Lire la contribution - Association Française du Gaz

DURABILITÉ
L’ASSOCIATION FRANÇAISE DU GAZ
Contribution de l’industrie gazière dans
la lutte contre le changement climatique
et pour le développement durable
La 21e conférence des parties de la convention cadre des Nations unies, qui se tiendra à Paris du 30 novembre au 11
décembre 2015 (COP21), représente une étape décisive dans la négociation du futur accord international sur le climat, qui entrera en vigueur en 2020. L’objectif visé est ambitieux : contenir le réchauffement de la planète en deçà du
seuil critique de 2 °C d’ici à 2100. Consciente de l’enjeu climatique et du rôle indispensable de l’ensemble des acteurs
économiques, l’industrie gazière s’est engagée dans une série de mesures contribuant au respect de cet objectif
planétaire et à faciliter le développement durable par l’accès à une énergie moins carbonée et plus respectueuse de
l’environnement.
La mobilisation de l’industrie
gazière pour lutter contre
le changement climatique
Le méthane
L’optimisation de la chaîne gazière pour réduire les
émissions de méthane
Bien que les activités de l’industrie gazière (de l’extraction
à l’utilisation) ne contribuent qu’à hauteur de 30 % aux
émissions de méthane d’origine anthropique (soit de l’ordre
de 4 % des émissions de gaz à effet de serre selon le World
Resources Institute), des mesures sont mises en place progressivement sur les maillons amont et aval de la chaîne
gazière (dont, pour la partie aval : terminaux méthaniers,
réseaux de transport et de distribution, stations de compression, stockages…) pour identifier et limiter encore plus
ces émissions.
Un vecteur énergétique qui devient progressivement
renouvelable
De nombreuses actions sont initiées afin de favoriser le développement de solutions de production, de stockage, transport
et distribution de gaz d’origine renouvelable. Le biométhane,
gaz vert obtenu à partir de biomasse ou de déchets en est un
exemple : il est renouvelable, à basse teneur en carbone et
produit localement en développant une économie circulaire.
Autre exemple prometteur, le power to gas permettra la valorisation la plus souple de l’électricité excédentaire issue des
énergies renouvelables en produisant de l’hydrogène ou du
méthane de synthèse : ce gaz (H2 ou CH4) est une solution
potentielle au problème de l’intermittence de la plupart des
énergies renouvelables (et à celui de la difficulté de stocker à
grande échelle l’électricité).
o
12 • Gaz d’aujourd’hui • n 2015-2
Le gaz carbonique
Le gaz a un rôle important à jouer dans le cadre de la transition énergétique qui s’opère dans le monde. Il peut favoriser l’accès à l’énergie y compris dans les pays en développement (à ce jour, ce sont encore plus de 1,3 milliard de
personnes – 19 % de la population mondiale - qui n’ont pas
accès à l’électricité et le double qui ne disposent pas de
moyens de cuisson modernes et propres). Le gaz contribue
au développement des énergies renouvelables et représente un excellent moyen de stockage de l’énergie. De plus,
son développement en substitution à d’autres énergies plus
carbonées (charbon et pétrole) contribue à la réduction des
émissions de CO2.
Limitation de l’usage du bois et des combustibles
solides dans les pays en voie de développement
Le développement de la production de biogaz et la facilitation d’accès à l’énergie (gaz butane et propane) dans
les pays en voie de développement peut conduire à limiter l’usage du bois et des combustibles solides et donner
accès à de nouvelles sources d’énergie plus respectueuses
de l’environnement et de la santé des utilisateurs.
Participation au développement des énergies renouvelables
Le gaz, par sa flexibilité, contribue au développement des
énergies renouvelables électriques, en palliant l’intermittence de ces sources d’énergie et la difficulté à stocker
massivement l’électricité. D’autre part, il pourra progressivement laisser sa place à du gaz d’origine renouvelable
sans modification des infrastructures gazières et contribuera ainsi au développement des énergies renouvelables
thermiques.
Une énergie faiblement carbonée
L’utilisation accrue du gaz, notamment dans les pays de
DURABILITÉ
l’OCDE (où les secteurs de l’électricité, du transport, de l’industrie, du résidentiel-tertiaire contribuent respectivement
à hauteur de 39 %, 27 %, 12 % et 12 % des émissions
totales de GES), en substitution à des énergies à plus fort
contenu en carbone, conduit à une réduction des émissions
de gaz à effet de serre et polluants atmosphériques tels
que particules, oxydes d’azote (NOx), dioxyde de soufre
(SO2), suies… Ainsi, l’utilisation de gaz naturel en remplacement du charbon pour la production d’électricité (secteur
le plus émetteur, à hauteur de 39 % au sein de l’OCDE et
de 44 % hors OCDE) conduit à réduire les émissions de CO2
d’environ 50 %. L’utilisation du charbon représente encore
47 % de la production mondiale d’électricité : le potentiel
de réduction est donc très important.
Dans le secteur des transports, l’utilisation de l’énergie gaz
(gaz naturel, GNC, GNL ou GPL) pour des usages terrestres
et maritimes, en substitution des carburants traditionnels
issus du pétrole, conduit également à limiter les émissions
de CO2 (l’utilisation des produits pétroliers représente 92 %
des consommations du secteur). Par ailleurs, le gaz (gaz
naturel et butane et propane) n’émettant pas de poussière
ni de soufre et peu de NOx, elle contribue à l’amélioration
de la qualité de l’air dans les villes.
Les actions de l’industrie gazière
L’AFG a recensé des actions en faveur du climat et du
développement durable mises en œuvre par ses entreprises
adhérentes (les membres sociétaires individuels ne sont
pas compris). Elles incluent des mesures en faveur de la
réduction des émissions de gaz à effet de serre (CO2 et CH4)
et du développement du gaz d’origine renouvelable.
Ces actions sont dédiées à la promotion des usages du
gaz dans les secteurs résidentiel-tertiaire et transports
terrestre, fluvial et maritime, au développement de technologies à très haut rendement, à l’accompagnement des
filières de production de biométhane et à la limitation
des émissions de CO2 et de méthane sur l’ensemble de la
chaîne gazière.
En complément de ces actions, l’AFG se prononce en faveur
de la nécessité de généraliser un prix du carbone au niveau
international, qui peut se traduire par un accord mondial dans
la mesure où il est progressif et n’introduit pas de différentiel
significatif entre les différentes zones économiques.
D’ores et déjà, des membres de l’AFG utilisent un prix
interne du CO2 pour leurs décisions d’investissements de
long terme.
Les actions de l’initiative AFG
Action 1 : réduire les émissions de gaz à effet de
serre liées au réseau de transport de gaz naturel
Réduire les émissions diffuses de méthane des installations aériennes sur les stations de compression,
postes de sectionnement ou de livraison, sites de
stockage géologique
Comment : réalisation de contrôles périodiques systématiques permettant de détecter les fuites et d’y remédier
(actions de maintenance courante le plus souvent).
Potentiel : difficilement quantifiable.
Éviter les émissions de méthane lors de travaux programmés sur le réseau de transport de gaz
Comment : mise en place d’une stratégie de vidage d’une
conduite sans mise à l’atmosphère, soit par consommation
par les clients sur un tronçon fermé, soit par la technique du
gaz booster, permettant de pomper le gaz dans une canalisation à vider pour le transférer dans une autre, en service.
Potentiel : dépend des travaux à réaliser sur le réseau, peut
s’estimer à partir d’un historique.
Réduire les émissions de CO2 en optimisant l’utilisation
des stations de compression à l’aide d’un logiciel dédié
Comment : mise en place d’un outil de gestion de la
consommation d’énergie du réseau permettant d’utiliser
l’énergie motrice de façon optimisée.
Potentiel : se mesure par rapport à une consommation de
référence d’un réseau de transport de gaz (comparaison
avec et sans logiciel).
Action 2 : réduire les émissions liées aux terminaux
méthaniers
Réduire le débit minimal du terminal (avec optimisation du système de réincorporation)
Comprimer les évaporations pour réinjection sur le
réseau
Comment : mise en place de dispositifs qui améliorent
l’empreinte environnementale du terminal en cas de faible
activité.
Sur un terminal méthanier, le stockage du GNL en cuve
génère des évaporations que l’opérateur du terminal réincorpore dans les flux de GNL regazéifié et injecté sur le réseau
de transport. En fonctionnement normal, le terminal ne provoque pas d’émissions à l’atmosphère. En période de raréfaction des déchargements de GNL, faute de pouvoir injecter
ces évaporations dans le réseau (débit regazéifié trop faible),
l’opérateur du terminal se voyait obligé de brûler à la torche
des volumes de gaz.
Le projet mis en œuvre comprend deux volets et permet
de réduire significativement les émissions du terminal : la
réduction du débit minimal du terminal (grâce à l’optimisation du système de réincorporation) permettant de prolonger
le maintien en fonctionnement du terminal ; et la compression des évaporations afin de les injecter sur le réseau pendant les périodes d’arrêt du terminal.
Potentiel : chiffres dépendants de l’activité des terminaux.
Action 3 : étudier le CCS (carbon capture and storage) et les moyens de son développement
Comment : captage et stockage du carbone lié à la production d’hydrocarbures (en l’occurrence gaz) et à l’utilisation du gaz dans les secteurs industriels (exemple : acier,
ciment…) ou pour la production d’électricité. Le stockage
est réalisé dans un réservoir géologique profond (gise-
o
Gaz d’aujourd’hui • n 2015-2 • 13
DURABILITÉ
ments d’hydrocarbure déplétés, aquifères salins…) pour
éviter son rejet dans l’atmosphère. Afin de déployer cette
solution CCS, il sera nécessaire d’avoir un coût attribué
à la tonne de CO2 qui soutienne les coûts de captage et
de stockage. Mais aussi développement d’installations
de combustion CCS ready, susceptibles d’être équipées à
terme d’un CCS (pour mémoire une directive CCS est en
discussion au niveau européen).
Potentiel : le potentiel mondial de volume de réduction
d’émission de GES pour le CCS est de 14 % en supposant
un cadre régulatoire et financier adéquat.
Action 4 : contribuer au développement des nouvelles technologies performantes valorisant les qualités énergétiques et environnementales du gaz
Comment : développement ou poursuite des activités de
R&D au sein des entreprises gazières et/ou mise en place
de partenariats avec les constructeurs d’équipement pour
accélérer le développement des équipements de demain :
chaudière hybride, micro-cogénération, pompe à chaleur
gaz, pile à combustible…
Potentiel : sans objet.
Action 5 : créer les conditions pour que les producteurs d’électricité soient incités à remplacer le charbon par le gaz pour la production électrique
Comment : en incitant les gouvernements au niveau mondial à généraliser un prix du carbone ; en incitant les régulateurs à mettre en place des réglementations qui valorisent
les avantages environnementaux du gaz (lois sur la qualité
de l’air par exemple, sur le plafonnement des émissions…).
Potentiel : au niveau mondial, le charbon représente les
trois-quarts des émissions du secteur électrique, soit de
l’ordre de 10 giga tonnes (Gt) de CO2. L’ordre de grandeur
entre production électrique à base de charbon et production
à partir du combustible gaz étant de deux environ, ce sont
quelque 5 Gt CO2 qui pourraient ainsi être économisées en
potentiel ultime (i.e. indépendamment de considérations
techniques et économiques), soit environ 15 % des émissions dues à l’énergie.
Action 6 : développer le gaz comme carburant alternatif
Dans un contexte de pression environnementale forte, le
gaz, sous ses diverses formes (gaz naturel, GNC, GNL ou
GPL), est une alternative crédible aux carburants traditionnels grâce à ses qualités intrinsèques : selon les carburants auxquels il se substitue, le gain peut aller jusqu’à
25 % pour le CO2, 60 % à 90 % pour les NOx et presque
100 % concernant les SOx et particules. Cette action
s’inscrit également dans le cadre du déploiement volontariste d’un réseau de stations d’avitaillement, préconisé
par l’Union européenne.
Promouvoir la filière GNL carburant marin pour le
transport maritime et fluvial
Comment : en favorisant l’installation d’infrastructures
d’approvisionnement en GNL dans les ports et les termi-
o
14 • Gaz d’aujourd’hui • n 2015-2
naux méthaniers.
Potentiel : 2 % des soutes mondiales à l’horizon 2025, 8 % à
l’horizon 2035. D’autres sources plus « volontaristes » donnent
8 % en 2020 (Man) et 11 % en 2030 (Llyod’s register).
Promouvoir la filière GNL carburant terrestre pour les
véhicules lourds
Comment : en favorisant l’installation d’infrastructures
d’approvisionnement de GNL pour les poids lourds.
Potentiel : les estimations AIE (2013) et NGVA (2013)
prévoient que la filière du GNL routier pourrait se situer
aux alentours de 40 millions de tonnes par an d’ici 2030,
ce qui représenterait 8 % de la demande mondiale en
GNL. Cette croissance devrait se faire avec celle du GNL
marin, les deux filières pouvant profiter d’installations
multimodales.
Promouvoir la filière GNC gaz naturel et biométhane
pour les véhicules particuliers, flotte d’entreprise et
de collectivités, poids lourds
Comment : avec la mise en place d’une régulation favorable
et déploiement volontariste d’un réseau de stations d’avitaillement.
Potentiel : au niveau mondial, passer de 2 % actuellement à
5 % de carburant GN en substitution des carburants pétroliers
conventionnels représenterait une économie de 65 Mt CO2 éq.,
soit 1 % des émissions actuelles du secteur routier.
Promouvoir la filière GPL carburant pour les véhicules
particuliers, flotte d’entreprises et de collectivités
Comment : en accélérant le développement des véhicules à énergie alternative fonctionnant au GPL via la
valorisation du vaste réseau de stations-service déjà
disponible au niveau européen, des actions de communication auprès des pouvoirs publics et du grand public,
des rencontres avec les institutionnels et les médias,
l’organisation d’événements dédiés, la réalisation
d’études d’impacts et d’image ainsi que la collaboration
avec des constructeurs automobiles.
Potentiel : Le modèle économétrique « Tremove » développé par Transport & Mobility Leuven (TML) démontre
que l’atteinte d’une part de GPL de 10 % dans le mix
carburant d’ici 2020 permettrait d’éviter l’émission de
314 millions de tonnes de CO2 et 35 millions de tonnes
supplémentaires si l’on considère les émissions du puits
au réservoir, ainsi que de 11 000 tonnes de particules,
tout en limitant les externalités négatives y étant associées (santé et environnement) ainsi que leur coût.
Action 7 : contribuer au développement d’une filière
de méthanisation de déchets et de biomasse en partenariat avec le monde agricole et les collectivités
locales
Comment : les actions contribueront à favoriser d’une part
le développement de nouvelles installations de méthanisation individuelles ou collectives en milieu agricole et
auprès des collectivités locales, et d’autre part l’injection
de biométhane dans le réseau de gaz pour réinjection. Ces
efforts seront accompagnés de travaux de recherche sur
DURABILITÉ
les technologies de deuxième (gazéification-méthanation)
et de troisième génération (micro-algues).
Potentiel : cela contribuera à répondre aux objectifs fixés
par les ministères de l’Écologie, du développement durable
et de l’énergie, et de l’Agriculture et de la forêt, de développer à horizon 2020 en France 1 500 méthaniseurs.
Action 8 : contribuer au développement du power to gas
Comment : la technologie power to gas permettra de redéployer les excédents de production des EnR électriques
intermittents non stockables et perdus en transformant en
gaz hydrogène (H2) ou méthane (CH4), par recombinaison
avec du CO2, l’électricité inutilisée tout en s’appuyant sur
des réseaux de gaz existants.
Potentiel : en France, le potentiel est estimé entre 20 TWh
et 73 TWh électrique en 2050 suivant les scénarios (étude
Ademe, septembre 2014).
Action 9 : promouvoir le déploiement de matériel de
« cuisson propre pour tous » alimentés en gaz butane et
propane ou par du biogaz issu de micro-méthaniseurs
Comment : afin de pallier l’ensemble des problématiques
environnementales et de santé humaine liées à l’utilisation
de combustibles solides pour la cuisson, l’une des solutions
est de substituer les combustibles solides par des combustibles gazeux dont la combustion est bien plus propre et
maîtrisable. À ce titre, les gaz butane et propane (sousproduits de l’extraction du gaz naturel et du raffinage du
pétrole brut, dont la valorisation en tant qu’énergie permet
d’accroître l’efficacité de l’ensemble de la chaîne gazière)
s’inscrivent comme une énergie stockable particulièrement
efficace pour répondre de manière vertueuse à l’usage
cuisson des foyers, car peu polluante, facile d’utilisation
et disposant d’une densité énergétique importante. Une
autre possibilité est de produire du gaz naturel à partir de
matières organiques, à l’aide de bio-digesteurs, solution
énergétique particulièrement adaptée aux foyers ruraux
éloignés des réseaux d’électrification dans les pays en
développement, où la gestion des déchets est peu développée. Les résidus sortant du bio-digesteur sous forme de
digestat pouvant également être utilisés comme de l’engrais biologique en substitution des pesticides.
Potentiel : 1 milliard de personnes. Près de 540 millions
de foyers à travers le monde, soit environ 2,8 milliards de
personnes, utilisent des combustibles comme le bois ou le
charbon de bois. Selon les projections 2015 et 2030
de l’Agence internationale de l’énergie, respectivement
445 millions et 730 millions de personnes devraient convertir
une partie de leur consommation de biomasse vers la cuisson au gaz.
o
Gaz d’aujourd’hui • n 2015-2 • 15