L'énergie est indispensable à l'accomplissement de toutes les activités humaines qu'elles soient d'ordre économique, social ou culturel. Ce rôle prépondérant de l'énergie dans la vie de tous les jours a, de tout temps, conduit l'homme à en rechercher les formes les plus disponibles et les mieux adaptées à son contexte, de l'hippomobile et du moulin à vent largement répandus au début du XXe siècle, les sources d'énergie ont continuellement évolué pour aboutir au mix énergétique d'aujourd'hui qui se compose à plus de 80% d'énergies fossiles, c'est-à-dire du charbon, du pétrole et du gaz naturel. Ce mix énergétique, relativement peu coûteux et présentant un confort et une grande flexibilité d'utilisation, n'est cependant pas viable à très long terme, car les ressources fossiles, aussi abondantes soient-elles, sont de nature non renouvelable et ne pourront donc répondre indéfiniment à une demande sans cesse croissante. L'utilisation de ces énergies constitue également une source majeure de pollution tant pour l'environnement local et notamment dans les grandes agglomérations urbaines et aux environs des grands ensembles industriels qu'à l'échelle planétaire. Les énergies fossiles sont, en effet, le plus grand émetteur des gaz à effet de serre qui sont les principaux responsables des changements climatiques. Enfin, last but not least, ce mix énergétique ne répond pas à l'objectif hautement stratégique des pays industrialisés qui considèrent que leur indépendance et leur sécurité énergétique ne peuvent être assurées actuellement du fait de la très forte concentration des réserves pétrolières et, à un degré moindre, gazières, dans les pays de l'OPEP. La transition énergétique vers un autre mix plus durable intégrant de plus en plus d'énergies renouvelables s'avère donc incontournable; elle constitue même un des enjeux stratégiques majeurs de notre siècle. Le présent article, après un bref rappel de la situation mondiale de l'énergie, traite du nouveau modèle énergétique qui se profile au niveau international et analyse les motivations et dynamiques qui le sous-tendent. Les perspectives d'évolution du mix énergétique national seront examinées également. Situation énergétique mondiale : une grande disparité dans la consommation entre le nord et le sud La consommation mondiale d'énergie primaire est actuellement d'environ 12 milliards de tonnes équivalent pétrole (TEP) dont près de 40% utilisés pour la génération électrique et 27% pour la production des carburants de transport. Selon l'AIE (agence internationale de l'énergie), la consommation augmentera à un taux de croissance moyen de 1,2% par an et atteindrait 17 milliards de TEP en 2035. Ce taux de croissance est nettement moins élevé que celui du produit intérieur brut (3,5%/an) du fait d'une meilleure maitrise de la demande et d'une amélioration de l'efficacité énergétique que l'on suppose de plus 30% par rapport au niveau actuel. L'énergie n'est pas consommée de façon équitable dans le monde. Les Etats-Unis, par exemple, consomment 20% de la demande mondiale alors qu'ils ne représentent que moins de 5% de la population totale; l'Afrique, avec une population 4 fois plus grande, n'en consomme que moins de 6% dont un bon tiers provenant de la biomasse (bois). Le tableau n°1 reprend quelques indicateurs qui illustrent bien la fracture énergétique entre les pays du Nord et ceux du Sud. Les ressources énergétiques sont aussi inégalement réparties. Les réserves prouvées de pétrole, d'une durée estimée à 45 ans, se concentrent à plus de 80% dans les pays de l'OPEP et celles du gaz, d'une durée de 65 ans se trouvent à 50% dans les pays de l'OPEP et à 25% en Russie. Les réserves de pétrole et de gaz non conventionnels, très coûteuses surtout pour le pétrole, seraient du même ordre de grandeur que les ressources conventionnelles selon certains spécialistes. A l'inverse, les réserves de charbon, d'une durée de 120 ans, sont localisées en Amérique du Nord (30%), en Europe (30%), en Chine (15%), en Australie (10%) et en Inde (7%). En dehors de l'Afrique du Sud, aucun pays d'Afrique ou du moyen orient ne dispose de réserves significatives de charbon. Quant aux réserves d'uranium, elles sont estimées par la World Nuclear Association (WNC) à 5 millions de tonnes soit suffisamment pour une durée d'exploitation de 80 ans. 60% de ces réserves sont détenues par 5 pays à savoir l'Australie (30%), le Kazakhstan (12%), le Canada (9%) et la Russie (9%). En Afrique, le Niger et l'Afrique du Sud détiennent chacun 5% des réserves mondiales. Cette configuration géographique des réserves rend la plupart des pays de l'OCDE importateurs de pétrole et de gaz. Tous les pays de l'OPEP et la Russie sont, par contre, exportateurs d'énergie. Evolution du Mix énergétique mondial : déclin de la part du pétrole depuis 1973 La figure 2 illustre l'évolution de la composition du mix énergétique de 1965 à ce jour. Elle retrace aussi les perspectives d'évolution de ce mix à l'horizon 2035 sur la base du scénario de l'AIE qui se fonde sur la consolidation des mesures réglementaires déjà prises ou annoncées par les Etats en faveur de la limitation des émissions des gaz à effet de serre. La part du pétrole dans le mix global de l'énergie primaire a fortement augmenté jusqu'en 1973, année à laquelle elle a atteint le pic de 46%. Elle n'a cessé de diminuer depuis pour se situer à 33% aujourd'hui et devrait, selon les prévisions de l'AIE, continuer à baisser pour ne représenter que 28% en 2035. Par secteur d'activité, la régression de la part du pétrole est encore plus marquée dans la génération électrique ; de 25% en 1973 à 5% aujourd'hui, elle continuera à décliner pour disparaitre complètement comme source de production d'énergie électrique à l'horizon 2035. La part du pétrole s'est, par contre, maintenue dans le secteur des transports où il est, jusqu'à présent, techniquement irremplaçable. Néanmoins, la production de biocarburants d'origine agricole se développe à un rythme soutenu et représentera près de 10% de la consommation globale des carburants en 2035. Beaucoup plus onéreux et ne présentant qu'un gain relatif d'émission de carbone, l'utilisation des biocarburants n'est rendue possible que grâce aux nombreuses subventions et incitations fiscales accordées dans les pays de l'OCDE et au Brésil qui assurent l'intégralité de la production mondiale de ces produits. Des budgets importants sont également consacrés à la recherche de biocarburants de deuxième et de troisième génération produits à partir des déchets agricoles non comestibles pour les uns et par fermentation bactérienne pour les autres. Le déclin du pétrole dès 1973, à une époque où le problème de l'épuisement des réserves ne se posait pas encore et, bien avant que ne surgisse la question des changements climatiques, ne peut s'expliquer que par des considérations géostratégiques liées au premier choc pétrolier et aux décisions de réajustement des prix qui ont été prises. C'est d'ailleurs ces mêmes considérations qui sont à l'origine du net regain d'intérêt pour l'utilisation du charbon dont la demande, après une baisse sensible de 1965 et 1973, s'est redressée depuis pour représenter environ 27% du mix énergétique aujourd'hui. Cette proportion sera globalement préservée jusqu'en 2035, et au-delà, malgré le fait que le charbon soit l'énergie la plus polluante. Aussi paradoxal que cela puisse paraître, le charbon, à travers la technologie Coal To Liquid (CTL) qui devrait produire en 2035 plus d'un million de barils/jour de carburants, est même mis à contribution pour accélérer la sortie de la dépendance du secteur des transports vis-à-vis du pétrole. Certains cercles n'hésitent même plus à qualifier le charbon de «propre» lorsqu'on lui associe la technologie de captage et de stockage de carbone (CCS) alors que cette technologie ne permet pas d'éliminer les émissions de CO2 mais ne fait que les stocker dans le sous-sol dans des conditions, dont l'efficacité et l'innocuité, environnementale restent à prouver sur le long terme. Quant au gaz naturel, sa part dans le mix global d'énergie primaire restera stable autour de 22% jusqu'en 2035. Il est utilisé essentiellement dans la génération électrique et, depuis les années 1970, comme carburant d'appoint dans le secteur des transports routiers. L'usage du gaz carburant a été relancé récemment suite à la baisse des prix du gaz induite par la mise sur le marché d'importantes quantités de gaz non conventionnels aux Etats-Unis. Energie décarbonée : oui, mais essentiellement d'origine nucléaire et hydraulique Les énergies décarbonées sont celles qui n'émettent pas de CO2 lors de leur production et de leur utilisation. Elles comprennent essentiellement les énergies solaire, éolienne, géothermique, hydraulique, maréthermique et nucléaire, bien que cette dernière ne soit pas complètement décarbonée du fait de l'émission de certaines quantités de CO2 dans le processus d'extraction et de production de l'uranium. Les énergies décarbonées représentent aujourd'hui 9% de la consommation mondiale d'énergie primaire. Elles sont utilisées presque uniquement dans le secteur de la génération électrique dont elles assurent 31% de la production totale. La quasi-totalité de cette production, qui s'élevait à 6 200 TWH en 2009, est d'origine hydraulique (51%) et nucléaire (44%). La géothermie et l'éolien ne participent respectivement qu'à hauteur de 1% et 3,5% dans la production alors que seulement moins de 1% provient du solaire. A l'horizon 2035, les prévisions de l'AIE indiquent une production d'électricité de sources décarbonnées de 12 500 TWH avec des parts de l'hydraulique (37%) et du nucléaire (34%) qui resteront prédominantes même si ces prévisions sont à revoir à la baisse pour le nucléaire suite à l'accident de Fukushima qui, à juste titre, a déjà relancé le débat sur l'opportunité de cette filière au vu des risques et dangers potentiels qu'elle présente. L'accroissement rapide de la part de l'éolien, 20% en 2035, n'est pas surprenant au vu de la maturité de cette technologie et de ses coûts d'investissement qui sont compétitifs comparativement aux énergies fossiles. Le solaire, bien qu'en croissance, n'atteindra en 2035 qu'une part de 7% de la production totale des énergies décarbonées. Ce développement, plutôt lent, s'explique surtout par les coûts relativement prohibitifs de cette technologie. Selon les estimations établies par l'Energy Information Administration (EIA) du département US de l'énergie, les coûts de production d'électricité sont, pour les unités qui seront mises en service en 2016, de 3 à 4 fois plus élevés pour le solaire par rapport aux autres sources (voir tableau n°4). Au-delà de 2035, le solaire se développera probablement à un rythme plus élevé compte tenu du lancement des nombreux programmes d'innovation et de R&D qui ne manqueront pas d'améliorer sensiblement cette technologie et, par voie de conséquence, d'en réduire les coûts de production. Le handicap économique du solaire devrait également s'amenuiser progressivement à mesure que les prix des énergies fossiles augmentent du fait de leur raréfaction. Enfin, le potentiel illimité et le caractère propre de cette énergie seront, sans aucun doute, des atouts décisifs surtout que la question majeure des changements climatiques se posera avec de plus en plus d'acuité dans le futur. A l'échelle régionale et plus particulièrement dans la zone MENA, les nombreux grands projets (DESERTEC, MSP, APPOLLO…) initiés récemment semblent augurer d'un bel essor de cette énergie. Mix énergétique national: substitution progressive du solaire au gaz naturel La consommation nationale d'énergie primaire est de l'ordre de 40 millions de TEP et pourrait, au rythme actuel de croissance, avoisiner 65 millions en 2019. La figure n° 4 retrace l'évolution du mix énergétique sur la période 1980 – 2019. Le mix n'a pu être estimé au-delà de cet horizon faute de disponibilité de données fiables. Les énergies utilisées jusqu'à présent sont quasi exclusivement d'origine fossile. Le pétrole est utilisé principalement comme carburant de transport et dans l'agriculture, le GPL dans le résidentiel et, à un degré moindre, comme carburant routier tandis que le Gaz naturel est consommé surtout dans l'industrie (80%) et dans les secteurs résidentiel et tertiaire. Le pétrole continuera à jouer un rôle central dans le bilan énergétique national avec une part stable de 30% jusqu'en 2019. Par contre, la part du GPL restera toujours marginale ; elle baissera même à 4% en 2019 malgré son énorme potentiel comme carburant de substitution des essences. Quant au gaz naturel, il se taille la part de lion avec une prévision de 66% de la consommation totale d'énergie en 2019. Cette part aurait été plus élevée si ce n'était l'introduction dans le mix national de l'énergie solaire qui, selon le programme indicatif de la CREG, atteindrait 6 à 8 % de la production totale d'électricité en 2019. Au-delà de 2020, il faut s'attendre à une substitution plus importante du solaire au gaz naturel du fait du nouveau plan solaire que le secteur de l'énergie vient de rendre public. Tel que rapporté dans la presse nationale, ce plan prévoit l'installation d'ici à 2030 d'une capacité de 12 000 MW pour la consommation intérieure et de 20 000 MW destinée à l'exportation. Par son ampleur, ce plan est très volontariste; à son achèvement en 2030, il hissera notre pays au premier rang mondial avec une production solaire représentant 40% du bouquet électrique national contre une moyenne dans le monde n'excédant pas 3%. Toutefois, ce plan est aussi assez prudent dans son calendrier d'exécution puisque seulement 5% du programme total, 1500 – 1 700 MW selon la CREG, seront réalisés avant 2020. Un tel calendrier, qui concentre les investissements au-delà de 2020, et probablement vers la fin de la décennie, est effectivement requis, non seulement pour bénéficier des avancées technologiques majeures attendues dans les domaines de l'amélioration du rendement des cellules de captage et dans les procèdes et techniques de stockage d'énergie, mais aussi, et surtout afin de tirer profit de la réduction prévisible des coûts d'investissement que l'AIE estime de 40 à 50% en 2025 par rapport aux coûts actuels. Malgré cette réduction substantielle, la production d'électricité de source solaire restera quand même plus onéreuse que celle produite à partir d'énergies fossiles comme le gaz naturel. Pour rentabiliser cette filière, la seule solution réside dans la minimisation des coûts de l'ingénierie et des équipements par le développement d'une expertise nationale et la création d'un tissu industriel en mesure d'assurer localement la fabrication d'une partie de ces équipements. S'agissant du nucléaire, notre pays se doit de poursuivre et d'intensifier ses efforts dans la recherche fondamentale et expérimentale pour maitriser cette technologie. Le passage au stade de production industrielle ne parait cependant pas envisageable même à l'horizon 2050 à moins d'un développement technologique extraordinaire que l'on ne peut écarter au vu des recherches intenses menées actuellement (exemple du projet R&D sur la fusion nucléaire «ITER» d'un coût dépassant 15 milliards de dollars avec la participation des USA, CEE, Chine, Japon, Russie et Corée du Sud). L'Option solaire : certainement la meilleure alternative, mais, est-ce suffisant? Le plan solaire national aura un impact certain sur le niveau de consommation et celui des réserves du gaz naturel. Par contre, Il n'aura aucun effet, du moins à l'horizon 2030-2040, sur la consommation du pétrole dont les réserves sont les moins abondantes et les plus critiques. D'autres actions sont donc requises pour préserver ces réserves. Parmi ces actions, la plus indiquée réside dans la substitution massive des carburants gazeux (GPL.C et, à un degré moindre, GNC) aux carburants classiques issus du pétrole. Cette substitution, qui s'impose tant aux plans technique et économique qu'environnemental, se trouve malheureusement aujourd'hui entravé par un cadre réglementaire qui, malgré toutes les déclarations de bonnes intentions, continue à promouvoir l'utilisation des carburants classiques et celle du gasoil en particulier (1). Par ailleurs, l'objectif primordial de la transition énergétique, qui est de garantir la sécurité énergétique du pays sur le long terme, ne peut être atteint sans une réelle maitrise de la demande nationale d'énergie surtout que celle-ci augmente à un taux anormalement élevé. Ce taux, 5% sur la période 2010-2019, est des plus élevés au monde ; il est même largement supérieur à ceux de la chine (2,1%) et de l'Inde (3,2%). Il dépasse aussi le taux de croissance du PIB national que le FMI estime à environ 4% pour la période 2011- 2015, ce qui laisse prévoir une plus forte détérioration du niveau de l'efficacité énergétique. Il importe donc, dès maintenant, de prendre les mesures idoines pour infléchir la tendance haussière de la demande en accordant une priorité absolue à l'élaboration et l'application de plans d'économies d'énergies ciblant, en premier lieu, la consommation des carburants routiers et celle du gaz à usage industriel qui constitue plus de 75% de la consommation nationale d'énergie (2). Dans le secteur des transports routiers, des gains importants d'énergie peuvent être réalisés par la mise ne place d'une réglementation fixant le niveau de consommation de carburant des véhicules importés. En Europe, l'application d'une telle réglementation a permis de réduire de 25% la consommation des véhicules commercialisés sur son marché en 2010 par rapport à 2000 ; un gain supplémentaire de 20 % est attendu d'ici 2020. Dans le secteur industriel, les gains d'efficacité énergétique obtenus en Europe sont de plus de 20% durant les deux dernières décennies et une réduction additionnelle de 20% est visée dans la directive européenne dite «paquet énergie/climat». Dans notre pays, l'application d'un plan spécifique aux 4 ou 5 grandes entreprises qui, à elles seules, consomment plus de 70% du gaz naturel, se traduira, à n'en pas douter, par des économies d'énergie appréciables. Enfin, l'exploitation des champs pétroliers et gaziers, à un niveau qui réponde aux besoins du développement économique du pays tout en prenant en compte la nécessité de la préservation de ces ressources pour les générations futures, doit aussi contribuer à assurer une plus grande sécurité énergétique. Une financiarisation des richesses du sous-sol sous la forme de comptes de dépôt à terme n'est, en effet, concevable ni au plan économique ni, encore moins, au niveau stratégique. Conclusion La transition énergétique constitue, d'abord et avant tout, un enjeu géostratégique dont la finalité est d'assurer la sécurité et l'indépendance énergétique à l'échelle mondiale et régionale ainsi qu'au niveau de chaque nation. Elle a également pour principal objectif l'émergence d'un nouveau mix énergétique, plus durable et plus «propre», en mesure de relever le défi majeur des changements climatiques que posent les émissions de gaz à effet de serre issus, à plus de 60%, de la consommation des énergies fossiles. La transition énergétique est déjà une réalité ; en fait, elle a bel et bien commencé dès le premier choc pétrolier de 1973 avec la baisse progressive de la part du pétrole au profit de celles du gaz naturel, du charbon et du nucléaire. Le pétrole continuera néanmoins à occuper une place importante compte tenu de la difficulté de le remplacer dans certains secteurs comme celui des transports ou encore dans la pétrochimie (usage non énergétique). Les énergies fossiles resteront prédominantes jusqu'en 2040 et au-delà, bien qu'à cet horizon les énergies renouvelables commenceront à prendre de plus en plus d'importance sous le triple effet du développement technologique, de la réduction des coûts d'investissement de ces filières et, enfin, des contraintes environnementales de plus en plus pressantes qui obligeront les Etats à instituer des cadres réglementaires beaucoup plus incitatifs que ceux en vigueur actuellement. En termes de prix, toutes les études prospectives s'accordent sur une augmentation forte du prix du pétrole qui entrainera vraisemblablement la désindexation du prix du gaz par rapport à celui du pétrole. Les prix du gaz et du charbon devraient évoluer à des taux plus modérés. Dans notre pays, la transition énergétique est tout autant indispensable afin d'en garantir la sécurité et l'indépendance énergétique. Le plan solaire adopté récemment par le secteur de l'énergie entre dans le cadre de cette vision; il préfigure probablement une dynamique de changement dans la politique énergétique nationale qui reposait jusqu'à présent sur l'exploitation intensive des ressources fossiles. La sécurité énergétique nationale passe aussi par la rationalisation de la demande qui demeure une condition sine qua non pour assurer la préservation de nos réserves fossiles et notamment de celles du pétrole dont le niveau, limité, appelle à la mise en place et à l'application effective de mesures réglementaires appropriées.
Salah Azzoug. Ingénieur en raffinage et pétrochimie. [email protected] - (1)-(2) Voir, du même auteur, articles publiés dans le quotidien El Watan du 28-10-2010 et dans le supplément économique du 20-12-2010.
