenne par habitant ou actif en activité. Toutes ces différences peuvent apparemment générer des variations significatives dans les résultats - en particulier en ce qui concerne l’énergie totale qui est nécessaire pour maintenir un niveau sain de l’activité économique. Si l’on suppose, par exemple, que l’économie régionale va montrer une croissance moyenne de 1,8% du PIB entre 2010 et 2050 - comme l’Agence internationale de l’énergie (AIE) l’a supposé dans sa plus récente prévision Perspectives Mondiales sur l’Energie 2012, alors en considérant 2014 comme l’année de référence, l’économie pourrait être d’environ 1,9 fois plus développé en 2050 par rapport à 2014. D’autre part, si l’on suppose un taux de croissance réduit à 0,8% comme 88 Tableau 7. Facteurs généraux de conversion de la consommation d’énergie To: TJ Mtoe Multiplier par: From: TJ GWh 1 2.388 x 10-5 0.2778 Mtoe 4.1868 x 10 1 11,630 GWh 3.6 112 1 4 Source: Adapté de l’ouvrage de l’Agence Internationale de l’Energie « 2012Key World Energy Statistics ». suggéré dans cette analyse, alors la taille de l’économie en 2050 serait 1,33 fois plus grande. Ainsi, le plus grand taux de croissance annuel de 1,8% produirait une économie qui est de 43% plus importante en 2050 par rapport au taux plus faible de croissance.122 Dans le même temps il y a une grande marge d’incertitude dans tout jeu individuel d’estimations concernant la croissance de l’économie ou l’intervalle d’améliorations qui pourraient résulter soit d’une hypothèse de référence ou qui pourraient résulter d’un ensemble particulier de politiques publiques. Dans cette annexe, nous mettons en évidence deux points importants pour caractériser les différentes hypothèses qui sous-tendent notre suggestion de la façon dont le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle pourrait avoir un impact positif sur le bienêtre social et économique du Nord-Pas de Calais sur l’horizon 2014 à 2050. L’aspect le plus important dans la présentation des résultats du Master Plan parfaitement compatible avec l’exhortation de l’Energy Modeling Forum de l’Université Stanford cité précédemment, c’est que nous effectuons une modélisation pour une meilleure compréhension plutôt que pour la précision. Notre intention n’est pas une échappatoire facile à notre responsabilité de fournir des estimations crédibles des impacts économiques et du bien-être, c’est plutôt de reconnaître les nombreuses incertitudes qui affectent notre analyse et la probabilité d’atteindre un résultat donné, comme décrit dans le présent rapport. En tant que chercheurs de longue date l’analyse de la politique économique et énergétique, nous constatons que la question la plus critique en exposant nos recommandations est d’être clair dans nos hypothèses, et de veiller à ce que nous appelons les «différences premières » raisonnables dans la création d’un scénario de référence ou d’une projection de cette référence et dans la comparaison vis-à-vis des alternatives d’impacts d’un scénario du Master Plan. En d’autres termes, si nous faisons une hypothèse particulière ou choisissons une variable ou un taux de croissance (que ce soit la productivité de l’énergie ou le PIB) spécifique parmi les nombreuses autres études examinées dans la préparation de cette évaluation, avonsnous pleinement et équitablement reflété ces différences dans la projection d’un niveau de référence et dans le scénario du Master Plan? Le deuxième aspect important dans la synthèse des résultats du Master Plan est d’être entièrement transparent dans la façon dont nous avons sélectionné nos principales hypothèses. Bien qu’il existe des fameux « trous dans les données », ce qui signifie qu’il peut manquer des informations limitant la rigueur d’ ensemble des résultats, avonsnous correctement reconnu et expliqué ces limitations? Par exemple, alors qu’il existe de nombreuses estimations individuelles des coûts et avantages des mesures spécifiques d’efficacité énergétique il n’existe pas, à notre connaissance, une seule estimation entièrement endossée et confirmée de l’ampleur des investissements qui seront nécessaires pour assurer une transition réussie vers la Troisième Révolution Industrielle. Même s’il y avait une telle estimation, la façon dont ces investissements sont déployés affectera-t-elle grandement leur capacité à fournir un avantage présumé pour le Nord-Pas de Calais? En disant cela, nous reconnaissons aussi qu’il existe ce qu’on pourrait appeler des scénarios stylisés ou «macro» qui identifient les coûts et les avantages possibles associés aux différents scénarios énergétiques pour toute une région. Dans le même temps, cependant, il n’y a rien eu de tenté à l’échelle suggérée par le Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle. Au mieux, nous pouvons faire des choix raisonnés et expliquer la logique qui détermine l’analyse qui en résulte. De plus, nous utilisons un modèle propriétaire appelé le système de modélisation DEEPER pour aider à évaluer les impacts du Master Plan. Pourtant, il existe des données publiques qui, si elles sont expliquées, peuvent être utilisés pour corroborer les conclusions de la modélisation. Et c’est le but principal de cette annexe - à la fois expliquer notre choix de scénarios, les coûts et les impacts, et fournir une documentation assez claire et une explication des choix que nous avons fait dans le développement de cette évaluation. Pour guider le lecteur à travers l’ensemble Les calculs relativement simples sont: 1.018(2050-2014) = 1.90 (arrondi)), et 1.008(2050-2014) = 1.33 (arrondi). Ainsi le taux de croissance plus important produit [(1.90/1.33) – 1] x 100% = 43% d’économie supplémentaire 2050 (arrondi). 122 des données qui ont éclairé nos choix dans les scénarios de modélisation que nous présentons, et pour mieux comprendre les hypothèses sur lesquelles nous nous sommes appuyés dans l’élaboration de ces scénarios, cette annexe se poursuit avec cinq paragraphes visant à expliquer les principaux domaines qui impactent notre analyse. Le premier rappelle le fondement de pensée qui a guidé notre choix du scénario du Master Plan qui est maintenant mis en évidence dans la Figure 52 - Un scénario de l’avenir énergétique à long-terme de la Troisième Révolution Industrielle en Nord-Pas de Calais. La deuxième discussion passe en revue un certain nombre de d’évaluations économiques qui ont façonné activement l’analyse fournie dans le Master Plan. Le troisième sujet de discussion souligne les preuves qui suggèrent que l’économie d’énergie inefficace peut produire un marché du travail plus faible et éroder le bien-être économique et social des ménages et des entreprises du Nord-Pas de Calais. La quatrième examine la portée, les coûts et avantages qui sont susceptibles d’émerger dans le Master Plan - en particulier l’ampleur des efforts nécessaires pour assurer une transition complète et réussie vers la Troisième Révolution Industrielle. La dernière sous-section expose un ensemble de réflexions et conclusions. 8.2.1 Converger vers le scénario du Master Plan Alors que la vision plus large du Master Plan est assez simple, il n’existe pas de voie unique pour assurer le résultat le plus robuste pour le Nord-Pas de Calais. En effet, le Master Plan suggère activement un suivi annuel, l’évaluation et la mise à jour des prochaines étapes pour assurer la probabilité d’un résultat plus efficace pour la région. Pourquoi alors le scénario suggéré sur la Figure 52? Cette discussion spécifique commence par un tableau qui met en évidence l’éventail des résultats représentatifs qui pourraient être possibles pour le Nord-Pas de Calais. Avec la Figure 57 ci-dessus, l’observation immédiate est que le schéma répète d’abord le scénario de la Troisième Révolution Industrielle montré plus tôt dans la Figure 52 de la présente section du Master Plan. De plus, il comprend également la trajectoire qui caractérise le niveau suggéré de pénétration pour les différentes technologies d’énergies renouvelables. Mais la Figure 57 ajoute un cas de référence différent de celle du scénario de référence montré en Figure 52, et il inclut un scénario équivalent au SRADDT ainsi qu’un scénario SRADDT ajusté pour tenir compte des changements d’habitudes de consommation au cours de la période 2010 à 2014. Pour initier notre discussion dans cette section du rapport, nous constatons à nouveau les 160 000 GWh identifiés comme la consommation d’énergie finale de 2005 qui sert de référence pour comparer les futures améliorations de l’efficacité énergétique. Figure 57. Plusieurs scenarios convergeant vers le scenario énergétique intégré de la Troisième Révolution Industrielle Source: D’après les hypothèses précisées dans le présent paragraphe Le scénario de base mis en évidence dans en Figure 51 suggère une baisse de la consommation de sorte que la consommation totale d’énergie tombe à 140 000 GWh en 2050. Dans le même temps, si on fait une hypothèse raisonnable sur la croissance normale de l’économie, le scénario de base peut sembler quelque peu différent. L’hypothèse est que la croissance normale prévue dans l’économie du Nord-Pas de Calais sera au niveau déjà cité de 0,8% pour les fins de cet exercice de planification. Et comme déjà cité, le taux de croissance précis est moins important que de s’assurer que «les deltas», ou les différences entre les scénarios, sont raisonnablement prises en compte, de sorte qu’une comparaison équitable peut être établie. Ici les données disponibles qui complètent l’année passée avec celles de 2005 à 2009 montrent une volatilité importante dans les profils de consommation d’énergie annuelle dans la région. En fait, les données historiques suggèrent que la projection à 2050 de la référence SRADDT a déjà été impactée en 2010. Par conséquent, il est judicieux de prendre un cas de référence alternatif. Si l’on suppose une croissance annuelle du PIB de 0,8% et un taux annuel de 0,3% d’amélioration de l’efficacité comme base de référence, le scénario de référence révisé indique qu’en 2050 la consommation sera de 168 000 GWh - pas significativement différente de celle de référence de 160 000 GWh. Cela semble effectivement favoriser le maintien de la consommation de référence d’origine, ne laissant que la question du niveau d’efficacité à poursuivre et de la trajectoire à poursuivre par la région pour assurer l’atteinte de cet objectif. Le scénario SRCAE montré sur la Figure 52 réduit la consommation à environ 90 000 GWh en 2050 ce qui, comme nous allons le voir est très loin du potentiel économique proposé par un certain nombre d’évaluations récentes. D’autre part, le scénario original du SRADDT en évidence dans la Figure 52 réalise également la même réduction de 64 000 GWh en 2050 comme le fait le scénario de la Troisième Révolution Industrielle. Toutefois, la trajectoire SRADDT - même ajustée avec les nouvelles données historiques - nécessite un taux d’amélioration plus avancé et significativement plus élevé que ce que la région est actuellement capable de produire. Comme notre discussion le suggère maintenant, la période 2014 et 2017 (et peut-être un peu plus tard dans certains cas) devrait être une phase de projets de démonstration au cours de laquelle on encourage l’apprentissage et acquiert de nouvelles connaissances sur la façon de répliquer rapidement pour atteindre le niveau souhaité des améliorations de l’efficacité énergétique. C’est le taux initial le plus lent d’amélioration suggéré par le scénario de Troisième Révolution Industrielle, suivi d’un déploiement accéléré des investissements en efficacité au cours de la période 2025 jusqu’en 2040 alors que la capacité à capturer le plein potentiel d’efficacité est en place. Ceci permet alors l’assouplissement des gains d’efficacité que la région fonde alors sa capacité à déployer la combinaison des technologies des énergies renouvelables et des technologies de stockage d’énergie de sorte que d’ici 2050, dans un scénario de Master Plan pleinement cohérent, le 89 portefeuille de technologies renouvelables décrite par les groupes de travail de la région est en mesure de satisfaire pleinement la demande restante pour les services liés à l’énergie. Cette trajectoire nous permet d’atteindre un niveau nul pour les émissions de dioxyde de carbone liées à l’énergie d’ici 2050. De façon plus vitale, la trajectoire nous permet d’examiner l’ampleur des investissements et de l’épargne qui en découlent – au profit de l’économie du NordPas de Calais. 8.2.2 Explorer les coûts et bénéfices du scenario de Troisième Révolution Industrielle La discussion précédente dans cette annexe a noté qu’une évaluation entièrement intégrée des coûts et avantages économiques pourrait être faite à l’échelle du scénario de Troisième Révolution Industrielle. Il existe cependant des estimations solides de mesures individuelles visant à promouvoir les économies d’énergie. Un des outils les plus complets relève de la “Base de données sur les potentiels d’économie d’énergie.” Cette base de données fournit des potentiels d’économies d’énergie harmonisées pour chaque Etat membre de l’UE, dont la France.123 En outre, il existe des modèles analytiques qui s’appuient sur une variété de variables économiques pour produire des estimations raisonnables des coûts associés à ce que nous pourrions appeler des scénarios légers d’amélioration de l’efficacité énergétique. Le Groupe de travail 3 dans le Nord-Pas de Calais a généré des estimations très utiles relatives à la rénovation des bâtiments pour devenir plus économes en énergie et à devenir en fait générateurs ou producteurs d’énergie au moyen de technologies d’énergies renouvelables réparties. Enfin, il existe une série de grandes études en Europe, aux États-Unis et ailleurs, sur la facture énergétique. Si nous supposons que les bâtiments ont une durée de vie résiduelle de 30-50 ans, dans la perspective élargie du bien commun cela peut s’avérer être un investissement très intelligent. D’autre part, les données de l’AIE World Energy Outlook 2012 suggèrent, avec des variantes, une gamme de coûts comparable à celle du Groupe de travail 3. Avec ces premières estimations maintenant en place, en y mêlant les données de l’AIE pour les secteurs des transports et de l’industrie, il s’avère que, comme apparent sur la Figure 54 le scénario de Troisième Révolution Industrielle peut coûter de l’ordre de 210 milliards d’euros sur la période 2014-2050. Ce chiffre a été précédemment indiqué dans la section 6.2.1. qui offrent une gamme de scénarios pour lesquels les investissements et les économies ont été au moins estimés, s’il ce n’est validés. Parmi ces approches multiples et variées qui pourraient informer le Nord-Pas de Calais sur les coûts potentiels, comment pourrionsnous fournir une estimation raisonnable des investissements nécessaires qui assureront une transition intelligente vers la Troisième Révolution Industrielle? La voie logique est de considérer ce que chaque ensemble d’estimations pourrait avoir à offrir, et à partir de là de tirer une conclusion motivée sur ce que chacun pourrait fournir une estimation utile des coûts et avantages dans l’élaboration du Master Plan. Et c’est exactement ce qui est fait ici. Le Groupe de travail 3 sur les bâtiments a identifié 75% d’économies avec des améliorations dans les bâtiments résidentiels et commerciaux. En outre, ils ont défini un ensemble de technologies d’énergies renouvelables qui peuvent fournir plus que les besoins énergétiques restants pour tous les bâtiments dans le Nord-Pas de Calais. Leur estimation de travail est d’environ 114 milliards d’euros sur la période de 36 ans d’analyse qui s’avère être le très la fourchette haute des estimations précédentes de magnitudes d’investissements similaires. En excluant la contribution des technologies d’énergie renouvelable, cette estimation semble être un investissement de 1,69 euros par kWh économisé. Si nous supposons un 10 centimes d’Euro, le coût représentatif de l’énergie que tous les utilisateurs d’énergie du bâtiment paient, il s’avère que la combinaison de l’efficacité énergétique et des énergies renouvelables pourrait avoir un coût d’investissement moyen de 1,69 euros par kWh. Cela signifie qu’il faudra une moyenne de 17 ans pour que l’investissement se rembourse lui-même à travers les économies Les économies totales, y compris les dépenses d’énergie évitées et une hausse du PIB rendue possible grâce à une économie plus robuste, étaient environ 1,7 fois plus grande que l’investissement total. Avec cette information, nous pouvons maintenant comparer le scénario de Troisième Révolution Industrielle pour le Nord-Pas de Calais avec plusieurs autres grandes analyses comme le montre le tableau 3. Parmi les comparaisons présentées dans le Tableau 3, deux scénarios sont fournis par le Conseil américain pour une économie à haut rendement énergétique (ACEEE) dans son étude 2012 « Le potentiel d’efficacité énergétique à long terme: ce que l’évidence indique », un rapport de 2011 publié par Amory Lovins et ses collègues du Rock Mounting Institut « Réinventer le feu », et les « Perspectives des technologies énergétiques » publiées par l’Agence internationale de l’énergie (AIE / ETP 2010).124 Fait intéressant, il y a un large éventail de la croissance du PIB avenir supposé entre les cinq scénarios dans le Tableau 3. L’AIE prévoit une économie Tableau 8. Métriques clés de l’année 2050 selon des études alternatives de prospective énergétique Impacts en 2050 par scénario Métriques ACeeeAdvanced ACeeePhoenix IeA eTP Ré-invention du feu NPdC1 SCT (Scenario tendanciel) PIB (index 2010 = 1.00) 2.79 2.79 1.95 2.58 1.33 SCT Conso. d’énergie (Index 2010 = 1.00) 1.24 1.24 1.05 1.27 1.14 Scenario Efficacité Conso. d’énergie (Index 2010 = 1.00) 0.72 0.51 0.47 0.69 0.40 Investissements (en milliers de milliards de dollars)2 2.9 6.4 5.9 4.5 0.3 Economies (en milliers de milliards de dollars) 15.0 23.7 15.1 9.5 0.5 Index Economies sur Investissements 5.2 3.7 2.6 2.1 1.7 2 3 Notes de tableau: (1) Les valeurs Nord-Pas de Calais ont été converties de l’euro au taux de 1,35 dollar pour un euro. Par ailleurs, les économies pour le scénario Nord-Pas de Calais incluent un effet accélérateur sur le PIB. (2) Les investissements et les données d’épargne reflètent les valeurs cumulatives en dollars constants équivalents au cours de la période allant de 2010 à 2050. (3) L’index Economies sur Investissements est une simple comparaison des économies potentielles sur la facture d’énergie par rapport au coût total des investissements, également sur la période 2010 à 2050. Parce qu’il n’y a aucun moyen de comparer les flux actualisés de l’épargne et les dépenses au fil du temps, cet indice simple est indicative de, mais ne devrait pas être interprété comme un véritable rapport coût-bénéfice. Cette base de données est accessibles http://www. eepotential.eu/esd.php. 123 90 Citation complete: John A. “Skip” Laitner et al., The LongTerm Energy Efficiency Potential: What the Evidence Suggests (2012). Washington, DC: The American Council for an EnergyEfficient Economy; Amory Lovins, Reinventing Fire: Bold 124 Business Solutions for the New Energy Era (2011). Snowmass, CO: The Rocky Mountain Institute; and IEA’s Energy Technology Policy Division, Energy Technology Perspectives: Strategies to 2050 (2010). Paris, France: International Energy Agency. en 2050 environ 1,95 fois plus importante qu’en 2010. ACEEE suggère que l’activité économique sera de 2,71 à 2,79 fois plus qu’en 2010. « Réinventer feu » suggère une trajectoire de croissance plus modérée de sorte que l’activité économique est 2,58 fois plus en 2050 par rapport à 2010 tandis que le taux de croissance pour le Nord-Pas de Calais est estimé tenir 1,33 fois le niveau de 2010. En comparant la croissance tendancielle de l’énergie dans les cinq scénarios avec leurs gains 2050 en matière d’efficacité respectives, la preuve suggère un potentiel d’économies 2050 qui se situe entre 42 et 65%.125 En outre, tous les scénarios suggèrent des ratios économies nettes positives / investissement, allant de 1,7 à 5,2 sur la période d’analyse, dans chaque scénario. Le scénario Nord-Pas de Calais pour la Troisième Révolution Industrielle peut avoir le ratio le plus faible d’économies d’énergie, au moins en partie en raison parce qu’il envisage à la fois un niveau plus fort des gains d’efficacité et d’autre part parce que, contrairement aux autres scénarios, il reflète aussi le déploiement complet des technologies distribuées d’énergie renouvelable qui s’ajoutent au total de l’investissement par rapport aux quatre autres scénarios.126 Bien que nous nous sommes fixés sur les coûts de scénario qui apparaissent dans le tableau Tableau 7 – Métriques clés de l’année 2050 selon des études alternatives de prospective énergétique, nous avons effectué une enquête supplémentaire pour confirmer nos conclusions. À cet égard, nous avons adapté la structure du modèle LIEF (LongTerm Industrial Energy Forecast / l’avenir énergétique industriel à long terme) tel que décrit et utilisé dans Laitner et al. (2012). La relation clé de ce modèle est l’écart courant entre la moyenne et la meilleure technologie d’efficacité énergétique ou les meilleures pratiques d’efficacité. L’hypothèse du modèle LIEF est qu’au fur et à mesure qu’un secteur se rapproche de plus en plus des meilleures pratiques ou de la meilleure technologie, le coût des investissements dans l’efficacité par unité d’énergie économisée va augmenter. Le taux de cette augmentation dépend des prix de l’énergie, l’élasticité de la courbe d’offre de l’efficacité, et le taux d’actualisation. Tel qu’il est utilisé dans cet exercice, le coût d’investissement est présenté comme: Investissement par Unité d’économie Par exemple le scenario du Nord-Pas de Calais dans le tableau 8 prévoit un index BAU de croissance d’énergie energy de 1,14 avec un indice d’efficacité d’usage qui tombe à 0,40. D’où (0.40 / 1.14 – 1) * 100% = 65%. 125 Bien que n’étant pas inclus activement dans le Tableau 8 des comparaisons, nous avons également examiné un certain nombre d’autres études importantes afin de renforcer les connaissances mis en évidence dans ce rapport. Il s’agit notamment, dans le désordre, des sources suivantes: Office of Chief Economist. 2012. World Energy Outlook 2012. Paris, France: International Energy Agency; Johns Hopkins University and the Center for Climate Strategies. Impacts of 126 d’énergie = Avec: P = prix de l’énergie dans l’année de référence. C = facteur de récupération du capital ou taux d’actualisation pour l’année considérée. A = une élasticité qui reflète la magnitude de investissement en réponse à des changements de prix ou de facteur de récupération. S = le pourcentage d’économies dans l’année en cours compare à l’année de référence. G0 = the différentiel d’intensité énergétique ou la différence entre la meilleure et la moyenne des pratiques À bien des égards l’écart d’intensité énergétique peut être considéré comme les économies d’énergie qui seraient économiquement viables dans une année donnée d’évaluation modélisée, mais n’ont pas été réalisées. Pour cet exercice, nous adoptons un écart d’intensité énergétique actuel de 30% sur la base du potentiel de gains d’efficacité à moyen terme, puis de 60% pendant l’année 2050.127 En suivant la dynamique intégrée dans le système de modélisation DEEPER (§ 8.3), nous intégrons une élasticité de substitution de l’efficacité à long terme de 0,6 et un taux d’actualisation implicite de 15%. Avec des prix globaux pour l’énergie estimés à 8 centimes d’euro par kilowatt-heure (kWh), ces hypothèses suggèrent une période de retour sur investissement moyenne d’environ 4 ans à compter de 2014. Cette période monte à 17 ans pour un gain d’efficacité de 60% d’ici 2050. Bien que cette série d’hypothèses dans le modèle de LIEF aboutisse à un investissement nettement inférieur à ce qui pourrait autrement être référencé, l’analyse retient l’hypothèse de travail d’un coût d’investissement plus élevé afin d’assurer une certaine marge en amont pour la planification et le financement de la Troisième Révolution Industrielle. Le principe est que la région Nord-Pas de Calais, assure, comme précédemment indiqué, une surveillance active pour suivre et évaluer le Comprehensive Climate and Energy Policy Options on the U.S. Economy. July 2010; Philippe Quirion. L’effet net sur l’emploi de la transition énergétique en France: Une analyse input-output du scénario négaWatt. Centre International de Recherches sur l’Environnement et le Développement. April 2013; and Copenhagen Economics. “Multiple Benefits of Investing in Energy Efficient Renovation o Buildings.” Brussels, Belgium: Renovate Europe. October 2012. Cette adaptation de l’équation de LIEF est un effort pour refléter la composante temporelle autonome. En d’autres termes, comme il est généralement utilisé dans ce type d’exercices, l’hypothèse d’un écart d’efficacité reste statique et 127 spectre complet des coûts et bénéfices, et ainsi gérer dynamiquement et ajuster les prochaines étapes du Master Plan. A ce stade, l’analyse a davantage porté sur le volet coûts du compte de bilan, mais un tableau plus complet des avantages pourraient également être examiné. Les économies sur la facture d’énergie ne sont que l’exemple le plus immédiat d’un bénéfice pour l’économie régionale. La comptabilité plus complète du rendement économique présente généralement trois catégories de bénéfices: (i) l’amélioration de la performance économique, y compris les économies sur la facture d’énergie, (ii) des améliorations sociales et environnementales, et (iii) une plus grande collaboration et des bénéfices administratifs. Nous passons brièvement en revue chacun de ces éléments: (i) Amélioration de la performance économique L’amélioration de la performance économique commence avec l’effet stimulant des nouveaux investissements dans l’économie régionale. Cela pourra se concrétiser si la décision est prise de mettre à niveau les infrastructures de la région ou le parc immobilier régional. Une fois ces investissements en place, la baisse des factures d’énergie suit – souvent accompagnée d’une amélioration de la productivité économique puisque les investissements d’efficacité énergétique sont susceptibles de générer de nombreux avantages “non énergétiques”. Souvent, l’ampleur de ces avantages non énergétiques est importante. Ces économies supplémentaires ou gains de productivité vont de la réduction des coûts de maintenance et la réduction des déchets de l’eau et des produits chimiques à l’augmentation du rendement et de la qualité des produits. Dans une étude portant sur 52 initiatives d’amélioration de l’efficacité industrielle entreprises dans les installations industrielles distinctes dans toute l’Europe et les EtatsUnis, Worrell et al. (2003) ont constaté que ces avantages non énergétiques étaient suffisamment importants pour abaisser la période de retour sur investissement des projets d’efficacité énergétique de 4,2 années à 1,9 année.128 il y a seulement un mouvement vers les meilleures pratiques ou la meilleure technologie plutôt que l’amélioration dans la représentation de l’année de référence des meilleures pratiques ou la meilleure technologie. Cependant, comme l’indique le dossier historique, l’écart peut effectivement monter à 50% ou plus - surtout s’il s’agit d’un investissement actif dans l’innovation et les gains de productivité de l’énergie. Ernst Worrell, John A. Laitner, Michael Ruth and Hodayah Finman, “Productivity Benefits of Industrial Energy Efficiency Measures,” Energy (2003): 28, 1081-98. 128 91 Malheureusement, ces bénéfices non énergétiques sont souvent omis des mesures de performance classiques. Cette omission entraîne, à son tour, des calculs de retour sur investissement trop modestes et une compréhension imparfaite de l’impact global des investissements d’efficacité supplémentaires. Plusieurs autres études ont également quantifiée les avantages non énergétiques de mesures d’efficacité énergétique. Dans une évaluation de 81 projets industriels d’efficacité énergétique distincts, le retour simple sur l’énergie était souvent 2 ans ou moins, ce qui indique des rendements annuels supérieurs à 50%. Quand un certain nombre d’avantages non énergétiques ont également été pris en compte dans l’analyse, la période de retour sur investissement simple est tombée à un peu moins de un an (Lung et al. 2005) . Dans les bâtiments résidentiels également, les bénéfices non énergétiques ont été estimés entre 10 et 50% des économies d’énergie des ménages (Amann 2006).130 Si les avantages supplémentaires des mesures d’efficacité énergétique étaient repris dans les modèles classiques de performance, ces données auraient démontré des améliorations encore plus convaincantes. En raison de contraintes de temps et de ressources, seules les économies sur la facture d’énergie qui seraient susceptibles conduire une impulsion nette du PIB est reflétée dans l’analyse présentée ici. Dans le même temps, explorer et intégrer la perspective de gains de productivité supplémentaires pourrait devenir une mesure utile qui peut être publiée. Cela permettrait en outre d’aider les participants de la région à comprendre toute l’ampleur des impacts économiques nets potentiels. Ces informations pourraient éveiller un intérêt supplémentaire pour le projet en cours en Nord-Pas de Calais. Un dernier aspect de l’amélioration des performances est de créer une pression à la baisse sur les prix de l’énergie. Une récente étude américaine a constaté qu’une réduction de 27% des gaz à effet de serre d’ici 2020 aurait également tendance à faire baisser les prix du pétrole et du gaz naturel de 0,6 à 0,9%, et également de réduire les prix de l’électricité d’environ 2%.131 Si les 60% d’économies d’énergie finales d’ici 2050 font baisser les prix globaux de l’énergie par seulement 1% dans le Amann, Jennifer. 2006. Valuation of Non-Energy Benefits to Determine Cost-Effectiveness of Whole House Retrofit Programs: A Literature Review. ACEEE Report A061. Washington, D.C.: American Council for an Energy-Efficient Economy. 130 Thomas Peterson, Jeffrey Wennberg, Adam Rose and Dan Wei, “Impacts of Comprehensive Climate and Energy Policy Options on the U.S. Economy.” Baltimore, MD: Johns Hopkins University (2010). 131 92 Nord-Pas de Calais, alors la facture d’énergie régionale sera encore réduite de 5 millions d’euros. Ainsi, dans tous ces domaines, l’amélioration de l’efficacité peut aider les participants comme les non-participants à la transition vers la Troisième Révolution Industrielle (ii) Améliorations sociales et environnementales L’amélioration sociale la plus immédiate est la création nette d’emplois apportée par l’utilisation plus productive de l’énergie. C’est le résultat positif d’un nombre croissant d’études.132 Le principal moteur de la création nette d’emplois est la réallocation des dépenses loin des services en lien avec l’énergie, intensifs en capitaux mais pas en travail. En tant que consommateurs, les entreprises, et les entreprises publiques commencent à dépenser leurs économies d’énergie dans l’économie régionale. Presque tous les autres achats qu’ils font soutiendront davantage d’emplois directs et indirects pour un niveau donné de dépenses. Ceci est le résultat suggéré par les données de la Figure 54. Dans le même temps, de légères variations dans les habitudes de dépenses pourront légèrement augmenter ou diminuer l’impact net. L’un des principaux facteurs d’influence sur le nombre d’emplois est le fait de savoir si l’analyse présente l’impact brut ou net sur l’emploi total. Prenons l’exemple d’une usine de fabrication réduisant ses coûts énergétiques d’un million d’euros. Selon les données de la figure 55 cela peut conduire à 17,5 nouveaux emplois. C’est l’effet brut. L’effet net comprend l’augmentation de la demande de biens et services non énergétiques, ainsi que la diminution de la demande pour l’emploi dans les divers secteurs de l’énergie. Dans ce cas, alors l’effet net est de 17,5 - 8,5 = 9,0 emplois. D’autre part, si la demande pour les nouvelles constructions crée 15,6 emplois et que le revenu est détourné de la structure normale de dépenses dans le secteur de la fabrication qui supporte 17,5 emplois au total, il peut y avoir une petite perte nette d’emplois au cours de la mise en place des améliorations de l’efficacité Mais si ces travaux de construction ont été financés, non par un fabricant directement, Trois études de ce type ont été citées précédemment ici, incluant Peterson et al. (2010), Laitner et al. (2012), and Quirion (2013). 132 Pour plus d’information sur l’innovation, voir Robert W. Weisberg. 2006. Creativity: Understanding Innovation in Problem Solving, Science, Invention, and the Arts. Malden, MA: John Wiley & Sons. Ainsi que Jeremy Rifkin, The Empathic Civilization (2011), mentionné précédemment. 133 Copenhagen Economics (2012). 134 mais par des investisseurs de l’extérieur de la région, des emplois locaux existants sont peu susceptibles d’être immédiatement affectés… voire pas du tout. Cela est particulièrement vrai si le remboursement des prêts contractés se fait au fil du temps, et de telle manière que le remboursement du prêt est inférieur aux économies d’énergies réalisées. L’analyse nette de l’emploi modélisée dans cette évaluation reflète effectivement ces variations mineures ainsi que d’autres qui auront une incidence sur l’estimation finale de la création nette d’emplois au sein de la région Nord-Pas de Calais. Ainsi, dans ce cas, la réduction significative des gaz à effet de serre et autres polluants est rendue possible par une stratégie d’investissement qui encourage également le développement d’un important processus de création d’emplois en Nord-Pas de Calais. (iii) Une plus grande collaboration et des bénéfices administratifs Alors que le Nord-Pas de Calais prend appui sur la vision de la Troisième Révolution Industrielle et étend le réseau des acteurs à tous les niveaux de la société, les nombreuses collaborations qui vont en résulter vont probablement accélérer de nouvelles associations et idées qui, à leur tour, peuvent conduire à de nouvelles innovations dans les la région.133 Cet effet n’est pas capturé dans l’évaluation présente, mais peut devenir une source inattendue de gains de productivité pour l’économie régionale plus largement. Au-delà de l’amélioration des collaborations, des impacts financiers réels peuvent survenir, qui pourront être estimés et suivis. Il s’agit notamment de la réduction des dépenses pour les subventions puisque les plus grandes améliorations de l’efficacité réduisent les besoins en énergie, et il comprend moins de travailleurs sur des emplois sociaux, l’offre d’emploi du secteur marchand s’étant amélioré.134 8.2.3 Les contraintes d’une économie à faible rendement énergétique Le point de vue habituel du processus économique est qu’un niveau plus élevé d’activité économique requiert plus d’énergie. Mais une série de nouvelles évaluations par Ayres et Warr (2009), Kümmel (2011), Laitner (2012), Morgan (2013) et Serrenho et al (2013) pointent tous vers un moteur économique de l’activité totalement différent. Il s’avère que l’inefficacité énergétique peut réellement affaiblir la vitalité de l’économie régionale dans son ensemble.135 La raison apparait plus clairement lorsqu’on prend conscience que l’économie française n’est probablement efficace qu’à 18% en termes d’efficacité énergétique.136 Ce niveau de gaspillage impose un énorme éventail de coûts qui limitent la productivité de son économie. Et parmi ces gaspillages on trouve la très grande quantité de dioxyde de carbone (CO2) que nous déversons dans notre environnement. Le Tableau 8 - Un exemple concret de comment l’efficacité peut faire fonctionner l’activité économique met en évidence quelques caractéristiques qui soulignent l’importance de l’efficacité énergétique - en fait la capacité de l’économie à convertir l’énergie en travail utile. Nous examinons le genre de résultats qui pourraient avoir un impact négatif sur l’économie française, si les tendances actuelles de comportement ainsi que la répartition actuelle des technologies permettent aux gens de convertir seulement 18% de l’énergie totale en travail utile. En d’autres termes, alors que nous pouvons consommer 160 TWh dans la consommation finale d’énergie aujourd’hui, peut-être moins de 29 TWh (cellule A4 dans la Tableau 8 - Un exemple concret de comment l’efficacité peut faire fonctionner l’activité économique) fournit l’économie régionale avec un travail utile. L’équilibre de l’énergie qui est gaspillée impose des coûts qui limitent ou entravent l’activité économique. La Tableau 8 - Un exemple concret de comment l’efficacité peut faire fonctionner l’activité économique met en place deux scénarios pour un approfondir cela. Dans le premier scénario (colonne B, intitulée “2050 PIB minimum”), l’objectif d’efficacité de 64 TWh est atteint, mais parce que l’efficacité du travail est limitée à 54% (cellule B3) le PIB de la région pourrait croître de seulement 108 milliards euros (cellule B1). D’un autre côté, si l’efficacité du travail augmente de 60%, tout en respectant l’objectif de 64 TWh, le PIB de la région pourrait être en mesure d’étendre à 120 milliards d’euros (cellule C1). Bien que le résultat n’apparaisse pas dans le tableau 7, l’emploi total pourrait augmenter de plus de 100 000 emplois dans le scénario C1 par rapport au résultat suggéré dans le scénario B2 ici présenté. Bien que n’étant pas parfaitement capturé dans le système de modélisation DEEPER, les liens entre l’efficacité énergétique et une productivité réduite sont reflétés dans l’analyse décrite dans ce rapport. Cependant, un résultat intéressant de cette expérience est que l’effet rebond peut être au moins partiellement incompris. L’activité économique est effectivement stimulée par de l’énergie utile comme le travail. Si nous voulons développer l’économie, alors l’énergie comme un travail efficace doit également augmenter. Ceci est illustré dans les cellules B4 et C4. Le PIB plus élevé atteint dans la cellule C1 a besoin d’une petite augmentation de l’énergie comme le travail (en comparant la cellule C4 avec la cellule B4), mais la consommation totale d’énergie est restée à 64 TWh dans les deux scénarios. Quelle en est la raison ? La quantité d’énergie convertie en travail est passée de 54% à 60% de sorte que la quantité totale d’énergie consommée a pu rester constante. Tableau 9. Un exemple concret de comment l’efficacité peut faire fonctionner l’activité économique Indicateurs clé (A) 2014 (b) 2050 PIb minimum (C) 2050 PIb maximum (1) PIB (Milliards d’euros 2005) 90 108 120 (2) Consommation d’énergie finale (TWh) 160 64 64 (3) Efficacité énergétique (% d’énergie transformée en travail) 18% 54% 60% (4) Energie comme travail efficace (TWh) 28.8 34.6 38.4 Ayres and Warr (2009), Laitner (2012), et Morgan (2013) ont été cités précédemment. Référence complète pour Kümmel : Reiner Kümmel, The Second Law of Economics: Energy, Entropy, and the Origins of Wealth. New York, NY: Springer (2011); et pour Serrenho et al. (2013), voir: André Carbrera Serrenho, Benjamin Warr, Tânia Sousa, Robert U. Ayres, and Tiago Domingos. “Natural resource accounting: final exergyto-useful work analysis in Portugal from 1856 to 2009.” Un document de travail d’avril 2013: Center for Innovation, Technology and Policy Research at the Technical University of Lisbon. Ce dernier document a été récemment élargi pour inclure davantage de pays au sein de l’Union européenne, dont la France. 135 Serrenho et al. (2013) 136 93 Figure 60. Le modèle DEEPER eNTRÉe: Modifications des dépenses et de la demande d’énergie • Coûts des programmes et des politiques DeePeR: Modèle entrée/Sortie sur 15 secteurs • Matrice des coefficients de valeur ajoutée • Matrice des coefficients d’emploi • Investissements productifs (Secteur public, secteur privé, ménagesà Le fondement de l’analyse économique globale réalisée dans le cadre de cet exercice de planification est le système de modélisation brevetée connue sous le nom de Dynamic Energy Efficiency Policy Evaluation Routine (DEEPER). Ce modèle mis au point par John A. « Skip » Laitner, est un modèle d’entrée-sortie quasi-dynamique portant sur 15 secteurs d’une économie régionale donnée.137 Il s’agit essentiellement d’une modélisation de la façon dont les différents secteurs de l’économie achètent et vendent entre eux. Mettre en place cette modélisation économique est une première étape dans l’exploration des répercussions sur l’emploi futur de la transition d’une activité économique de la deuxième à la Troisième Révolution Industrielle. Bien qu’il ait été récemment mis à jour, le modèle DEEPER a une histoire de 23 ans d’utilisation et de développement. Le modèle a été utilisé, par exemple, pour évaluer les effets nets sur l’emploi des normes d’économie de carburant pour les automobiles proposées au sein des Universités d’Etat.138 Le plus souvent, il est généralement utilisé pour évaluer les effets macroéconomiques de l’efficacité énergétique, des énergies renouvelables et des politiques climatiques à l’échelle d’une région, d’un état ou au niveau national. Le calendrier du modèle pour évaluer les politiques et investissements en faveur de l’efficacité énergétique et des technologies d’énergie renouvelables est de 2012 à 2050. Comme nous avons choisi de le mettre en œuvre pour cette analyse, le modèle présente les dépenses modifiées et les modes Deux points à noter ici. Premièrement, le modèle permet de résoudre de manière récursive. Autrement dit, l’ensemble des prix et des quantités d’une année dépend des prix et quantités des années précédentes. Comme le modèle se transforme au cours du temps, des ajustements du modèle se font sur l’élasticité et les coefficients clé du modèle. Deuxièmement, il n’y a aucune volonté particulière dans le nombre de secteurs choisis. Le problème est de fournir suffisamment de détails pour montrer les impacts négatifs et positifs clés tout en maintenant un modèle de taille gérable. Si l’analyste choisit de refléter une combinaison différente de secteurs et de rester dans la matrice 15x15, cela peut être facilement accompli. Élargir ou réduire le nombre de secteurs demande des ajustements de programmation mineurs pour gérer une matrice plus grande. 137 94 • Valeur ajoutée (PIB) • Matrice des coefficients de revenu • Emplois • Matrice de productivité, de prix et autres ajustements • Economies estimées sur la facture énergétique 8.3 Méthodologie du système de modélisation DEEPER Impacts nets sur l’ensemble Coefficients x de l’économie changements de • Gains nets d’énergie la demande finale • Emissions nettes d’investissement sur la base du Master Plan de la Troisième Révolution Industrielle au cours de la période 2014 et 2050. Il compare ensuite cette structure des dépenses modifiée aux répercussions sur l’emploi présumées dans le cas de référence standard. Bien que le système de modélisation DEEPER inclue à la fois une représentation des émissions de CO2 liées à l’énergie et une représentation tous les autres gaz à effet de serre, dans cette analyse il se concentre sur l’utilisation de l’énergie dans l’économie de la région Nord-Pas de Calais. Le schéma fonctionnel du système de modélisation DEEPER ci-dessous établit le cadre analytique du modèle. Les résultats du modèle sont généralement dictés par la demande de services énergétiques et les modèles d’investissement alternatifs, puisqu’ils sont façonnés par les changements dans les politiques et les prix. Dans le cas présent, nous générons un cas de référence hypothétique pour la période 2014 à 2050, tel qu’on peut l’imaginer à partir des scénarios proposés dans les documents de SRCAE et SRADDT ainsi que de l’Outlook 2012 World Energy de l’Agence Internationale de l’Energie. Cela tend à fournir un résultat conservateur, plus petit, dans le sens où même de petites pressions à la baisse sur le prix des autres utilisations de l’énergie offriraient davantage de bénéfices nets pour l’économie en général. Bien que le modèle DEEPER ne soit pas un modèle d’équilibre général, il fournit suffisamment de détails au niveau comptable pour faire correspondre les ajustements dans les investissements liés aux importations aux dépenses dans un secteur de l’économie et à les contrebalancer par des changements dans d’autre secteurs.139 Gearing Up: Smart Standards Create Good Jobs Building Cleaner Cars, by Chris Busch, John Laitner, Rob McCulloch, and Ivana Stosic, Washington, DC: BlueGreen Alliance, 2012. Sur la base de cette analyse et d’autres elements, le president américain, Barack Obama a en effet signé la proposition déposée en août 2012 d’une norme d’économie d’essence de 54,5 mile par gallon. 138 Lorsque l’équilibre et les modèles d’entrées-sorties dynamiques utilisent les mêmes hypothèses sur la technologie, les deux modèles devraient raisonnablement produire des résultats comparables. Pour une évaluation de cette conclusion, voir “Tripling the Nation’s Clean Energy Technologies: A Case Study in Evaluating the Performance of Energy Policy Models,” Donald A. Hanson and John A. “Skip” 139 • Revenus L’hypothèse essentielle qui sous-tend le résultat de base de l’analyse DEEPER est peut-être que les principaux secteurs liés à l’énergie de presque toutes les économies ne sont pas particulièrement à forte intensité d’emploi. Il s’avère, par exemple, que dans le Nord-Pas de Calais, les services liés à l’énergie ne prennent en charge que 8,5 emplois pour chaque million d’euros de contribution au produit intérieur brut (PIB) de la région. Ce point a été souligné dans la discussion autour de la Figure 54. Le reste de l’économie, d’autre part, prend en charge 16,3 emplois par million d’euros de contribution au PIB (également représenté dans la Figure 54). Ainsi, tout l’investissement productif dans l’efficacité énergétique qui s’auto finance sur une courte période va créer une économie nette sur la facture d’énergie qui peut être dépensée pour l’achat de biens et services autres que l’énergie. En d’autres termes, la réorientation d’une dépense d’un million d’euros de valeur ajoutée loin de l’énergie suggère qu’il peut y avoir à peu près un gain net d’environ 7,8 emplois (c’est-à-dire, 16,3 emplois soutenus par un ensemble d’achats de consommation courante par rapport au total de 8,5 emplois soutenus par les fournisseurs d’électricité et de gaz naturel). Selon les interactions sectorielles, toutefois, cette différence peut s’élargir ou se refermer en fonction de là où le mode de dépense se situe dans le modèle, et selon que les changements dans la productivité du travail modifient le nombre d’emplois nécessaires dans chaque secteur sur une période de temps.140 Une fois le mélange des changements positifs et négatifs dans les dépenses et les investissements a été établi, les variations Laitner, Proceedings of the 2005 ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Industry, American Council for an Energy Efficient Economy, Washington, DC, July 2005. Notez que contrairement à de nombreux modèles de politiques, le modèle DEEPER capte également les tendances dans la productivité du travail. Cela signifie que le nombre d’emplois nécessaires par million de dollars de chiffre d’affaires va diminuer au fil du temps. Par exemple, si l’on suppose une amélioration de 1,5% de la productivité du travail au cours de la période de 36 ans à partir de 2014 jusqu’en 2050, 1 million d’euros de dépenses soutiennent aujourd’hui 16 emplois mais seulement 9,4 à l’horizon 2050. Le calcul est 16 / 1,015 (2050-2014) = 9,4 emplois (en termes arrondis). 140 nettes des dépenses pour chaque année du modèle sont converties en des changements par secteur de la demande finale. Puis selon une technique très similaire à celle décrite dans l’étude CIRED d’Avril 2013, les modifications conduisent à l’analyse entréessorties en fonction du modèle de prédiction suivante: Y = la demande finale, à savoir une colonne de variation nette des dépenses de chaque secteur puisque cette structure des dépenses est affectée par les hypothèses de politique (évolution des prix de l’énergie, consommation d’énergie, investissements, etc.) X = (I-A)-1 * Y Cet ensemble de relations peut aussi être interprété comme: Où: ∆X = (I-A)-1 * ∆Y. X = la production totale de l’industrie par secteur Ceci se lit de la manière suivante: un changement dans la production totale du secteur est égale à l’expression (I-A)-1 fois un changement dans la demande finale de chaque secteur.141 Les quantités d’emploi sont ajustées annuellement en fonction d’hypothèses exogènes sur la productivité du travail. Sur un plan plus opérationnel, le module macroéconomique du modèle DEEPER trace comment chaque série de changements dans les dépenses se propagera à travers l’économie régionale chaque année de la I = une matrice identité composé d’une série de 0 et de 1 dans une rangée et le format de colonne pour chaque secteur (les 1 étant sur la diagonale de la matrice) A = la matrice des coefficients de production, pour chaque ligne et colonne dans la matrice (c’est-à-dire la façon dont chaque colonne achète des produits à d’autres secteurs et la façon dont chaque ligne vend des produits à tous les autres secteurs) période d’évaluation. Le résultat final est une variation nette des emplois, des revenus et du PIB (ou valeur ajoutée). Pour un examen de la façon dont un cadre d’analyse par entrée-sortie peut être intégré dans d’autres types d’activités de modélisation, voir Hanson et Laitner (2009). Alors que le modèle DEEPER n’est pas un modèle d’équilibre, comme expliqué précédemment dans cette annexe, nous empruntons pour DEEPER quelques concepts clés de la représentation des technologies de corrélation, et nous utilisons le schéma général décrit dans Hanson et Laitner (2009).142 Entre autres choses, il est inclus une comptabilité économique pour s’assurer que les ressources sont disponibles en quantité suffisante pour répondre à la demande du consommateur et à d’autres exigences finales reflétées dans les différents scénarios de politique publique. 8.4 Contributions des entreprises invitées Proposition détaillée Philips Schneider Electric efficacité énergétique John A. “Skip” Laitner Rexel ERDF Fraunhofer ISE Les énergies renouvelables Accenture Bouygues Fraunhofer ISE Stefano Boeri Architetti Les bâtiments producteurs d’énergie Gordon Gill + Adrian Smith Architecture Cloud9/Tecnalia Hydrogenics Consoli Le stockage de l’énergie DNV KEMA DNV KEMA ERDF L’Internet de l’énergie Alstom Fraunhofer ISE Renault Nissan Les transports électriques rechargeables et à pile à combustible Accenture Alstom Les contributions individuelles des entreprises sont rassemblées à la fin des annexes du Master Plan. Une manière d’interpréter la notation (I-A)-1 est le voir comme le multiplicateur d’impact positif ou négatif selon que l’évolution des dépenses est positif ou négatif pour un secteur donné dans une année donnée. 141 “Input-Output Equations Embedded within Climate and Energy Policy Analysis Models,” by Donald A. Hanson and John A. “Skip” Laitner, in Sangwon Suh, Editor, Input-Output Economics for Industrial Ecology. Dordrecht, Netherlands: Springer, 2009. 142 95 A propos de TIR Le TIR Consulting Group LLC, et son président Jeremy Rifkin, conseillent les gouvernements nationaux, les régions et les municipalités en matière de développement économique durable. M. Rifkin est aussi le fondateur et le président du “Third Industrial Revolution Global CEO Business Roundtable”, composée de leaders mondiaux des énergies renouvelables, d’entreprises de construction, de sociétés d’architectes, de sociétés immobilières, de sociétés informatiques, d’entreprises de production et de distribution d’énergie, et de sociétés de transports et de logistique. L’équipe mondiale de M. Rifkin est la plus grande du monde en son genre. Elle travaille avec les villes, les régions et gouvernements nationaux à l’élaboration de Master Plans pour la transition de leurs économies vers des économies post-carbone durables de Troisième Révolution Industrielle. A propos d’Accenture Accenture est une entreprise internationale de conseil en management, technologies et externalisation. Combinant son expérience, son expertise et ses capacités de recherche et d’innovation développées et mises en oeuvre auprès des plus grandes organisations du monde sur l’ensemble des métiers et secteurs d’activités, Accenture aide ses clients - entreprises et administrations - à renforcer leur performance. Avec plus de 275 000 employés intervenant dans plus de 120 pays, Accenture a généré un chiffre d’affaires de 28,6 milliards de dollars au cours de l’année fiscale clôturée le 31 août 2013. Site Internet: www.accenture.com/fr Accenture, its logo, and High Performance Delivered are trademarks of Accenture.