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INTERNATIONAL ENERGY AGENCY AGENCE INTERNATIONALE DE L’ENERGIE

Energie et climat:Transformer Kyoto

Cédric PhilibertDivision Efficacité Energétique et Environnement

Les Belles SoiréesUniversité de Montréal

30 novembre 2005


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1. Dynamique de l’énergie, stabilisation du climat

2. On aura besoin de toutes les technologies

3. On aura besoin de tous les pays: les négociations à venir

Energie primaire

Hors biomasse, les combustibles fossiles représententprès de 90% de la croissance de la production énergétique

mondiale entre maintenant et 2030

Oil

Natural gas

Coal

Nuclear power

Hydro power

Other renewables

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Mto

e

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Mto

e

1


Des réserves plus quesuffisantes

Source: Shell Global scenarios 1998-2020

1

Emissions de CO2 dans les scénarios de référence et alternatif

Les émissions mondiales de CO2 sont inférieures de 16% en 2030 dans le scenario alternatif, et la demande de pétrole plus

faible de 12.8 mb/j (Arabie Saoudite, EAU & Nigeria)

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

1990 2000 2010 2020 2030

Mt o

f CO

2

Reference Scenario Alternative Scenario

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

1990 2000 2010 2020 2030

Mt o

f CO

2

Reference Scenario

1


Stabilisation des concentrations

Source: IPCC TAR

1

Le calendrierdes réductionsdétermineral’ampleur deschangementsclimatiques


Le Triangle de stabilisation(Pacala & Socolow 2004)

500 ppmV

1


Une croissance rapide des Une croissance rapide des temptempéératures sans une ratures sans une action forte sur les action forte sur les éémissionsmissions

1


Conséquences possibles

Montée du niveau des mersUne menace pour les petits Etats insulaires, les deltas surpeuplés, l’eau douce

Désertification, sécheresses, agricultureDestabilisation des écosystèmes (forêts, récifs de coraux, zones humides)Extension des maladies tropicalesEvènements météorologiques extrêmesRéfugiés de l’environnement; biodiversité

1


∆T en 2100 si nous nefaisons rien

La loterieclimatique

1


La loterieclimatique

∆T en 2100 si nous nefaisons rien

1


Réduire le risque

> 0.6 mètresniveau de la mer

>5.6 °CRéchauffement de

l’Alaska

>3.8 °CRéchauffement

global

STABILISATION550 ppm

STABILISATION 750 ppm

SANS ACTIONEvolution

2000-2100

Valeur préliminaires proposées à titre d’illustration par le MIT

1 / 10

1 / 3

1 / 6

1 / 29

1 / 4

1 / 20

< 1 / 250

< 1 / 250

< 1 / 250

1


Les technologies

Améliorer l’efficacité énergétique (usages finals)Bâtiment tertiaireIndustrieTransport

Transformer l’énergie plus efficacementUtiliser des combustibles moins carbonésDévelopper les énergies “sans carbone”:

NucléaireRenouvelablesCapture et stockage du CO2

Exclure une quelconque de ces options conduira à des coûts ou des concentrations plus élevées

2


Le défi de l’efficacité

Hybrides et hybrides“branchés”

Moteurs vitessevariableEclairage

naturel

Electroménager brun

Bâtiments à haute performance

Electroménagerblanc

Labels et certification

Des réductions substantielles d’énergie et d’émissions à des coûts négatifs ou nuls

Une amélioration de la sécurité énergétique

Une amélioration de la compétitivité et dubien-être social

“Des centaines de technologies” (GIEC)

“Le moyen le moins cher, le plus propre et le plus sûr d’atteindre tous nos objectifs estd’utiliser moins d’énergie” – UK White Paper

ABCDEFG

Pompe Moteur

Variatevitesse

Capteur de niveau,

de débit ou de pression

Réseau é(50 Hz - 4

Tensions d'alimentationd'amplitude et defréquence variables

Vitesse variable

2


Des combustibles moins carbonés

Gaz plutôt que pétrole plutôt que charbon (jusqu’à 43% de réductions d’émissions)Contraintes géographiques

Ratio réserves prouvées/production : 60-65 ansMais 9 ans Amérique du Nord, 250 Proche OrientRatio réserves/consommation totale d’énergie inférieure à 3 ans en Chine, Inde et Etats-Unis

Gaz restant à trouver: jusqu’à 170 ans?

2


Les renouvelablesLa biomasse et les déchet 11% énergie primaire

Pas toujours renouvelable, parfois très polluantL’occupation du territoire peut limiter la biomasse

Hydraulique 16% électricité (2.3% E. primaire)Mais les nouveaux projets rencontrent souvent des oppositions écologiques et sociales

Autres: moins de 1% de l’énergie primaireCroissance rapide de l’énergie éolienneProblèmes de coûts et (surtout) d’intermittence

Potentiel: 9,000 fois consommation mondiale d’énergie

Les gaz à effet de serre accroissent la capacité dusystème Terre Atmosphère à capturer l’énergie solaireSi l’énergie solaire crée le problème elle doit pouvoir le résoudre…

2


Les centrales solairesexistent!

354 MWe depuis 84-89 sur le réseau de LosAngelesElectricité solaire àconcentration moins chère que PVEnergie garantie par stockage de chaleur ou appoint fossileProjets en Afrique du Sud, Algérie, Egypte, Espagne, Etats-Unis, Inde, Israel, Italie, Maroc, Mexique

2


Une ressource considérable

80 cités (multi-)millionnaires en habitantsSurtout dans les pays sans objectifs Kyoto!

Source: Pharabod & Philibert 1991

2


Energie nucléaire

16% de l’électricité mondiale (7,3% E. primaire)Préoccupations: risques, déchets, proliférationPays membres ont des politiques contrastéesCoûts: pas forcément un problème, notamment si le carbone à un prixDivers nouveaux concepts pourraient:

Réduire les coûtsRéduire les déchets et augmenter les ressourcesDiminuer les préoccupations de prolifération

2


Capture and stockage du CO2

Technologies pré- et post-combustion; oxyfuel

Capture précombustion peut produire H2Abondance de capacités de stockage géologique

Quelques expériences en coursInjection dans l’Océan – stockage temporaire!

La stabilisation peut nécessiter de stocker des quantités importantes de CO2 (100s de GT)

La question de la permanence

2


Dynamique technologiqueR&D utile pour le moyen long termeNécessité d’amener les technologies sur le terrain :

Pour exploiter les potentiels de court termePour leur permettre de bénéficier des phénomènes d’apprentissage

Le besoin d’un prix du CO2

2


Le secteur transportLe secteur transport2ème secteur émissions CO2-énergie:

25% total pays industriels16% pays en développement (7% Chine)

Croissance 1990-2002:24% USA, 20% Japon, 21% EU-15 46 - 47% Amérique latine et Afrique70% Asie (hors Chine)73% Proche Orient100% Chine

Transports aériens et maritimes

2


Décarboniser les transports?Maîtriser l’évolution du besoin

Densité, zoningFavoriser le transfert modal

Financements infrastructures / fonctionnementVéhicules: les options technologiques

Hydrogène et pile à combustibleBiocarburantsTout électriqueHybrides et hybrides « branchés »

Les outils de politiquesTaxes, standards, engagements ‘volontaires’, Permis ‘amont’ ou pour les constructeurs…

2


La densité réduit la consommation d’énergie

dans les transports

La densité réduit la consommation d’énergie

dans les transports

Densité (Hab/ha)Densité (hab/ha)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 50 100 150 200 250 300

GJ/ha

Houston

Phoenix

Denver

Los Angeles

San FransiscoBoston

Washington DC

Chicago

New York

Detroit

TorontoPerth

BrisbaneMelbourne

Sydney

Hamburg FrankfurtZurich

BrusselsStockholm

Paris

CopenhagenLondon Munich

ViennaTokyo

SingaporeMoskow

Hong Kong

Amsterdam WestBerlin

0 50 100 150 200 300 350

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Adelaide

GJ/hab

ConsommationTransport

1 à 2

1 à 2

1 à 5

Source NEWMAN & KENWORTHY

Et donne une plus large place aux transports électriques

2


Remplacer 300 centrales à charbon de 500 MW avec des centrales capturant le CO2, ET…

2Eviter1 millard de tonnes de CO2 par an


Installer 1000 sites de stockage du CO2 comme Sleipner, OU…



Installer 200 fois la capacité éolienne actuelle des USA pour remplacer des centrales à charbon sans CCS, OU…



Installer 1,300 fois la capacité solaire actuelle des USA, OU…



Construire 140 centrales nucléaires de 1 000 MW pour remplacer des centralesà charbon sans CCS


BesoinBesoin de de toustous les paysles pays

0

4 000

8 000

12 000

16 000

20 000

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Mt o

f CO

2

OECD Transition economies Developing countries

0

4 000

8 000

12 000

16 000

20 000

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Mt o

f CO

2


Les émissions mondiales croîtront de plus de 50% d’ici 2030,les émissions des PED dépassant celles des pays industrialisés

3

INTERNATIONALENERGY AGENCY

Les émissions de CO2 (énergie) par régions

24 Gt

20302003

37 Gt

OECD52%

China16%

India4%

Other11% MENA

6%

Transition economies

11%

OECD42%

China19%

India6%

Other16%

Transition economies

9%

MENA8%

3


Emissions de CO2 par habitant

0

2

4

6

8

10

12

14

1990 2000 2010 2020 2030

tonn

es o

f CO

2 p

er c

api

ta


Source: WEO 2002

3


La Convention sur les Changements climatiques

Signée à Rio (Sommet de la Terre) en 1992Objectif ultime: stabiliser les concentrations de GES - niveau et date non précisésResponsabilités communes mais différenciées:

obligations pour tous: inventaires, mesures...pays industriels: objectif de stabilisation GES 1990-2000 (globalement atteint, mais…)

Mécanisme financier, transfert technologies

3


Le Protocole de KyotoAdopté à Kyoto le 11 décembre 1997Des politiques et mesures indicativesQuotas pour les seuls pays industriels

Pour 2008-2012, panier de six GES:CO2, CH4, N20, HFC, PFC, SF6Prise en compte des puits (précisée en 2001)

Une différenciation par pays – 5,2% en moyenneMécanismes de flexibilité

3


Emissions trading

Reductions from Joint Implementation

Reductions from Clean Development Mechanism

Annex I Annex I countriescountries

NonNon--Annex I Annex I countries countries

- Art. 17

- Art. 6

- Art. 12

3


Kyoto ne suffira pasKyoto entré en vigueur le 16 février 2005Crée un mouvement peu réversible et introduit les échanges internationaux de permis d’émissionsN’atténue pas l’évolution du climat

Traite 1/3 des émissions mondialesRéduit les émissions mondiales de quelques % par rapport à la tendance (croissance forte)Au mieux, aurait réduit la concentration en CO2de 2 ppmV (sur 384) en 2012

Prévoit le lancement des négociations sur la deuxième période dès 2005

3


Mérites et limites du mécanisme de développement propre

Permet de tirer parti des réductions peu coûteuses dans les PEDContribue au développement durableDes coûts de transaction élevés

Mais ne le jugeons pas prématurément!

Ne diminue pas suffisamment les inquiétudes pour la compétitivité

Basé sur les standards des pays hôtes

3


Après 2012: Garder Kyoto?Des allocations globales irréalistesAttendre un changement aux USAObjectifs de type Kyoto pour les PED?!Attendre le développement (‘multistage’)Un processus trop lent:

Les préoccupations de compétitivitéempêchent les pays Kyoto de sévériserleurs objectifsLe calendrier des réductions d’émissions détermine le niveau de concentration CO2

3


Rejeter Kyoto?Quelles sont les alternatives?

Politiques et mesures: Nécessaires, mais peuvent-elles servir de base àune coordination mondiale?Le climat est un bien public mondialL’action unilatérale insuffisante

Taxes Carbone: Théoriquement parfaitesPolitiquement très difficiles dans chaque pays et au plan international

Accords technologiques: Utiles, mais seuls, insuffisants ou trop coûteux; Pas si faciles politiquement si ambitieux

3


Transformer Kyoto!Garder les échanges de permis:

Économiques, donc efficaces pour l’environnementFacilitent la préservation des intérêts acquisPermettent aux riches de payer pour les autres

Gérer l’incertitude sur les coûts de réduction des émissions

Qui créent des controversesEt rendent les objectifs fixes inutilement risqués

3


Options pour transformer Kyoto

Options pour pays en développement

Objectifs indexésObjectifs non contraignantsObjectifs oumécanismessectoriels

Options pour pays industriels

Objectifs indexésPrix plafond

3


Les dilemme de l’objectif ultime

Les coûts et bénéfices sont incertains, mais comptent!Les inerties contraignent – et appellent –une action précoceSolution : Viser des concentrations faibles sous condition de coûts

Objectifs ambitieux assortis de prix plafondUne certitude à court terme sur les niveaux

d’émissions n’offre pas d’intérêtLe problème est cumulatif!

3


Les négociations à venir

COP/MOP 1, Montréal, Décembre 05Formellement confirmer Marrakech FAIT!Le débat sur les règles du MDPObservance: règles + amendement?Article 3.9: deuxième période de Kyoto

COP/MOP 2, fin 2006, Nairobi (?)Article 9, revue générale du protocole en liaison avec NUCCCC articles 4 et 7

3

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