Urbanisme et consommation d`énergie
publicité
Le Changement climatique, un enjeu majeur du XXIe siècle Intervention de Pierre Radanne 1 Futur Facteur 4 Effet de serre et bilan radiatif 31% 22% pertes vers l’espace 28% T atmosphère rayonnement vers surface albédo surface 9% rayonnement surface T surface Futur Facteur 4 3 Futur Facteur 4 Variations de température depuis l’an 1000 Ecarts par rapport à 1990. Les 10 années les plus chaudes du siècle se trouvent dans les 14 dernières années. Les zones en grisé indiquent les plages d’incertitude. 6 Futur Facteur 4 Zoom sur l’évolution des températures moyennes depuis le début de l’ère industrielle 7 Futur Facteur 4 Ecarts de température en °C Concentration de CO2 en ppmv Concentrations de CO2 et températures au cours des temps géologiques Source : C. Lorius, LGGG-CNRS 8 Futur Facteur 4 9 Futur Facteur 4 Evolution des températures moyennes annuelles en 2050 10 Futur Facteur 4 Mesures des émissions de gaz carbonique et de méthane De façon précise depuis 1958 à Hawaï. 12 Futur Facteur 4 13 Futur Facteur 4 Deux hypothèses : - Des émissions stables à partir de 2000 - Parvenir à stabiliser le climat Emissions de CO2 Concentration dans l’atmosphère Température résultante 14 Futur Facteur 4 16 Futur Facteur 4 Les ruptures provoquées par le changement climatique L’humanité confrontée à une limite pour la 1ère fois depuis le début de la Révolution Industrielle Le climat est maintenant cogéré par l’homme Le Principe de précaution s’impose, pas d’expérimentation possible sur l’habitabilité de la planète La négociation à Kyoto : Un rationnement par des quotas d’émissions par pays. D’où une nécessaire ingérence dans les politiques énergétiques – Par une obligation globale de performance énergétique, environnementale et économique, – Avec nécessité de règles communes (politiques sectorielles, recherche, fiscalité). C’est un retour du politique, un mouvement de rerégulation – Au-delà du marché, c’est de la responsabilité des Etats, – Et pour notre comportement individuel : nos modes de consommation disent notre inscription au monde. Une extension du rôle de l’ONU – Nécessité de convergence des politiques entre pays du nord et du sud. – Faire respecter les engagements par une capacité de sanction. 18 Futur Facteur 4 Les impacts sanitaires et sociaux • Comme toutes les catastrophes, la catastrophe climatique est inégalitaire – La catastrophe brusque : Le cyclone, l’inondation, la canicule. Elle frappe les plus faibles : • Ex : la population noire sans voiture aux USA, • Les pays les plus pauvres, principales victimes, • Par exemple : 250 millions d’habitants qui vivent à une altitude inférieure à 1 m. – La catastrophe lente, invisible mais aussi inexorable : • La dégradation de la biodiversité, • L’extension des maladies tropicales. • Une attention est à porter aux populations les plus vulnérables Notamment, – Les personnes âgées, – Des professions fortement exposées. • La catastrophe provoque aussi une prise de conscience – Avec un processus d’apprentissage, – Dans une société qui favorise l’événementiel. 20 Futur Facteur 4 Les engagements du Protocole des pays de l’Annexe 1 (sur la période 2008-2012, en % de 1990) 21 Futur Facteur 4 Evolution du prix du pétrole brut 90 En $/bl En $ constants 2003 80 70 60 50 40 30 20 10 07 20 05 20 03 20 01 20 99 19 97 19 95 19 93 19 91 19 89 19 87 19 85 19 83 19 81 19 79 19 77 19 75 19 73 19 19 71 0 24 Futur Facteur 4 Pourquoi les prix sont hauts ? Les Etats producteurs sont en position de force Les ressources pétrolières puis gazières vont se concentrer dans une poignée de pays Les compagnies veulent maintenir des prix élevés Elles veulent protéger leurs marges Et surtout faire face à la gourmandise d’actionnaires devenus zappeurs. Les pays industrialisés semblent supportés une croissance élevée sans crise majeure – Il n’en est pas de même pour les pays les plus pauvres Le cas de l’électricité Des compagnies sont devenues plus instables ; – De gros investissements sont en perspective ; – Les prix sont tirés par les prix de gros européens ; Des prix spots alignés sur l’électricité ex gaz en Europe. L’instabilité des prix est aussi déstructurante qu’une hausse plus forte : Plus de prospective, efforts de maîtrise repoussés faute de visibilité. 27 Futur Facteur 4 Découvertes et consommations d’hydrocarbures Exxon Mobil 2002 28 Futur Facteur 4 Pourquoi ils le resteront ? La raréfaction des ressources – Retarder le déclin des ressources le temps de réussir la transition • C’est l’intérêt des pays en développement, • Cela atténue les chocs. – Les économies d’énergie une priorité généralisée La nécessité d’internaliser les coûts externes – Pollution de l’air, risques, démantèlement des installations, Faire face au changement climatique – Toute économie d’électricité sur la plaque européenne déplace en raisonnement marginal les centrales les plus sales du continent (une centrale au lignite). – Une financement par les mécanismes de Kyoto – Ou une fiscalité à contre-cycle. • Lisser le prix des énergies sur le long terme comblant les baisses sans aggraver les effets des hausses trop fortes. 29 Futur Facteur 4 Evolution de la consommation de pétrole en France en Mtep 120 100 Production électrique Matière première Industrie Résidentiel-tertiaire Agriculture Transports Pertes 80 60 40 20 4 '0 2 '0 0 '0 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 0 33 Futur Facteur 4 Amérique du Nord 9 Consommation par habitant en tep de 1990 à 2050 6 De 9 à 20 milliards de tep Australie Japon Russie-PECO Amérique latine Moyen-Orient 3 Afrique Asie du Sud Chine … 0 0 Europe de l’Ouest 2 4 6 8 Population mondiale, en milliards d’habitants 10 34 Futur Facteur 4 Comment ne plus enrichir l’atmosphère en CO2 ? Émissions en tonnes de carbone / habitant et droit maximal à émettre sans perturber le climat 5 4 Carbone seul niveau équitable maximum 3 2 1 0 21/04/2017 Source : UNFCCC pour les émissions par habitant ; données 1998 . Futur Facteur 4 Le dimensionnement du problème pour la France Diviser par 4 les émissions d’ici 2050 500 2050 En MtCO2 Transport. Habitat.Tert. 400 Industrie, Agri. 300 200 100 0 Réel 2000 Prolongement de tendance en 2050 Scénario de Facteur 4 36 en 2050 Futur Facteur 4 Evolution des émissions de GES en France depuis 1990 160.0 Emissions directes en MteqCO2 140.0 120.0 Transports 100.0 Résidentiel Tertiaire Institutionnel et commercial Industrie manufacturière 80.0 Industrie de l'énergie 60.0 Agriculture/ sylviculture 40.0 Traitement des déchets 20.0 0.0 37 Futur Facteur 4 Croissance économique et consommation d’énergie en France par habitant 1973 - 2005 200 +90% 180 Produit Intérieur Brut Indice 100 base 1973 160 140 +30% Consommation énergie primaire 120 +2,85% 100 Consommation énergie finale 80 60 Intensité énergétique 40 38 Source : Observatoire de l’Energie Futur Facteur 4 Evolution des Intensités Energétiques Sectorielles (France 1973-1997) Base 100 en 1973 110 100 Transport 90 Résidentiel-Tertiaire 80 Globale 70 Agriculture 60 50 Intensité énergétique = consommation finale d' énergie (Mtep,top)/PIB (GF80) 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 Industrie 93 95 97 97 provisoire Futur Facteur 4 Urbanisme et consommation d’énergie Consommation Transport GJ/ha GJ/hab 80 80 Houston 70 70 Phoenix Detroit 1à2 Denver 60 60 Los Angeles San Fransisco Boston 50 50 Washington DC Chicago New York 40 40 1à5 Perth 30 30 Toronto Brisbane Melbourne Adelaide Sydney 20 20 Hamburg Frankfurt Stockholm 1à2 10 10 Zurich Paris London Brussels Munich Copenhagen Densité (hab/ha) Vienna Amsterdam West Berlin Tokyo Densité (Hab/ha) Hong Kong Singapore Moskow 00 Source NEWMAN & KENWORTHY 00 50 50 100 100 150 150 200 200 250 300 300 350 41 Futur Facteur 4 Consommation d’énergie pour le chauffage d’un logement neuf 250 En kWh/m2 200 Réglementations thermiques 150 - 60% 100 - 85% 50 0 Avant 1974 1974 1982 1989 2000 Dates de construction 2005 Long terme 2020 Maison ˇnergie positive 42 Futur Facteur 4 Impact de l’étiquetage européen sur les ventes de réfrigérateurs Exemple de transformation d’un marché 50% Marché en 2003 Marché en 1999 Marché en 1996 Marché en 1992 45% Parts de marché 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% A B Plus efficace C D Classification énergétique E F G Moins efficace Futur Facteur 4 Les interventions possibles dans les bâtiments • Qualité de la construction neuve • Des méthodes de prise en compte du long terme pour bénéficier des aides du CG – Systématisation du raisonnement en coût global, – Dérive du prix des énergies, taux d’actualisation, puis valeur affectée au CO2. • Programmes de réhabilitation lourde sur les patrimoines existants • Maîtrise des consommations d’électricité • Développement des énergies renouvelables • Politique d’achats publics s’inscrivant dans le développement durable • Information du public. 45 Futur Facteur 4 Fribourg im Breisgau Crédit photos : V. LEVENOK BedZed Crédit photos : Bill Dunster Architects. 46 Futur Facteur 4 21/04/2017 Futur Facteur 4 EVOLUTION DES NORMES D'EMISSIONS des voitures particulières en Europe pour un véhicule moyen, changement de cycle à partir de 91/441, départ froid pour 2000 et 2005 Indice d'émission 100 100 80 100 64 60 40 20 0 100 60 85 55 55 49 68 34 26 44 48 48 39 30 0 0 13 18 12 5 4 13 11 6 6 4 HC 3 2 NOx 6 CO 1970 1972 1975 1977 1979 1984 1988 1992 1996 2000 2005 Futur Facteur 4 MASSE ET CONSOMMATION URBAINE 16 14 Cycle urbainPRODUCTION DE L’UNION EUROPEENNE 1994 l /100 km 12 10 8 6 Masse (kg) 4 600 Source IFP 800 1000 essence 1200 diesel 1400 1600 1800 turbo diesel Futur Facteur 4 Vitesse maximale et consommation urbaine 18 16 Consommation urbaine en litres aux 100km) 14 12 10 8 6 4 120 140 Source INRETS 160 180 200 220 240 Vitesse maximale (km/h) 260 51 Futur Facteur 4 ACCORD ACEA EN LIGNE AVEC L’OBJECTIF 2008, …….. ET 2012? 220 200 180 140 g CO2/km 160 120 g CO2/km 140 120 100 1992 1994 France 1996 Allemagne 1998 2000 Italie 2002 Suède 2004 2006 Royaume-Uni 2008 2010 2012 13 pays de l'UE SOURCEACEA/OICA/CEMT Futur Facteur 4 L’évolution des véhicules • Une adaptation des véhicules – Plafonnement de la vitesse de pointe, – Redescente en gamme. • Options de long terme pour les déplacements sur longue distance – Totale dépendance du pétrole : • L’avion, le bateau, le camion. – Prioritaires pour les biocarburants, – Un créneau pour le véhicule lourd à l’hydrogène. • Stratégie incrémentale de réduction de la consommation de pétrole pour les courtes distances • La voiture individuelle et le véhicule de livraison – Le véhicule électrique pour les courtes distances – Le véhicule hybride rechargeable. Progresser en compatibilité avec les budgets des consommateurs. Futur Facteur 4 53 UTILISATION DU VÉHICULE THERMIQUE EN VILLE UN GASPILLAGE CHRONIQUE ! moteur Fonctionnement idéal Fonctionnement réel Futur Facteur 4 Futur Facteur 4 56 Futur Facteur 4 EFFICACITE ENERGETIQUE DES TRANSPORTS INTERURBAIN DE VOYAGEURS 172,2 TGV T GV 107,5 TRN moyenne 91,2 Autocars 54,8 TER moyenne 38,8 Voitures particulières 26,9 Deux-roues 25,7 VUL à usage privé 2000 23,7 TOM DOM avion TOM DOM 18,2 avion métrople 0 50 100 Voy*km/kep 150 LES CHIFFRES PRENNENT EN COMPTE LES TAUX DE REMPLISSAGE EFFECTIFS DES DIFFÉRENTS MODES ÉQUIVALENCE ÉNERGÉTIQUE DE L ’ÉLECTRICITÉ EN ÉNERGIE FINALE Futur Facteur 4 Source EXPLICIT/ADEME 200 Une transformation profonde de l’économie et de la mobilité • Un processus de tamisage – Relocalisation de certaines activités mais nécessité d’échanges internationaux importants (matières premières) ; – Optimisation de l’aménagement du territoire et de l’urbanisme pour réduire les déplacements contraints ; – Probablement réduction de la mobilité longue distance (aérien) par substitution vers les nouvelles technologies de communication pour les voyages d’affaires ; – Orienter le tourisme longue distance vers de longs séjours ; – Réduction du flux tendus par une rationalisation industrielle. Avec une nécessité de repenser fortement les stratégies industrielles et économiques Ceux qui le comprendront les premiers seront gagnants • En déduire une réorientation claire de la croissance économique en valeur du PIB – Une économie nettement plus intensive en emplois du fait de la demande de fonctions d’optimisation ; – Après substitution travail/technologie, ressources/travail et technologies. 58 Futur Facteur 4 Les stratégies dans les transports • La maîtrise de la mobilité – – – – Rapprocher la localisation des emplois de la géographie de l’habitat, Mixer les fonctions urbaines, Optimiser la logistique des entreprises, Utiliser des nouvelles technologies de communication en substitution à des déplacements physiques. • Les transferts modaux pour les personnes – Le retour à des modes urbains doux, – Le développement des transports collectifs urbains, – Le TGV à la place de l’avion pour les moyennes distances. • Les transferts modaux pour les marchandises – Un route du fret vers le rail et la voie d’eau, – Le développement du transport combiné, – Un TGV fret européen pour les échanges longue distance 59 Futur Facteur 4 Les 5 phases d’implication personnelle De la sensibilisation à l’action La prise de conscience de la menace • Le changement climatique comme l’épuisement progressif des hydrocarbures provoque le sentiment d’une rupture dans les trajectoires de vie. • Elle génère de l’angoisse. 1. Le dimensionnement du problème • Apprendre à compter nos consommations d’énergie et nos émissions de gaz à effet de serre. 2. L’accès à un ensemble de solutions • Technologiques, • Organisationnelles, • Comportementales. 3. Des réalisations exemplaires qui préfigurent un avenir réussi 4. L’inscription dans un calendrier clair • Une division par 4 d’ici 2050. • Avec des paliers successifs. 5. L’équité dans le passage à l’action • Entre les entreprises, les collectivités publiques et les personnes. « Je fais, si tu fais, si nous faisons tous. » 63 Futur Facteur 4 Cela consiste à supprimer les gaspillages absurdes et coûteux à tous les niveaux de l’organisation de notre société et dans nos comportements individuels. Elle s’appuie sur la responsabilisation de tous les acteurs, du producteur au citoyen. Il faut réduire le plus possible les pertes lorsqu’on utilise ou transforme l’énergie. Il est possible d’ores et déjà de réduire d’un facteur 2 à 5 nos consommations d’énergie avec les techniques existantes. Le solde énergétique doit maintenant être couvert par les ENR. Elles sont inépuisables et leur impact sur l’environnement est faible. Elles viennent toutes du soleil. Il est encore là pour 5 milliards d’années. 21/04/2017 Futur Facteur 4 Source : Negawatt Émissions de CO2 d’un ménage français en 2007 19,75 tonnes / an ou 5,38 teqC / an Déplacement personnes, 25% Transport des marchandises, 17% Industrie, agriculture (hors chauffage), 25% Chauffage des logements, 15% Eau chaude, électricité spécifique domestique, 7% Source : ADEME. Chauffage, ECS & électricité spécifique au travail, 11% 65 Futur Facteur 4 >> Consommation moyenne d’énergie par habitant 8 7,8 7 Amérique du Nord 6 Europe occidentale 5 Europe centrale et orientale 3,8 tep/an 4 Amérique latine 3,4 Asie 3 Afrique 2 1,1 0,7 1 0,4 0 Source ADEME 21/04/2017 Futur Facteur 4 Ces émissions dans notre vie quotidienne 1 tonne équivalent carbone, c’est soit : • 1 an de chauffage au gaz pour un 3 pièces, • 840 kg de viande de bœuf, • 310 kg de mangues transportées depuis l’Afrique du Sud, • 1,8 tonnes de papier, • 14.000 km en Twingo en Ville, • 8.500 km en 4x4 en Ville, • 1 aller-retour Paris – New York en avion, • 160 aller-retour Paris-Londres en train, • 20 aller-retour Paris-Londres en avion. Il va nous falloir apprendre à visualiser la portée de nos actes quotidiens. 67 Futur Facteur 4 Bilan domestique d'une famille de 4 personnes sur une année Maison de 160 m² construite en 1970 et chauffée au fioul 5000 4500 Voyage aux Caraïbes Chauffage Rejet (kg de carbone) 4000 3500 3000 2500 4x4 2000 1500 Voiture 7l/100 1000 ECS 500 0 530 2000 4365 La maison Se déplacer 1400 770 Déchets ménagers Total : 7485 kg C Manger Total : 4920 kg C 2400 Achat de Produits manufacturés 4100 Electroménager Cuisson 50 240 1120 21/04/2017 Futur FacteurOlivier 4 Sidler L’infini dans un monde fini Changement de paradigme • Le cercle – un monde sans fin – Une économie du recyclage – Les filières biologiques et les énergies renouvelables • La dématérialisation et les NTIC – Une infinité d’information avec très peu de matières mobilisées. • Le progrès par l’efficacité plutôt que la croissance des flux de matières – Le progrès technologique se reproduit. – Le coût croissant des matières premières étend le champ des technologies rentables. La règle d’or de ce siècle : Optimiser l’utilisation des ressources. • Raisonner en parité au PIB – Un poids de l’énergie stable dans le PIB, – La dépense énergétique peut croître proportionnellement à la richesse, – La facture comprend deux facteurs : un volume et un prix, • Réduire les volumes • Pour faire face à la hausse inévitable des prix et des technologies, – Diviser par 4 les émissions, une chance pour l’économie. Futur Facteur 4 69 Evolution des intensités énergétiques de 1980 à 2006 Intensité énergétique (tep/1000US$) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 China India Japan United Kingdom France Brazil United States 0 76 Futur Facteur 4 Nourrir un imaginaire du long terme • Un investissement éducatif et culturel considérable. • L’empreinte écologique du mode de vie européen : 3 planètes. • Trouver un équilibre entre sa recherche personnelle de plaisir et le maintien de ses impacts dans un volume admissible. • S’engager dans une société relationnelle. • Savoir projeter sa vie dans ce siècle. 77 Futur Facteur 4
