Evaluation socio-économique du programme de - Coe

Office Parlementaire d’Evaluation des Choix
Scientifiques et Technologiques
Sécurité nucléaire et avenir de la filière nucléaire
ENERGIES RENOUVELABLES :
La maturité des technologies et leurs coûts
SENAT, 24 novembre 2011
Evaluation socio-économique du programme de production
d’électricité éolienne et photovoltaïque réalisée en 2009
Gilles Koléda (Coe-Rexecode)
Consommation et production d’électricité en France
La situation actuelle
Consommaton intérieure d'électricité en France
-
En 2010, la consommation intérieure
d’électricité était de 507
terawattheures (495 TWh en 2008).
La consommation probable de 2020
serait de l’ordre de 535
terawattheures.
600
500
en Térawattheures
-
400
300
200
100
0
1973
1977
1981
1985
1989
1993
1997
2001
2005
2009
2013
2017
Production intérieure d'électricité en France
600
Aujourd’hui environ 75% de notre
production vient des réacteurs
nucléaires, un peu plus de 10% des
barrages et environ 10% des
centrales au gaz, charbon et fioul
(éolien : moins de 2%).
500
en térawattheures
-
Energies renouvelables autres
qu' hydraulique
Thermique
400
300
Hydraulique
200
Nucléaire
100
0
1973
1977
1981
1985
1989
1993
1997
2001
2005
Coûts et avantages des différentes technologies de
production d’électricité
-
Les centrales thermiques (fioul, charbon, gaz) ont des coûts de production
modérés, une grande souplesse d’utilisation mais elles sont génératrices
d’émissions de CO2.
-
Les centrales nucléaires ont un prix de revient de l’électricité faible mais doivent
fonctionner pratiquement en continu.
-
Les principales énergies renouvelables (notamment l’éolien et le photovoltaïque)
ne génèrent pas de CO2 mais sont soumises aux aléas du vent et du soleil et ont
encore des prix de revient de l’électricité élevés.
Technique de production
Nucléaire
Cycles combinés au gaz (CCG)
Charbon
Fioul
Eolien
Photovoltaïque
Coût en euros
par méga
wattheure
55
55 à 70
60 à 80
200-300
75-125
230-680
Emission de CO2
(en grammes
CO2 de par
kilowattheure)
0
365
953
830
0
0
Disponibilité et mode
de fonctionnement
des centrales de
production
Continu
Mise en route rapide
Relative flexibilité
Mise en route rapide
Aléatoire (vent)
Aléatoire (soleil)
Les objectifs EnR du Grenelle de l’environnement
-
Les risques liés au changement climatique et la crainte de manquer à terme de
pétrole ont conduit le Grenelle de l’environnement à proposer de privilégier des
capacités nouvelles de production qui utilisent des sources d’énergies
renouvelables.
-
Le Grenelle de l’environnement (ComOp n°10, plan de développement des
énergies renouvelables du 17 novembre 2008) préconise un objectif de
production de 59 terawattheures d’électricité d’origine éolienne et de 5,3
terawattheures d’électricité d’origine photovoltaïque pour l’année 2020.
Production intérieure d'électricité en France
700
en térawattheures
600
500
400
Energies renouvelables
autres qu' hydraulique
Thermique
300
200
Hydraulique
100
Nucléaire
0
1973
1977
1981
1985
1989
1993
1997
2001
2005
2009
2013
2017
Le programme d’investissement pour réaliser
les objectifs du Grenelle de l’environnement
Investissements annuels pour le développement de l' éolien
(en milliards d'euros)
-
Le programme d’investissement à
réaliser sur la période 2007-2020
pour développer les capacités
éoliennes et photovoltaïques aux
niveaux préconisés par le Grenelle
de l’environnement est le suivant :
5
éolien maritime
4
éolien terrestre
3
2
1
0
-
2007
36 milliards d’euros pour le
développement de l’éolien.
19 milliards d’euros pour le
développement des capacités
photovoltaïques
(euros cumulés non actualisés)
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Montant annuel brut des tarifs d'achat de
l'électricité photovoltaïque (en milliards d'euros)
2.5
2.0
Centrales au sol
Photovoltaïque sur bâtiments agricoles et tertiaires
Photovoltaïque en toiture résidentielle
1.5
1.0
0.5
0.0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Les scénarios de référence
-
Nous retenons comme scénario de référence une croissance voisine de 2% d’ici 2020.
-
Nous retenons un prix de marché de l’électricité tendant vers 85 euros par MWh en
euros constants en 2020. Ceci est notre scénario « central » (pétrole à 150 $/bl).
-
Nous étudions également deux autres hypothèses d’environnement économique :
Evolution du prix de l’électricité dans les trois scénarios de
référence (en euros constants de 2008)
-
Celle d’un prix du pétrole qui
progresserait encore plus fortement
pour atteindre 250 US dollars le
baril en 2020 (prix de l’électricité à
125€/MWh),
Celle d’un prix du pétrole 80 dollars
le baril en 2020 (prix de l’électricité
à 55 €/MWh).
140
Scénari o H2
120
en euros/ mégaw attheure
-
Prix du pétrole :
250 US dollars
100
Scénari o H1 Prix du pétrole :
150 US dollars
80
Prix du pétrole :
80 US dollars
60
Scénari o H0
40
20
0
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
Les « surcoûts » liés au développement de l’éolien
et du photovoltaïque
Coût moyen de production de l'électricité d'origine
éolienne en euros par mégawatheure
-
-
-
Un obstacle au développement est que les
coûts de production de l’électricité éolienne
et surtout photovoltaïque sont supérieurs au
prix de marché de l’électricité.
Le développement de la production n’est
possible que grâce au mécanisme des
obligations d’achat qui impose aux
fournisseurs d’acheter aux producteurs
d’électricité éolienne et photovoltaïque leur
production à un prix garanti qui couvre les
coûts de développement et de production.
Le montant du « surcoût net» lié au
développement de l’éolien et du
photovoltaïque est donc l’écart entre le prix
de marché moyen de l’électricité et le prix de
revient de l’électricité éolienne et
photovoltaïque d’ici 2020.
130
120
110
Eolien maritime
100
Eolien terrestre
90
80
70
60
50
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
Coûts moyens de production du photovoltaïque
(en euros/MWh)
700
Photovoltaïque en toiture résidentielle
600
Photovoltaïque sur bâtiments agricoles et tertiaires
500
Centrales au sol
400
300
200
100
0
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
Les « surcoûts » liés au développement de l’éolien
et du photovoltaïque
-
En contrepartie, des surcoûts la production d’électricité d’origine éolienne et
photovoltaïque permettrait d’éviter le rejet d’environ 5,5 millions de tonnes de CO2
en 2020 (environ 15% des émissions actuelles du secteur de production
d’électricité). Nous calculons la « valeur sociale » de ces émissions évitées à partir
de la valeur tutélaire du carbone retenue pour les choix d’investissements publics.
Résumé des analyses coûts-bénéfices
dans les trois hypothèses d’environnement économique
Surcoûts nets provenant des obligations
d'achat
Avantage
environnemental
Scénario H0
Scénario H1
Scénario H2
prix du
prix du pétrole
prix du pétrole
pétrole 80$ le
150$ le baril en
250$ le baril
baril en 2020
2020
en 2020
17,3
4,9
-11,2
3,9
éolien terrestre
7,6
-0,1
-10,0
2,8
éolien maritime
9,7
5,0
-1,2
1,1
14,7
10,8
5,7
0,5
Hypothèses
Eolien (total)
Photovoltaïque
(valorisation
des émissions de
CO2 évitées)
En milliards d’euros constants de 2008 cumulés et actualisés sur la période 2007-2040
Trois conclusions majeures de l’étude de 2009
- Le développement accéléré des capacités de production
d’électricité éoliens et photovoltaïques imposera un surcoût
pour les consommateurs et pour l’économie française (hausse
de la CSPE).
- Plus le prix de l’énergie augmenterait, moins le surcoût des
énergies renouvelables serait élevé (prime d’assurance contre
un choc pétrolier de grande ampleur).
- Quelles que soient les hypothèses sur l’environnement
économique futur, l’impact en termes d’emploi pour l’économie
française sera fortement lié à la capacité à créer des filières
industrielles amonts pour capter les retombées du surcoût
imposé aux consommateurs.
Le développement des moyens de production éoliens et
photovoltaïques se poursuit à un rythme permettant presque
d’atteindre les objectifs du Grenelle 2012…
en MW
en MW
1800
1600
11000
9000
Objectif et développement des capacités de production
d'électricité d'origine photovoltaïque
Objectif et développement des capacités de
production d'électricité d'origine éolienne
Objectif du Grenelle de puissance installée
Puissance effectivement installée (en MW)
7000
1400
1200
objectif Grenelle de puissance installée
Puissance effectivement raccordée
1000
800
5000
3000
600
400
200
1000
déc.-06 juin-07 déc.-07 juin-08 déc.-08 juin-09 déc.-09 juin-10 déc.-10 juin-11 déc.-11 juin-12 déc.-12
Source : Baromètre éolien-photovoltaïque (MEEDDM)
0
déc.-06 juin-07 déc.-07 juin-08 déc.-08 juin-09 déc.-09 juin-10 déc.-10 juin-11 déc.-11 juin-12 déc.-12
Source : Baromètre éolien-photovoltaïque (MEEDDM)
… mais les tarifs d’achat imposent un surcoût important
Surcoût sur le prix de l’électricité (à travers la CSPE), notamment
du fait du développement plus rapide que prévu du photovoltaïque
en 2009 et 2010, malgré la révision à la baisse des tarifs d’achat.
Coûts bruts d'achat
Eolien
Quantité (GWh)
Coût d'achat (M€)
coût unitaire (€/MWh)
2 006
2 118
178,9
84,5
2 007
3 987
333,5
83,6
2 008
5 149
432,7
84,0
2 009
7 594
643,5
84,7
2 010
9 657
813,0
84,2
2 011
12 277
1 060,0
86,3
Photovoltaïque Quantité (GWh)
Coût d'achat (M€)
coût unitaire (€/MWh)
3
0,5
166,7
5
1,2
244,9
19
8,6
443,3
101
51,1
505,9
247
120,0
485,8
1 691
908,0
537,0
55,1
62,2
0,3
62,5
49,3
136,9
1,0
137,9
69,5
74,8
7,3
82,1
47
286,6
46,4
332,9
50
330,2
107,7
437,8
52
421,6
820,1
1 241,7
Coûts nets d'achat
Pris de gros moyen (en €/MWh)
Eolien (M€)
Photovoltaïque (M€)
Total éolien, photovoltaïque (M€)
Source : CRE, charges prévisionnelles pour les années 2009, 2010 et 2011