Fiches thématique réussir la transition énergétique

1. 15 Sommaire des fiches 1. Les émissions de GES en France et dans le monde 2. L'objectif « Facteur 4 » et les origines des émissions de GES en France 3. La stratégie bas carbone de la Suède 4. Les consommations de pétrole à réduire en priorité 5. Le panorama de la consommation d’énergie en France 6. Le besoin de R&D dans les technologies alternatives du transport 7. Les enjeux de l'hydrogène 8. L’intensité énergétique 9. Le chauffage électrique performant 10. L'incohérence dans les incitations à la maîtrise de l'énergie 11. Le passeport rénovation 12. La qualité de la fourniture d’électricité 13. Le parc de production électrique français 14. La simplification des procédures administratives 15. La précarité énergétique 16. Les prix de l'électricité français 17. Le rôle de l’énergie dans la réindustrialisation américaine 18. Les technologies du stockage 19. Les premiers enseignements de l'Energiewende 20. La comparaison des situations énergétiques de la France et de l'Allemagne 21. La stratégie bas carbone du Royaume-Uni 22. Les enjeux des EnR variables pour le système électrique 23. Les bénéfices de l'interconnexion européenne 24. L'incohérence des politiques énergétiques et climatiques européennes 25. Les dysfonctionnements du marché européen du CO2 26. La situation des utilities européennes 27. L'évolution des prix de gros et des prix de détail de l'électricité 28. Un signal CO2 fort pour la baisse du recours au charbon 29. L'évolution des modalités de soutien des EnR 30. L'apparition des prix négatifs de l'électricité 31. Les enjeux de l'autoproduction 32. L'obligation de capacité : l'exemple de la France 33. Le rôle fondamental de la puissance pour le système électrique

2. Les deux tiers des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) dans le monde liées aux activités énergétiques et indus- trielles sont des émissions de CO2 : il est donc indispensable de s’intéresser aux origines de ces émissions de CO2 et à la position de la France par rapport aux émissions mondiales3 . Il apparaît que la Chine est le 1er émetteur de CO2 dans le monde, avec plus d’un quart des émissions en 2012, suivie par les Etats-Unis. L’Union européenne est quant à elle responsable de 12 % des émissions mondiales, et la France d’environ 1 %. La lutte contre les émissions de gaz à effet de serre doit donc être coordonnée au niveau international pour produire des résultats significatifs. Alors qu’au niveau mondial, l’électricité, produite majo- ritairement à partir de sources fossiles (fioul, charbon et gaz) est fortement carbonée4 et contribue à un peu plus de 40 % de ces émissions, la France ainsi que quelques autres pays européens tels que la Suède ou la Suisse, ont opté pour un mix de production d’électricité décarboné (majoritaire- ment hydro-électrique et nucléaire). Cela permet en particulier à la France d’émettre seulement 6 tonnes de CO2 par habitant en 2012, alors que le Danemark en émet 8,5 et l’Allemagne 10, deux pays qui s’appuient encore largement sur le charbon pour produire leur électricité5 . L’électricité décarbonée est un levier important de la réduction des émissions de CO2 dans le monde. Pour le futur, les scénarios du GIEC6 témoignent d’une place importante de l’électricité dans le futur bilan énergé- tique mondial, dans la mesure où l’on aura su décarboner cette électricité. Pour cela, toutes les technologies seront requises, qu’elles soient renouvelables, nucléaires et à partir de centrales fossiles avec captage-stockage du CO2. Le dernier rapport du GIEC1 montre l’urgence à agir contre le réchauffement climatique mondial dont les effets pourraient être encore plus négatifs que ceux prévus dans ses évaluations précédentes. En premier lieu des facteurs de ce réchauffement se situent les émissions de gaz à effet de serre (GES). Or, celles-ci étant constituées au niveau mondial pour trois quarts2 de dioxyde de carbone (CO2), la lutte contre les émissions de CO2 est essentielle pour contrer - ou a minima ralentir - les effets annoncés par le GIEC. 1 Fiche Les émissions de GES en France et dans le Monde Les émissions de CO2 dans le monde 1 5ème rapport du Groupe d’Experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) publié le 31 mars 2014 2 Les autres gaz (méthane, protoxyde d’azote, gaz fluorés) contribuant dans leur globalité pour le dernier quart des émissions de GES (selon l’estimation du GIEC en 2004). 3 En outre, la comptabilisation des GES est plus difficile et moins fréquente que celle du CO2. 4 AIE 2013 5 Moyenne européenne UE 27 : 8,5 tCO2/hab en 2012 6 Rapport d’avril 2014 Origine géographique des émissions de CO2 dans le monde en 2012 Source : UFE selon données BP Statistical Review 2013

3. Les émissions de ges en France et dans le monde Les Français émettent sensiblement moins de CO2 par habitant que la moyenne européenne, alors que le PIB français est supérieur à la moyenne. Les Français émettent également moins que leurs voisins allemands pourtant très avancés dans leur transition énergétique. LaperformancedelaFranceentermesd’émissionsdeCO2 est donc très bonne par rapport à ses voisins européens. Cette performance de la France en matière de lutte contre le changement climatique s’explique principalement par des émissions de CO2 très limitées dans le secteur de la production électrique. En effet, le contenu carbone lié à la production d’un kWh est très faible en France. Cela s’explique par le choix français d’orienter son mix de production électrique vers des énergies peu carbonées, comme l’hydroélectricité, le nucléaire et les autres énergies renouvelables (éolien terrestre, photovoltaïque). Grâce à cette spécificité française, le contenu carbone d’un kWh d’électricité produit en France est nettement plus faible que dans les pays voisins ou que dans les autres pays développés, et la France contribue fortement à réduire le contenu carbone moyen de l’électricité européenne. De nombreux pays peuvent diminuer leurs émis- sions de CO2 en réduisant le contenu carbone de leur électricité. La France, déjà très performante dans ce domaine, ne dispose donc pas de ce levier, ce qui rend d’autant plus difficile, pour elle, de réduire davantage les émissions de CO2. Dans le cas français, les moyens de réduire les émissions de CO2 liées à la combustion de l’énergie sont principalement la réalisation des transferts d’usages entre éner- gies, en particulier dans le secteur des transports et du chauffage, tout en maintenant le niveau bas d’émissions de son parc de production d’électricité. La performance française 0 200 400 600 800 1000 ENR Nucléaire Gaz Fioul Charbon 0 0 360 800 960 Source : RTE En gCO2 / kWh Contenu CO2 de la production d'électricité par technologie 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Suède France Espagne UE 27 Danemark Italie Pays-Bas R-Uni Allemagne Pologne En gCO2 / kWh Source : AIE Contenu carbone de l'électricité par pays pour 2011 Emissions de CO2 liées à la production d’électricité par pays en 2011 Contenu CO2 de la production d’électricité par technologie Contenu co2 de l’électricité par pays pour 2011 0 1000 2000 3000 4000 France Espagne Italie Allemagne UE 27 Etats-Unis Chine 45 71 121 287 1151 2274 3227 Source : AIE En MtCO2 Emissions de CO2 liées à la production d'électricité par pays en 2010

4. Les GES sont émis par plusieurs secteurs d’activité. La combustion d’énergie, qui intègre le chauffage et les transports, émet essentiellement du dioxyde de carbone (CO2), tandis que l’agriculture émet du méthane (en particulier l’élevage) et du protoxyde d’azote lié aux engrais. Les gaz fluorés sont émis en faible quantité par des usages industriels spécifiques, mais leur pouvoir de réchauffement global est jusqu’à 20 000 fois supérieur à celui du CO2. Les émissions de CO2 issues du secteur énergie représentent la majorité des GES (74 % en France). La France est déjà vertueuse en termes d’émissions de GES : ses émissions de CO2 par habitant issues de la combustion d’énergie représentaient 6 tCO2/hab en 2012, contre 7 en UE 27, 9 en Allemagne et 10 en moyenne dans l’OCDE.Atteindreunedivisionpar4desémissionsdeGESde la France en 2050 représente donc un effort significatif : cela signifieraitconcrètementd’atteindreunniveaud’émissionsde 139 MtCO2eq en 2050, soit l’équivalent des émissions actuelles de la Belgique. Ce sont cependant les émis- sions de CO2 issues de la combustion de l’énergie qui représentent la majorité des GES (74 % en France). Elles proviennentenmajeurepartie de la combustion d’énergies fossiles, en particulier le pé- trole et le gaz, qui concentrent à eux seuls 86 % des émissions de GES du secteur énergie. Depuis que les scientifiques du GIEC ont démontré le rôle de l’activité humaine sur le réchauffement de la planète, propos complétés par le rapport Stern dénonçant le coût de l’inaction, les pays du G81 se sont fixé un objectif de division des gaz à effet de serre par quatre d’ici à 2050, par rapport au volume des émissions de l’année 19902 . 2 Fiche L’objectif « Facteur 4 » et les origines des émissions de GES en France L’origine des émissions de CO2 Impact de l’objectif «Facteur 4» sur les émissions de gaz à effet de serre Contribution de chaque énergie aux émissions de CO2 en France en 2011 0 200 400 600 1990 2011 2050 Objectif "Facteur 4" 173 141 383 344 En Mt CO2 eq Emissions de GES liées aux autres secteurs Emissions de GES liées à l'énergie Objectif "Facteur 4" Sources : SOES et calculs UFE 556 485 ÷ 4 139 Impact de l'objectif "Facteur 4" sur les émissions de gaz à effet de serre 60 % 25 % 4 % 11 % Pétrole Source : Calculs UFE selon SOeS Electricité* Charbon Gaz Contribution de chaque énergie aux émissions de CO2 en France en 2011 * Emissions liées à l'utilisation de gaz, de pétrole, et de charbon pour la production d'électricté 1 Etats-Unis, Russie, Japon, Allemagne, France, Royaume-Uni, Italie, Canada. 2 En France, cet objectif a été retranscrit au niveau national dans la « loi de programme fixant les orientations de la politique énergétique ».

5. L’objectif « Facteur 4 » et les origines des émissions de GES en France La combustion d’énergie est utilisée dans de nombreux secteurs : le transport, le chauffage, la production d’électricité ou encore l’industrie. Les transports, et en particulier le transport routier, expliquent plus du tiers de ces émissions. La deuxième source d’émissions est le secteur résidentiel- tertiaire, qui représente le quart des émissions de GES issues de la combustion d’énergie en 2011. Cela s’explique par l’utilisation d’énergies carbonées pour le chauffage (fioul et gaz). Répartition sectorielle des émissions de CO2 liées à la combustion d’énergie en 2011 Quelle stratégie bas carbone pour la France ? La production d’électricité étant d’ores et déjà très peu carbonée en France (61 gCO2/kWh en 2011 selon l’AIE, 7 fois moins que dans la moyenne OCDE), il y a peu de gains à attendre de ce secteur. C’est une différence importante avec d’autres pays européens qui peuvent diminuer les émissions de CO2 de leur mix électrique en ayant recours à des moyens de production moins carbonés, comme l’Allemagne où le contenu carbone de la production élec- trique est près de 8 fois supérieur à celui de la France. Les principales solutions pour décarboner l’économie française peuvent être : • L’amélioration de l’intensité énergétique et une efficacité énergétique ciblée sur les sources d’énergies carbonées ; • Les transferts d’usages entre énergies, notamment vers les énergies pas ou peu carbonées telles que l’électricité dont la production en France est très peu carbonée : ces actions permettent de diminuer l’intensité carbone de la consommation d’énergie dans l’économie, notamment dans le transport et dans les usages chaleur du bâtiment (chauffage, eau chaude sanitaire) ; • Enfin, l’utilisation de nouveaux procédés énergétiques tels que le biogaz par méthanisation3 : il s’agirait de substituer les énergies fossiles par des énergies décarbonées pour la satisfaction des mêmes usages, comme l’utilisation de biogaz obtenu par méthanisation pour le transport routier. Au total, la combinaison des actions visant à accroître l’effi- cacité et l’intensité énergétiques, des transferts d’usages, et de l’utilisation de nouveaux procédés énergétiques, permettra de diminuer considérablement le niveau des émissions de CO2 du pays. L’enjeu de la décarbonation de la France n’est pas le secteur électrique Les émissions du secteur électrique français s’élèvent à 29 MtCO2, soit 6 % des émissions françaises de gaz à effet de serre. En d’autres termes,un développement massif des moyens de stockage d’électricité et des énergies renouvelables ne permettrait d’atteindre qu’une très faible réduction d’émissions de CO2. 3 Il s’agit de la fermentation de matières organiques en l’absence d’oxygène 38 % 23 % 19 % 17 % 3 % Résidentiel - Tertiaire Industrie manufacturière 358 Mt CO2 Transport Autres* Industrie de l'énergie Répartition sectorielle des émissions de CO2 liées à la combustion d'énergie en 2011 Source : SOeS * Agriculture, sylviculture, pêche...

6. Le mix de production électrique suédois repose essentiellement sur le binôme hydraulique et nucléaire, qui assure actuellement 85 % de la production totale. Ce mix est complété par 11 % d’énergies renouvelables non hydrauliques (7 % de biomasse et 4 % d’éolien). Les 4 % restant, fossiles3 (gaz et fioul en majorité), constituent une capacité de réserve techniquement indispensable, compte tenu du fait que le climat scandinave est source d’importantes fluctuations à la fois pour la production et la consommation d’électricité. Concernant le nucléaire, la Suède a voté par referendum en 1978 un plan de sortie de l’énergie nucléaire sur trente ans. Ce moratoire a toutefois été levé en 2009, et si le texte actuel interdit la construction de réacteurs supplémentaires (10 GW actuellement), il autorise par contre l’augmentation de leur puissance4 et leur remplacement à terme par des réacteurs plus performants. C’est grâce à ce système électrique largement décarboné que la Suède a pu s’engager dans une politique massive de transferts d’usages. La Suède a décidé dès 1991 de poursuivre une stratégie bas carbone. De fait, les émissions de CO2 ont été réduites de 16 % entre 1990 et 20111 , et la Suède est aujourd’hui le pays de l’OCDE dont les performances climatiques sont les meilleures. Avant que la France ne s’engage dans une logique bas carbone, il peut être instructif de s’intéresser à l’approche énergétique adoptée par la Suède. 3Fiche la stratégie bas carbone de la Suède une production d’electricite decarbonee Une croissance économique et une baisse des ges Evolution du PIB et des émissions de GES de la Suède depuis 1990 0 50 100 150 200 1990 1995 2000 2005 2010 - 16 % + 57 % Source : Eurostat Indice base 100 = 1990 Evolution du PIB et des émissions de GES de la Suède depuis 1990 Emissions de GES PIB 1 Source : Summary of GHG emissions for Sweden, UN Climate Change Secretariat 2 Soit une croissance annuelle moyenne du PIB de 2,2 %/an. 3 La part de fossile était encore de 20 % il y a 40 ans. 4 La Suède est le seul pays au monde à avoir procédé à l’augmentation de puissance de réacteurs nucléaires existants (1 GW soit 10 % de la capacité). Tout en améliorant sa performance climatique, le PIB de la Suède a augmenté de 57 % sur la période 1990 – 20112 . La performance suédoise s’explique en grande partie par une consommation énergétique composée à seulement 39 % d’énergies fossiles (contre 67 % pour la France et 79 % pour l’Allemagne). Le cas de la Suède révèle donc qu’il est possible de concilier stratégie bas carbone et développe- ment économique. La stratégie bas carbone de la Suède peut être résumée en quatre points :

7. la stratégie bas carbone de la Suède Le développement des technologies décarbonées est le résultat d’une volonté politique ambitieuse appuyée par une politique fiscale et des dispositifs de financement efficaces. Le gouvernement suédois s’est fixé pour objectif de réduire de 40 % les émissions de GES d’ici à 2020 et de 100 % d’ici à 2050. Pour y parvenir, la Suède a introduit en 1991 une taxe carbone, modulée en fonction de l’exposition des consommateurs à la concurrence internationale. Cette taxe s’élève à 120 €/tCO2, un niveau très supérieur aux 5 €/tCO2 du système ETS de l’UE. Cette taxe carbone a été complétée par une taxe sur l’énergie qui exclut l’électricité. En contrepartie, les actions de décarbonation font l’objet de déductions de charges (par exemple de charges sociales pour les entreprises) et les actions d’économies d’énergie sont soutenues par l’Energy Conservation Program6 qui intervient à la fois au plan national et local. Enfin, il existe actuellement un programme de subvention pour l’éolien offshore. Comme en France, le transport demeure le secteur le plus émetteur de GES en Suède. Il absorbe en effet 82 % de la consommation finale totale de produits pétroliers du pays. Le transport, encore essentiellement routier, représente donc l’objectif de recherche prioritaire de l’Agence Suédoise de l’Energie. Les verrous technologiques et économiques sont encore très importants dans le secteur du transport, même en considérant un niveau élevé de taxation du carbone et des énergies. Pour l’instant, tant du côté de ses énergéticiens que de ses industriels de l’automobile, la Suède n’a pas privilégié une technologie pour décarboner le transport par rapport aux autres. Au total, mis à part le secteur du transport qui appelle encore des progrès en R&D, la Suède est parvenue à réduire ses émissions de gaz à effet de serre sans austérité et sans réduction massive du niveau de consommation d’énergie. Il est donc essentiel de diffuser ce modèle de lutte contre les émissions de GES. Contrairement à d’autres pays de l’Union Européenne, la France possède déjà un mix de production d’électri- cité largement décarboné. A l’instar de la Suède, elle doit désormais s’appuyer sur cette énergie pour décarboner son économie en réalisant des transferts d’usages. Pour cela, il est nécessaire d’avoir une ambition politique forte et aussi durable qu’en Suède. une politique publique ambitieuse mais coherente l’ultime objectif : les transports Danslalogiqueclimatique,lestransfertsd’usagesconsistent à substituer des énergies fossiles par d’autres sources d’énergie, pas ou peu carbonées. En diminuant la consommation d’énergies fossiles, ces substitutions permettent également d’améliorer l’indépendance énergétique. La Suède a été particulièrement volontariste dans ce domaine. La consommation de l’industrie, secteur le plus énergivore en Suède5 , est composée à 77 % d’électricité et d’EnR thermiques (bois et biomasse en l’occurrence). Les 23 % restants sont en grande partie liés à des usages spécifiques aux éner- gies fossiles, tels que la métallurgie ou la chimie. L’électricité et les EnR représentent 92 % de l’énergie totale consommée par le secteur tertiaire et 98 % de celle consommée par le secteur résidentiel. Le fioul et surtout le gaz ont été presque totalement éradiqués dans ce secteur, grâce à une modification profonde des systèmes de chauffage. Ceux-ci se répartissent désormais entre électri- cité classique, pompes à chaleur et cogénération/biomasse. L’une des conséquences de ces transferts d’usages massifs est de faire du Suédois le premier consommateur d’électri- cité de l’Union Européenne avec 16,4 MWh / habitant en 2011, contre 8,9 pour un Français. des transferts d’usages audacieux 5 Proportionnellement plus qu’en Allemagne (35 % de la consommation totale d’énergie en Suède contre 29 % en Allemagne). 6 Qui dispose de 2 Mds de SEK sur 3 ans (soit 1 % du PNB). Les économies possibles sont estimées à 30 %.

8. La priorisation des actions de réduction des consommations de pétrole vise à faire apparaître les actions les plus pertinentes, principalement en termes d’investissement et de potentiel d’économie d’émissions de CO2, et d’en visuali- ser l’impact. Dans un contexte d’investissements contraints, cette hiérarchisation devient nécessaire car elle seule permet de proposer des éléments de politique publique qui soient compatibles avec les ressources économiques et avec les objectifs de réduction des émissions de CO2. L’UFE a analysé les actions selon deux facteurs : • Les quantités de CO2 qu’elles permettent d’éviter ; • Leur coût moyen, exprimé en €/tCO2 évité, qui est leur coût complet1 rapporté aux quantités de CO2 qu’elles permettent d’éviter. La combinaison de ces deux facteurs permet de déterminer les actions les plus efficaces à privilégier en priorité dans une stra- tégie bas carbone, c’est-à-dire celles qui procurent les potentiels de réduction de CO2 les plus conséquents par euro dépensé. Dans un objectif de stratégie bas carbone, il est incontournable de réduire considérablement la consommation de pétrole, celle-ci étant à l’origine de 60 % des émissions de CO2 de la France. Afin d’orienter le consommateur vers les énergies les moins carbonées (biomasse, électricité décarbonée et gaz), il est nécessaire de procéder à l’identification et la classification par ordre de priorité des actions les plus pertinentes qui peuvent être réalisées. L’UFE a réalisé ce classement dans les secteurs du bâtiment et des transports, étant donné qu’ils concentrent à eux seuls les deux tiers des émissions de CO2 de la France. 4 Fiche Les consommations de pétrole à réduire en priorité Principe d’une priorisation des actions Les secteurs cibles La consommation de pétrole est aujourd’hui en grande partie liée au secteur des transports, en particulier routiers, et au chauffage du secteur résidentiel-tertiaire2 .Couvrant à eux deux 60 % des émissions de CO2 de la France en 2011, l’UFE a choisi de concentrer son analyse sur ces deux secteurs en particulier pour établir le classement des actions de réduc- tion de la consommation de pétrole par ordre de priorité. Il s’agit plus précisément de considérer 2 grandes familles d’actions : Dans le cas du bâtiment (secteur résidentiel-tertiaire), les actions étudiées sont : les changements de modes de chauffage, la mise en place d’actions sur le bâti (isolation intérieure et extérieure, double vitrage, isolation des combles…), la mise en place d’actions de régulation (automatisme de l’éclairage...), ou encore des actions sur les équipements du logement (éclai- rage LED, électroménager performant,…). Ces mesures sont étudiées isolément ou sous forme de bouquet. Par ailleurs, une attention particulière est portée à l’ordre dans lequel ces actions sont effectuées. Par exemple, il vaut mieux isoler les combles d’un logement avant d’en changer la chaudière pour ne pas surestimer le dimensionnement de cette dernière. Dans le cas des transports routiers, outre la distinction classique entre transport de marchandises et transport de voyageurs, l’analyse différencie, au sein des transports de voyageurs, les transports « locaux » (déplacement inférieur à 50 kilomètres), et les transports « longue distance » (déplace- mentsupérieurà50kilomètres).Lesalternativesàl’usaged’unvé- hiculethermiquenesonteneffetpassimilairesdanslesdeuxcas. Les différentes actions alternatives à l’usage d’un véhicule fonctionnant à partir de produits pétroliers sont les suivantes : • pour le transport de marchandises : substitution des camions diesel par des camions fonctionnant à partir de gaz (GNV)3 , ou transfert vers le fret ferroviaire ; •pour le transport local de voyageurs : remplacement des véhi- cules particuliers traditionnels par un véhicule électrique, un véhicule hybride rechargeable, ou par un véhicule thermique économique (2 L/100 km), ou hypothèses de transferts mo- daux vers les transports en commun : tramways, bus ou métros ; • pour le transport longue distance de voyageurs : remplace- mentdesvéhiculesparticulierstraditionnelsparunvéhiculehy- bride rechargeable ou par un véhicule thermique économique (2 L/100 km), ou report modal vers une nouvelle ligne de TGV. 1 Par exemple, pour le passage d’un chauffage au fioul à un chauffage par pompe à chaleur (PAC), le coût complet sera égal au surcoût de l’investissement (c’est-à-dire l’investissement dans la PAC moins l’investissement de renouvellement si le consommateur avait conservé son chauffage au fioul) additionné à l’écart de facture énergétique (c’est-à-dire les dépenses en énergie liées à l’utilisation de la PAC moins les dépenses en fioul si le consommateur avait conservé son chauffage au fioul). Ce coût prend aussi en compte la durée de vie des installations, la nécessité de nouvelles infrastructures (cas des transports), ainsi qu’un taux d’actualisation du capital. 2 Sachant que l’énergie utilisée pour l’eau chaude sanitaire est dans la très grande majorité des cas la même que celle choisie pour le chauffage. 3 Comme c’est déjà le cas aux Etats-Unis notamment GAZ ÉLECTRICITÉ EnR Bâtiment (Fioul domestique) GAZ ÉLECTRICITÉ BIOCARBURANT Transport routier (Essence et gazole)

9. résultats dans le secteur résidentiel et tertiaire 0 100 200 300 400 500 Secteur privé Secteur public Commerces énergivores Santé Enseignement 3 MtCO2 Source : Calculs UFE Comparaison d’actions dans le secteur tertiaire chauffé au fioul - Rénovation lourde Bureaux énergivores Locaux sportifs Bureaux moyens Commerces moyens En € / tCO2 évitée résultats dans le secteur des transports -100 -50 0 50 100 150 200 250 Source : Calculs UFE Camions au gaz (GNV) Fret ferroviaire 13 MtCO2 9 MtCO2 Comparaison d’actions pour le transport de marchandises En € / tCO2 évitée 0 500 1000 1500 2000 2500 Transport collectif local Transport individuel Transport collectif longue distance Véhicules 2 L / 100km Hausse du remplissage des TGV existants Tramway 7 Mt CO2 Source : Calculs UFE Comparaison d’actions pour le transport de voyageurs Véhicules hybrides Nouvelle ligne de TGV Véhicules électriques à faible usage ( < 5000 km / an) Nouvelle ligne de bus 10 Mt CO24 Mt CO2 20 Mt CO2 5 Mt CO2 5 Mt CO2 14 Mt CO2 En € / tCO2 évitée Comparaison d’actions pour le transport de marchandises Comparaison d’actions dans le secteur tertiaire chauffé au fioul Rénovation lourde Comparaison d’actions pour le transport de voyageurs pour une maison individuelle4 chauffée initialement au fioul domestique, l’efficacité des différentes actions de réduction est très contrastée. Ainsi, la mise en place d’un système d’eau chaude sanitaire solaire thermique entraîne une très faible réduction d’émissions de CO2 (1 Mt) alors que le coût de l’action demeure très élevé, tandis que l’isolation des combles réduit le besoin de chauffage et induit la mise en place d’une chaudière gaz à condensation rentable et bien dimensionnée, permettant d’économiser 7 MtCO2. L’installation d’une pompe à chaleur air/eau permet d’atteindre le plus grand gisement d’économie de CO2 (11 Mt) pour un coût restant modéré. pour le parc tertiaire chauffé au fioul domestique, on constate que le gisement d’économie de carbone atteignable par la mise en place d’un grand nombre d’actions dans le cadre d’une rénovation lourde est très faible : secteurs public et privé confondus, la réduction de CO2 ne s’élève qu’à 3 MtCO2, bien loin des gains potentiellement atteignables dans le chauffage résidentiel. Les actions à privilégier se situent dans les bâtiments classés énergivores des activités de commerce, qui présentent le meilleur rapport gisement atteint et coût par tCO2 évitée. Pour le transport de marchandises, la substitution du quart des camions diesel actuels par des camions alimentés par GNV permettrait une réduction d’environ 9 MtCO2, tout en étant rentable. A titre de comparaison, un transfert équivalent du fret routier vers le fret ferroviaire économi- serait près de 13 MtCO2, mais le coût serait bien plus élevé. Le développement des technologies de camions au GNV doit donc être une mesure à encourager, permettant en outre une amélioration considérable en termes de qualité de l’air comparé à l’usage du diesel. Pour le transport de voyageurs, qui constitue la source potentielle de réduction de carbone la plus importante, les actions les plus pertinentes en termes de coût et d’économie de CO2 engendrée sont celles liées à la substitution des véhi- cules particuliers thermiques traditionnels par d’autres types de véhicules, en particulier les véhicules hybrides rechargeables et les véhicules thermiques avec moteur ne consommant que 2 litres de carburant pour 100 kilomètres, sous réserve d’une baisse substantielle du coût de ces technologies. A l’opposé, mettre en place une nouvelle ligne de tramway ou de bus en milieu urbain engendrerait des coûts très élevés pour une réduction d’émissions de CO2 relativement limitée. Les consommations de pétrole à réduire en priorité 4 Afin de faciliter la lecture graphique, les résultats indiqués ici ne concernent que les logements à performance énergétique moyenne. -400 -200 0 200 400 600 800 1 000 Rénovation lourde Chaudière gaz à condensation Isolation des combles PAC Air / Eau 9 MtCO2 En € / tCO2 évitée 11 MtCO2 4 MtCO2 7 MtCO2 1 MtCO2 Source : Calculs UFE ECS solaire thermique Gains liés aux actions sur une maison individuelle chauffée au fioul Gains liés aux actions sur une maison individuelle chauffée au fioul

10. En 2012, l’utilisation d’énergie finale en France se décompose de la manière suivante : Comme dans l’ensemble des pays développés, la consommation finale d’énergie a crû de manière quasi ininterrom- pue en France, mais depuis 2000, elle s’est stabilisée avec un décrochage très ponctuel en 2009. Son évolution s’explique par la corrélation historique entre développement écono- mique et consommation d’énergie : 5Fiche Une consommation d’énergie qui stagne après une hausse quasi continue depuis 1980 Répartition de la consommation finale d’énergie par source en France en 2012 Répartition de la consommation finale d’énergie par secteur en France en 2012 0 400 800 1 200 1 600 2 000 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 PIB en Md€ Consommation d'énergie en TWh Consommation d'énergie Source : SOeS et Insee PIB Evolutions du PIB et de la consommation finale d'énergie en France La prédominance du pétrole dans la consommation d’énergie française Répartition de la consommation finale d'énergie par source en France en 2012 Source : SOeS Pétrole 42 % EnRt 10 % Gaz 21 % Electricité 24 % Charbon 3 % 21 % 30 % 14 % 32 % 3 % Résidentiel Tertiaire 1796 TWh Industrie Agriculture Transports Répartition de la consommation d'énergie par secteur en France en 2012 Source : SOeS Source : SOeS et Insee Source : SOeS Comprendre et analyser la structure de la consommation d’énergie est indispensable afin de bien identifier les enjeux liés à la transition énergétique et les secteurs à cibler dans le cadre d’une stratégie bas carbone. Il s’avère que le pétrole est l’énergie la plus consommée en France (42 % de l’énergie totale consommée), principalement pour un usage de transport et de chauffage. Evolution du PIB de la consommation finale d’énergie en France Le panorama de la consommation d’énergie en France

11. Le panorama de la consommation d’énergie en France La première source d’énergie utilisée aujourd’hui en France est le pétrole, qui représente 42 % de la consommation totale d’énergie, suivie par l’électricité (24 %) et le gaz (21 %). Cette prédominance du pétrole dans la consommation totale d’énergie s’observe depuis plusieurs décennies. Le secteur économique qui consomme le plus d’énergie en France est celui des transports : il représente le tiers de la consommation totale d’énergie finale en France en 2012, suivi de près par les secteurs résidentiel et industriel. Le transport, 1er usage de produits pétroliers Cette part importante du secteur des transports est le corollaire du poids élevé de la consommation de produits pétroliers dans la consommation totale d’énergie. En effet, 70 % des produits pétroliers sont consommés par le secteur des transports. Le mode de transport représentant la plus grande part de la consommation d’énergie est le transport routier : il représente à lui seul, en 2012, 95 % de la consommation d’énergie des transports, part relativement stable dans le temps. Représentant 45 % de la consommation totale d’énergie finale en 2012, le secteur résidentiel-tertiaire consomme 17 % du total des produits pétroliers en 2012 et 65 % de la consommation totale de gaz, pour un usage destiné au chauffage des locaux. En 2012, l’énergie totale utilisée par le chauffage dans le secteur résidentiel-tertiaire représente 389 TWh, toutes énergies confondues, soit 22 % de l’énergie totale consommée. Par source d’énergie, l’utilisation de chauffage au gaz repré- sente près de la moitié de la consommation d’énergie, suivie par les énergies renouvelables thermiques (chauffage au bois), le fioul domestique et l’électricité. 65 % de l’énergie utilisée pour le chauffage provient donc de combustibles fossiles, dont 19 % pour le fioul qui est, de loin, le plus grand émetteur de CO2. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 Pétrole Electricité Gaz EnRt Charbon Mtep Source : SOeS Evolution de la consommation finale d'énergie en France, par source d'énergieEvolution de la consommation finale d’énergie en France, par source d’énergie Répartition de la consommation finale de produits pétroliers en France en 2012 Source : SOeS Industrie 8 % Agriculture 5 % Transport 70 % Résidentiel- Tertiaire 17 % Répartition de la consommation finale de produits pétroliers en France en 2012 Le chauffage, 2ème usage de produits pétroliers artition de la consommation d'énergie pour le chauffage dans le secteur résidentiel-tertiaire en France en 2012 Source : Calculs UFE selon données SOeS Pétrole 19 % EnRt 21 % Gaz 46 % Electricité 13 % Charbon 1 % Répartition de la consommation d’énergie pour le chauffage dans le secteur résidentiel-tertiaire en 2012 Source : SOeS

12. Pour appréhender correctement les enjeux de la décarbo- nation du secteur du transport, en particulier routier, on distingue généralement le transport de marchandises du transport de voyageurs. Le graphique montre que les gise- ments les plus importants sont le transport de marchandises (39 % des émissions de CO2 du transport) et, plus important encore, le volet mobilité locale du transport de voyageurs (48 % des émissions de CO2 du transport). Le GNV au secours de la décarbonation du transport de marchandises Le transport de marchandises représente 39 % des émissions de CO2 du transport. A l’heure actuelle, les principales substitutions possibles vers des technologies moins carbonées sont : • Le transfert du fret routier vers le fret ferroviaire • La substitution des camions à carburant pétrolier par des camions alimentés au gaz (gaz naturel pour véhicules – GNV) Le fret ferroviaire est une solution connue de longue date. En 1990, il représentait 19 % du transport de marchandises. Cependant, ce mode de transport n’est pas parvenu à s’étendre, mais a, au contraire, décliné depuis : il ne re- présente plus que 9 % du transport de marchandises aujourd’hui en France. Les coûts de logistique induits par le transport multimodal et la gestion des ruptures de charge qu’il génère, sont les deux principales raisons de ce déclin. Le fret ferroviaire reste intéressant en termes de décarbo- nation du transport de marchandises, dans la mesure où les convois ferroviaires sont alimentés par une électricité très peu carbonée en France. Toutefois, sans une politique publique volontariste, il ne semble pas en mesure de se dé- velopper à court comme à moyen terme. A l’heure actuelle, la technologie la plus prometteuse ré- side dans les camions utilisant du gaz naturel. Il s’agit d’une technologie disponible dont le surcoût par rapport aux camions classiques est limité. En effet, si une motorisation au gaz requiert un investissement initial plus important qu’une motorisation à essence, le prix du gaz est inférieur à celui des carburants pétroliers. Cela permet de rentabiliser rapidement les camions au gaz. L’exemple emblématique d’un développement rapide de ce mode de transport est celui des Etats-Unis : étant donné le prix très compétitif du gaz américain par rapport aux autres énergies depuis l’exploitation de gaz de schiste, les camions au gaz sont plus compétitifs et de nombreuses compagnies de transport de marchandises ont franchi le pas de la substitution. Le recours à ce nouveau type de camions permettrait d’améliorer la qualité de l’air sans recours à des systèmes complexes de dépollution, d’améliorer le bilan carbone du transport et ce, d’autant plus substantiellement que l’on aura recours à une proportion plus grande de biométhane incorporé dans le gaz naturel. Cependant, le développe- ment de cette technologie à grande échelle nécessite la mise en place d’une infrastructure de distribution de gaz naturel sur l’ensemble du territoire, réseau qui demeure encore marginal aujourd’hui en France. En France, le transport est le secteur le plus émetteur de dioxyde de carbone (CO2), avec 138 MtCO21 , soit 38 % des émissions nationales de CO2. Le transport routier est le principal responsable de cette situation, avec 95 % des émissions du secteur. Le gisement potentiel de réduction des émissions de CO2 du secteur du transport est donc considérable. La lutte contre le changement climatique passe nécessairement par la réduction des émissions de CO2 dans le transport routier, secteur qui nécessite des efforts de R&D. Le besoin de R&D dans les technologies alternatives de transport 39 % 138 Mt CO2 Source : Calculs UFE selon données SOeS 67 Mt CO2 17 Mt CO2 54 Mt CO2 Transport de marchandises ( 39 % ) Transport de voyageurs longue distance ( 13 % ) Transport de voyageurs mobilité locale ( 48 % ) Répartition des émissions de CO2 liées au transport en 2011 A chaque usage ses solutions 1 Sur un total de 338 MtCO2 en 2011. Emissions de CO2 du transport routier en France en 2011 6Fiche

13. Les choix technologiques à venir Concernant le transport de voyageurs, deux leviers d’action sont à considérer : les transports en commun et les véhicules particuliers. Les transports collectifs Si les tramways et les métros représentent des coûts de réduction des émissions de CO2 très élevés et ne constituent donc pas une solution universelle, la substitution des flottes de bus utilisant de l’essence par des bus électriques ou par des bus utilisant du GNV semble très pertinente. En effet, la distance parcourue par ces véhicules est importante, permettant ainsi une rapide rentabilisation du coût initial. De plus, le besoin en infrastructures de bornes de rechargement ou de pompes est limité, puisqu’elles sont installées dans les centres de dépôt. Les véhicules particuliers En revanche, concernant les véhicules particuliers, il est nécessaire de rappeler que le secteur automobile est un secteur de temps longs, en raison de la durée de vie importante des véhicules (14 ans en moyenne). La pénétration de véhicules performants est donc structurellement lente. Pour les véhicules thermiques classiques, l’amélioration des rendements des moteurs ne semble pas être en mesure de réduire la consommation à un niveau de 2 l/100km à des coûts pertinents d’ici 20502 . Pour la plupart des technologies alternatives, des évolutions sont à envisager sur le long terme car elles ne sont pas encore matures. Il est donc essentiel de favoriser dès maintenant la R&D dans les technologies alternatives. A l’heure actuelle, un certain nombre de technologies pas ou peu carbonées existent pour les véhicules particuliers: • Les véhicules électriques • Les véhicules à hydrogène3 • Les véhicules hybrides dits « stop and go » • Les véhicules hybrides rechargeables dits « plug-in » Les véhicules électriques et les véhicules à hydrogène permettent d’éviter les émissions de CO2, à condition que l’électricité utilisée soit décarbonée (produite à partir d’énergie d’origine renouvelable ou nucléaire). Si la technologie des véhicules à hydrogène n’est pas encore assez mature aujourd’hui pour être industrialisée, certains mo- dèles de véhicules électriques sont déjà sur le marché auto- mobileàdesprixraisonnables.Enrevanche,unvéhiculepur électrique ne peut pas à court terme se substituer pleine- ment à un véhicule à essence classique. En effet, l’autonomie des batteries de ces véhicules est encore relativement faible, ce qui limite leur utilisation à des déplacements locaux. La substitution complète des véhicules à essence par des véhicules électriques est donc conditionnée à des efforts de R&D importants qui doivent permettre de diminuer les coûts et d’améliorer l’autonomie des batteries des véhicules électriques. Par ailleurs, il faut signaler que ces deux technologies vont probablement nécessiter la construction d’un réseau d’infrastructures de rechargement soit d’électricité, soit d’hydrogène. Dans l’immédiat, hormis les véhicules 100 % électrique, la seule technologie permettant de réduire significativement les émissions de CO2 à court et moyen terme et à un coût raisonnable semble être le véhicule hybride rechargeable4 . Disposant d’une autonomie de 30 à 50 kilomètres, les véhi- cules équipés de cette technologie permettent de réaliser la grande majorité des déplacements en mode électrique (trajets courts et trajets domicile-travail) tout en permettant de réaliser des déplacements longs grâce au moteur thermique. Le surcoût de cette technologie est donc limité, malgré le besoin d’infrastructures de bornes de rechargement, besoin moins aigu puisque le fonctionnement en mode thermique reste possible tout en étant capable d’assumer tous les usages d’un véhicule classique. Pour les technologies alternatives (pur électrique, hydro- gène…), les évolutions sont à envisager sur le long terme car elles ne sont pas encore matures et exigent que de nombreux verrous technologiques soient levés. Il est donc essentiel de favoriser dès maintenant la R&D dans ces technologies. Cependant, privilégier dès à présent une technologie par rapport à une autre pourrait se transformer en une véri- table erreur de stratégie industrielle. Un mauvais choix pourrait en effet aboutir à la construction d’un réseau d’infrastructures inutiles. A l’inverse, lorsque certaines incertitudes seront levées, un non-choix qui freinerait le développement serait également regrettable. Le choix de la technologie bas carbone dans le transport de voyageurs devra alors se déployer le plus rapidement possible. En at- tendant, des efforts de R&D sont attendus sur chacune des technologies pour lever les incertitudes au plus vite. 2 A raison d’une moyenne de consommation actuelle de 6,8 l/100 km et d’une amélioration des rendements des moteurs inférieure à 1 %/an sur les vingt dernières années, les moteurs 2 l/100 km ne devraient pas être disponibles au niveau industriel avant la fin du siècle, sauf rupture technologique majeure. 3 Nous n’insistons pas sur les véhicules au biocarburant car cette technologie comporte des problèmes plus globaux, notamment les conflits dans l’affectation des sols sauf pour le biomé- thane issu de déchets ou de cultures intercalaires. 4 Quant à la technologie hybride « stop and go », même si elle permet des économies de carburant, elle maintient une consommation trop importante pour atteindre une partie significative du gisement de CO2 du secteur du transport. Le besoin de R&D dans les technologies alternatives de transport

14. La transition vers une économie bas carbone se heurte au défi du stockage de l’énergie, en particulier électrique, car il est difficile et coûteux. Seul le stockage d’énergie par les stations de pompage (STEP) est économiquement pertinent, mais son développement est géographiquement contraint. Un autre vecteur énergétique potentiellement non carboné doit être examiné : l’hydrogène. Il présente en effet le double inté- rêt de pouvoir être produit par électrolyse de l’eau, offrant ainsi un débouché à la production d’électricité et notamment à la production renouvelable intermittente en excès, et de pouvoir être utilisé directement ou indirectement pour répondre aux besoins d’énergie. C’est ainsi qu’un intérêt croissant se porte sur l’hydrogène depuis plusieurs années, aussi bien pour la recherche visant la mise au point d’électrolyseurs plus performants, que pour les modes d’utilisation par combustion et par production d’électricité ou de chaleur au moyen de piles à combustible. Le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) étudie cette technologie depuis la fin des années 1990 pour en renforcer l’intérêt économique. Si ces travaux aboutissent, l’hydrogène pourra se substituer aux énergies fossiles dans plusieurs usages de l’énergie, contribuant à la décarbonation de l’économie : dans le transport en substitution au pétrole, dans la chaleur par utilisation directe (mélange avec le gaz naturel) et indirecte (méthanation) ; et le tout avec l’avantage, comme tout gaz, d’être stockable. 7 Fiche Les enjeux de l’Hydrogène L’enjeu de la production décarbonée d’hydrogène L’usage de l’hydrogène dans le transport et dans le réseau de gaz naturel est conditionné par le procédé de la production d’hydrogène (il ne doit pas émettre de gaz à effet de serre) et par le coût de son utilisation (qui doit être compétitif par rapport aux autres énergies pour les mêmes usages). A l’heure actuelle, l’hydrogène est déjà utilisé dans la chimie, essentiellement pour produire de l’ammoniaque. Ce sont 900 000 tonnes d’hydrogène qui sont produites chaque année en France pour les besoins de l’industrie chimique. N’existant pas à l’état naturel, il doit être fabriqué à partir d’une source d’énergie primaire. Le procé- dé de production le moins coûteux aujourd’hui consiste à « craquer » du méthane, ce qui libère du CO21 . Dans le cadre d’une logique de stockage d’énergie, il est fondamental de s’affranchir des émissions de CO2 dans la production d’hydrogène, et donc de favoriser le procédé de l’électrolyse. Celui-ci consiste à séparer l’eau en dioxygène et en dihydro- gène2 au moyen d’une circulation d’électricité. Ce procédé n’émet pas de gaz à effet de serre dès lors que l’électricité nécessaire est décarbonée et il peut se reproduire à l’infini puisqu’il n’exige que de l’eau, de l’électricité et de la chaleur. Ce procédé est connu, mais ne représente qu’une très faible proportion de l’hydrogène produit en France3 et dans le monde. Par ailleurs, la contrainte économique est majeure. Le coût de la production d’hydrogène par électrolyse peut s’élever aujourd’hui jusqu’à 800 €/MWh4 . Les électrolyseurs sont onéreux car ils ne sont pas fabriqués en grande sé- rie et ont une durée de vie relativement faible. De plus, la quantité d’électricité nécessaire à la réaction est importante5 . L’enjeu majeur de R&D pour faire de l’hydrogène un facteur performant de décarbonation de l’économie consiste donc à faire baisser les coûts de l’électrolyse. 1 La production d’hydrogène est responsable de 1 à 2 % des émissions de CO2 en France. L’enjeu de la production décarbonée de l’hydrogène concerne donc aussi le secteur industriel. 2 Si on parle toujours d’hydrogène par abus de langage, il s’agit bien du dihydrogène. 3 Ce procédé est utilisé pour produire de l’hydrogène pur et représente entre 1 et 4 % de la production totale d’hydrogène selon le CEA et l’IFP. 4 Source : « Les technologies de l’hydrogène au CEA », CEA, 2012 5 Pour des électrolyses à basse température, l’électricité représente 80 % du coût de production de l’hydrogène selon le CEA.

15. Les enjeux de l’hydrogène L’hydrogène dans le transport L’hydrogène dans le gaz naturel : l’hythane Dans le cas de la France, où 38 % des émissions de CO2 proviennent de la combustion d’énergies fossiles dans le transport, l’impératif climatique implique de s’intéresser à l’alternative que constitue l’hydrogène6 comme carburant. Si l’usage de l’hydrogène dans le transport terrestre est encore freiné par de nombreuses contraintes technico-écono- miques, ce vecteur énergétique est utilisé depuis de nombreuses années comme combustible pour la propulsion des fusées. Aujourd’hui, de grands constructeurs automobiles (Daimler, Hyunday, Nissan, Ford, …) sont sur le point de proposer des automobiles à hydrogène sur le segment haut de gamme avant peut-être de descendre sur l’échelle des segments ; ils tirent ainsi parti des travaux réalisés depuis plusieurs années et du retour d’expérience des premières réalisations (utilitaires légers, autobus). Ces constructeurs ont fait le choix de la propulsion électrique utilisant l’élec- tricité produite par une pile à combustible embarquée ali- mentée par l’hydrogène contenu dans un réservoir haute pression. L’hypothèse du moteur à combustion utilisant l’hydrogène comme carburant a, semble-t-il, été abandon- née par les constructeurs qui l’avaient un moment envisagée, tels que BMW. D’autres segments d’utilisation ont également le vent en poupe, par exemple les chariots élévateurs ; les aéroports de Montréal et de Vancouver se sont dotés de technologies alimentées à l’hydrogène (les navettes, les véhicules de transport de passagers et les véhicules utilitaires). L’hydrogène peut être utilisé comme combustible dans le transport grâce à deux technologies distinctes : le moteur à combustion interne et la pile à combustible. Le principe du moteur à combustion interne est le même que celui des moteurs à essence. La pile à combustible permet quant à elle de créer de l’électricité, de la chaleur et de l’eau à partir du dihydrogène et du dioxygène. Selon l’IFPEN7 , l’avantage de l’utilisation de l’hydrogène est qu’il libère 2,8 fois plus d’énergie que l’essence, à poids équivalent. L’hydrogène peut ainsi contribuer à la décarbonation de la mobilité avec l’avantage non négligeable d’une autonomie comparable à celle des véhicules à essence. Encore faut-il pouvoir disposer de piles à combustible à un coût abordable car c’est la pile à combustible qui constitue la plus grande partie du surcoût du véhicule à hydrogène par rapport au véhicule à pétrole : le prix d’un véhi- cule à hydrogène commercialisé est annoncé aux environs de 50 000 €, dont la moitié correspond à la pile à combustible. Il est primordial de poursuivre la R&D sur la pile à combustible et sur la substitution de ses composants les plus chers pour atteindre un niveau de prix rivalisant avec celui des véhicules à essence. Cela nécessite de diviser par dix le coût de la pile à combustible. Par ailleurs, quel que soit le choix technologique envisagé, l’usage de l’hydrogène dans le transport routier devra s’affranchir de deux contraintes majeures. En premier lieu, la densité de l’hydrogène est si faible qu’il est nécessaire de le compresser à de très hauts niveaux de pression. Cela en- traîne à la fois des pertes de rendement dans la production d’hydrogène, puisque la compression est un procédé éner- givore, et l’installation de réservoirs imposants et coûteux. La deuxième contrainte, de taille également, est l’installation d’un réseau de distribution d’hydrogène qui devra accompagner le développement des technologies hydrogène. La substitution des produits fossiles par l’hydrogène dans le transport est donc coûteuse, et elle ne se fera pas sans les innovations technologiques nécessaires à une viabilisation de son modèle économique. Il est donc urgent de favoriser la R&D danslestechnologiesdestockagemobileetfixedel’hydrogène. L’hydrogène peut également être mélangé au méthane dans le réseau de gaz naturel. Le mélange de l’hydrogène et du gaz naturel forme l’hythane8 . Ce gaz peut être utilisé pour le chauffage, mais aussi pour les véhicules fonctionnant avec des moteurs au gaz, dès lors que les adaptations nécessaires ont été faites sur les installations. L’intégration de l’hydrogène dans le gaz naturel offre une solution flexible de stockage d’énergie permettant de valo- riser l’électricité. Cela permet non seulement de sécuriser le système électrique lors des situations d’excès de production des EnR fatales, mais l’hythane émet moins de CO2 que le gaz naturel. Le développement de la production d’hythane est aujourd’hui confronté au coût de production élevé de l’hydrogène par électrolyse. Une autre transformation de l’hydrogène est possible, la combustion grâce à la méthanation. Ce procédé consiste à obtenir du méthane et de l’eau par co-électrolyse de CO2 et d’eau. Là aussi, l’équation économique est clé : même avec un coût de production de l’hydrogène optimiste, le coût du méthane ainsi produit est plusieurs fois supérieur à celui du prix sur le marché du gaz. 6 Il faut cependant garder à l’esprit que substituer la totalité des hydrocarbures consommées par le secteur du transport par de l’hydrogène implique de produire environ 16 millions de tonnes d’hydrogène, soit environ vingt fois plus qu’aujourd’hui. 7 Institut Français du Pétrole et des Energies Nouvelles 8 L’Hythane est formé à 80% de gaz naturel et 20% d’hydrogène. Au niveau de consommation actuel, il est donc possible de mélanger environ deux millions de tonnes d’hydrogène au gaz naturel, soit deux à trois fois le niveau de production d’hydrogène actuel.

16. Deux effets conjugués expliquent cette amélioration de l’intensité énergétique française : les innovations dans les moyens de production et dans les usages d’énergie : les entreprises ont en effet depuis longtemps mis en œuvre des actions cherchant à réduire leur consommation d’énergie, en particulier pour faire face aux deux chocs pétroliers des années 1970 et à l’explosion des prix du pétrole. Les exemples embléma- tiques de ces actions se retrouvent dans les rendements des moteurs des véhicules thermiques, qui se sont améliorés de 0,8 % par an en moyenne depuis les années 1980. D’autres innovations visant à réduire la consommation d’énergie se sont également généralisées à l’ensemble de l’économie, comme par exemple le passage des ampoules à incandes- cence aux ampoules basse consommation et aux LED, qui a permis une économie d’énergie de grande échelle pour un même niveau de confort. En effet, les ampoules basse consommation économes en énergie (LED, ampoules fluo-compactes) consomment – à éclairage égal - cinq fois moins d’électricité que les ampoules classiques incandes- centes et ont une durée de vie de 12 à 15 fois supérieure. la tertiarisation de l’économie : le poids des services dans la valeur ajoutée française est passé de 64 % en 1980 à 79 % en 2012, alors que le poids de l’industrie a décliné, passant de 24 % à 12,5 % sur la même période. Le secteur tertiaire étant moins énergivore dans son ensemble que l’industrie, alors mécaniquement la consommation d’énergie nécessaire à la production d’une unité de PIB s’est réduite. L’intensité énergétique finale d’un pays désigne la quantité d’énergie finale utilisée dans l’économie une année donnée pour produire une unité de PIB. Elle est calculée comme le ratio « consommation finale d’énergie / PIB » et est généralement expri- mée en tonnes équivalent pétrole (tep) par million d’euros de PIB. Observer son évolution pour un pays donné permet de se rendre compte des variations de l’utilisation d’énergie dans l’activité productive. 8Fiche L’intensité énergétique L’évolution de l’intensité énergétique en France 100 70 50 60 70 80 90 100 110 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Indice base 100 = 1981 Sources : SOeS et Insee Intensité énergétique Evolution de l'intensité énergétique finale en France Crise économique de 2009 Récession de 1993 Evolution de l’intensité énergétique finale en France En France, l’intensité énergétique s’améliore quasi continû- ment depuis 1980 : alors qu’il fallait utiliser 122 tep d’éner- gie en 1981 pour produire un million d’euros de PIB, il n’en fallait plus que 85 en 2012, ce qui correspond à une amélio- ration de 30 % de l’intensité énergétique en 30 ans, soit en moyenne une amélioration de 1,2 % par an.

17. 0 40 80 120 160 200 1990 1995 2000 2005 2010 Union européenne (28 pays) Allemagne France Suède Royaume-Uni Intensité énergétique en tep / M€ PIB Source : Eurostat Evolution de l'intensité énergétique finale dans l'Union Européenne Crise économique de 2009 L’intensité énergétique Deux phénomènes conduisent à une amélioration de l’in- tensité énergétique. Lorsque la croissance économique est au rendez-vous, l’amélioration de la performance énergé- tique est dynamisée. De plus, lorsque les prix de l’éner- gie ont tendance à monter, les efforts visant à réduire la consommation d’énergie s’accentuent, les entreprises cherchant à minimiser leurs coûts de production. A long terme, le rythme d’amélioration de l’intensité énergétique est un des déterminants de l’évolution de la demande finale d’énergie. Si l’intensité énergétique de la France cessait de s’amélio- rer à partir d’aujourd’hui et que le PIB augmentait annuel- lement de 1,7 % en moyenne, alors la demande d’énergie totale à long terme (2050) serait quasiment double de l’actuelle. Il est donc indispensable de poursuivre les actions d’intensité énergétique grâce notamment à l’innovation, et de les compléter par des actions ciblées de maîtrise de la demande d’énergie. L’intensité énergétique, élément déterminant de l’évolution de la demande d’énergie Sur les dix dernières années, l’amélioration de l’intensité énergétique de la France est comparable à celle observée en moyenne dans la Zone Euro (à 17 pays), mais cette amé- lioration est légèrement moindre que celle enregistrée en moyenne dans l’Union Européenne (à 28 pays). Cela tient d’une part au fait que l’intensité énergétique de la France était historiquement plus faible que celle de nombreux pays, notamment ceux d’Europe de l’Est, et d’autre part à des dynamiques de tertiarisation de l’économie différentes entre les pays. Lorsque l’on considère l’évolution de l’intensité énergé- tique des principaux pays développés, on constate qu’elle s’est nettement améliorée pour l’ensemble de ces pays sur la période 1980-2000, mais que depuis les années 2000, le rythme moyen d’amélioration s’est ralenti. Evolution de l’intensité énergétique finale dans l’Union Européenne

18. 9Fiche Le chauffage électrique performant L’amélioration de la performance des équipements de chauffage électrique En France, un tiers des foyers sont équipés de chauffage électrique, soit environ 60 millions d’appareils, dont environ 15 millions sont des appareils d’ancienne génération. Les remplacer par des appareils utilisant des technologies de chauffage électrique performant permettrait des écono- mies d’énergie très conséquentes et un confort amélioré. Les nouveaux appareils de chauffage électrique tels que les pompes à chaleur (PAC) consomment beaucoup moins d’électricité que les appareils d’ancienne génération2 . En effet, le fonctionnement d’une PAC consiste à capter les calories présentes dans l’environnement extérieur pour chauffer un logement ou de l’eau chaude sanitaire. L’installation d’une PAC permet ainsi de diviser la consommation d’électricité par trois, et donc de diminuer les émissions de CO2 liées au chauffage. Au-delà des progrès en termes de rendement, le chauffage électrique a amélioré sa performance grâce à l’intégration d’une régulation électronique. Celle-ci offre trois avantages : • Le maintien de la température de confort en évitant les surchauffes inutiles : la régulation permet aussi de maintenir un niveau de confort en toutes circonstances, notamment dans un bâtiment utilisant des apports internes (cui- sine, multimédia) et externes (soleil) ; • Un fonctionnement mieux adapté au comportement de l’utilisateur : les appareils de chauffage électrique performant optimisent leurs périodes de fonctionnement, en évi- tant notamment le gaspillage d’énergie lorsque le logement n’est pas occupé ; • Une plus grande simplicité d’usage : la programmation centralisée, les indicateurs de consommation ou encore les systèmes de détection d’ouverture de fenêtres permettent d’optimiser les consommations de chauffage et de simplifier leur gestion pour le consommateur. Ces technologies sont particulièrement bien adaptées aux logements qui ont de très faibles besoins de chauffage (20 kWh/m2.an au lieu de 126 kWh/m2.an en moyenne dans le parc existant). Elles sont peu onéreuses à l’installation et ne nécessitent aucun entretien. Toutes ces innovations permettent des économies d’éner- gie et donc une réduction de la facture d’électricité. C’est pourquoi la modernisation du parc actuel d’appareils de chauffage électrique participe à l’objectif de réduction des consommations énergétiques nationales. 1 Source : SOeS 2 Source : ADEME, Chiffres-clés du bâtiment 2012 En France, le chauffage du secteur résidentiel-tertiaire représente 22 % de la consommation d’énergie finale totale1 . La décarbo- nation du chauffage passe à la fois par l’utilisation d’énergies pas ou peu carbonées (gaz, électricité, biomasse…) en lieu et place de l’utilisation du fioul et par l’utilisation d’équipements plus performants. Le chauffage constitue donc une cible privilégiée de la stratégie bas carbone. Les nouvelles générations d’équipements de chauffage électrique permettent de réduire la consommation d’énergie tout en améliorant le confort des utilisateurs. A ce titre, les substituer aux anciens appareils énergivores contribue à la dynamique nationale de réduction des consommations énergétiques et des émissions de CO2. Par ailleurs, les chauffages performants ont également toute leur place dans le logement neuf parce qu’ils sont parfaitement adaptés à ce nouvel habitat. Pompe à chaleur

19. Le chauffage électrique performant Parce que son utilisation est lissée au cours de la journée, le chauffage électrique performant a un impact favorable sur l’appel de puissance. Il présente de plus d’autres atouts en termes d’intégration dans le système électrique : • Il peut intégrer du stockage (dans le cas d’un radiateur à accumulation par exemple), lui permettant de consommer de l’énergie sur les périodes les plus favorables et d’éviter de consommerlorsdespériodesdeplusfortes consommations. • Il est également pilotable : il est ainsi possible de jouer sur l’inertie du bâtiment et de réduire le fonctionnement des radiateurs sur la pointe quotidienne sans que le confort pour l’habitant ne soit altéré. Cela peut se faire à l’aide d’un simple gestionnaire d’énergie. Cette flexibilité peut également être sollicitée de manière ponctuelle et se traduire par des effacements (en réponse à un signal de prix adressé par un fournisseur ou par un pilotage à distance). Ainsi, le chauffage électrique performant peut contribuer à l’équilibrage du système électrique, voire apporter son concours aux besoins croissants de flexibilité qui résultent du développement des énergies renouvelables intermittentes.

20. Les actions d’efficacité énergétique visant le chauffage (actions d’isolation) et la production d’eau chaude sanitaire permettent de réduire la consommation d’énergie dans les logements dans la même proportion quelle que soit l’éner- gie utilisée2 . Au regard du critère du coût de la tonne de carbone évitée, la priorité est donc d’orienter les efforts d’efficacité énergétique dans les logements consommant l’énergie la plus carbonée, à savoir le fioul domestique. Le cas de l’isolation des combles est un bon exemple pour appréhender l’importance de cette priorité. Bien que le coût3 de l’isolation des combles soit équivalent quel que soit le type de chauffage, cette action est beaucoup plus performante en termes de CO2 évité dans un logement chauffé au fioul que dans un logement chauffé à l’électricité. En effet, si l’isolation des combles permet d’éviter un même nombre de kWh quelle que soit l’énergie, le contenu CO2 des énergies est différent, comme illustré par le graphique suivant. La mise en œuvre d’une stratégie bas carbone suppose que la puissance publique encourage la réalisation d’actions d’efficacité énergétique en fonction des émissions de CO2 évitées et de critères économiques. Or, en France, certains secteurs, comme le transport qui représente à lui seul 38 % des émissions de CO2 de la France, ne font pas ou peu l’objet d’incitations de maîtrise de la consommation d’énergie. Dans le bâtiment, la réalisation d’un certain nombre d’actions d’efficacité énergétique est encouragée par la puissance publique à travers des instruments fiscaux tels que le Crédit d’Impôt Développement Durable (CIDD). Cependant, ce dispositif ne délivre pas les bons signaux économiques puisqu’il finance1 les actions sans opérer de distinction selon le type d’énergie considérée et l’efficacité de l’équipement installé. Deux exemples illustrent la nécessité de réorienter les politiques publiques en fonction de critères cohérents avec la stratégie bas carbone : • l’isolation des combles dans des logements consommant des énergies différentes, • l’installation d’une PAC air/eau ou d’un appareil de production d’eau chaude sanitaire solaire thermique. 10Fiche L’incohérence dans les incitations à la maîtrise de l’énergie Réduire la consommation de produits pétroliers 0 100 200 300 400 500 Source : Calculs UFE Isolation des combles - Maison fioul Isolation des combles - Maison électricité 1 MtCO2 2 MtCO2 Il est plus efficient d'agir sur un logement chauffé au fioul domestique que sur un logement chauffé à l'électricité x 3,5 Comparaison du coût de la tonne de CO2 évitée de l'isolation des combles dans les maisons individuelles chauffées à l'électricité et au fioul domestique En € / tCO2 évitée Gisement CO2 Comparaison du coût de la tonne de CO2 évitée de l’isolation des combles dans les maisons individuelles chauffées à l’électricité et au fioul domestique 1 Loi de finances pour 2014 n° 2013-1278 du 29 décembre 2013. 2 L’isolation des combles d’un logement permet par exemple de réduire de 25 % la consommation d’énergie liée au chauffage. 3 Coût au mètre carré. Une stratégie bas carbone doit donc favoriser le déclenchement des actions d’efficacité énergétique dans les logements utilisant le fioul domestique afin de réduire le coût de la réduc- tion des émissions de CO2.

21. L’incohérence dans les incitations à la maîtrise de l’énergie Soutenir les technologies les plus pertinentes Les pompes à chaleur (PAC) air/eau et les appareils de production d’eau chaude sanitaire (ECS) solaire thermique sont deux actions plébiscitées par les ménages lors des travaux de rénovation car elles permettent de bénéficier, toutes deux, d’un taux de crédit d’impôt de 15 %. Les PAC air/eau captent les calories naturellement pré- sentes dans l’air pour chauffer un logement. Elles peuvent donc se substituer à la consommation de fioul liée au chauffage dans une maison individuelle par exemple. Elles éliminent complètement la consommation de fioul mais ont un besoin (limité) d’électricité pour fonctionner. Les appareils de production d’ECS solaire thermique chauffent l’eau destinée à un usage sanitaire grâce à un équipement solaire. Ils permettent ainsi d’éviter une partie de la consommation de fioul liée à l’eau chaude sanitaire. La substitution n’est cependant pas totale car la consommation d’ECS est stable, contrairement au niveau d’ensoleillement. Au regard des émissions de CO2 évitées et du coût par tonne évitée, ces deux actions présentent des performances très contrastées. Le graphique suivant montre le coût de la tonne de carbone évitée par ces deux actions, avec un net avantage pour les PAC air/eau. Dans les maisons chauffées au fioul, le chauffage est un poste de consommation d’énergie plus important que la production d’ECS. Ainsi, malgré le coût supérieur de la PAC air/eau par rapport à l’ECS solaire thermique, la PAC permet d’éviter une consommation de fioul très importante. Elle permet ainsi d’éviter dix fois plus d’émissions de CO2 pour un coût très inférieur à celui de l’ECS solaire thermique. Cette étude de cas révèle le besoin de différencier les actions entre elles dans les politiques publiques. Celles-ci doivent permettre de déclencher les investissements dans les actions les plus efficaces en termes de CO2 évité, et dans ce but, veiller à une plus grande cohérence des signaux économiques (adaptation du CIDD…). L’accélération du rythme de la réalisation des actions d’efficacité énergétique est possible si leur coût diminue. Pour cela, la puissance publique doit également permettre l’émergence de deux types de filières structurées : • Les filières technologiques, pour les technologies bas- carbone les plus pertinentes. Le développement de la fi- lière de la PAC, aujourd’hui quasi-inexistante en France, doit être encouragé et appuyé par l’Etat. • Les filières de formation, pour créer les compétences humaines nécessaires à la bonne sélection, à la pose et à la maintenance des technologies bas carbone. 0 200 400 600 800 1 000 1 200 Source : Calculs UFE PAC air/eau ECS solaire thermique 1 MtCO2 11 MtCO2 Le coût de la tonne de CO2 évitée de l'ECS solaire thermique est 5 fois plus élevé que celui de la PAC air/eaux 5 Comparaison du coût de la tonne de CO2 évitée d'une PAC air/eau et de l'ECS solaire thermique dans une maison individuelle chauffée au fioul En € / tCO2 évitée Gisement CO2 Gains liés aux actions sur une maison individuelle chauffée au fioul

22. Lacréationdupasseportrénovationrésulted’unconstatdouble: • En France, le prix des travaux d’efficacité énergétique est élevé, avec peu d’offres de travaux structurées et globali- sées. Les prix de l’énergie, quant à eux, ne permettent pas de rentabiliser les travaux d’efficacité énergétique. • Les ménages se sentent perdus face à leur besoin de rénovation, et ce, en raison d’un manque d’informations fiables, accessibles, compréhensibles et indépendantes. Contrairement à d’autres éléments de la vie quotidienne comme l’automobile pour les équipements du logement, on constate une forte méconnaissance des performances des logements eux-mêmes. L’objectif du passeport est donc d’encourager les ménages à réaliser des travaux d’économies d’énergie en les orientant dans un cycle vertueux d’efficacité énergétique, à savoir un parcours de rénovation1 . Pour que la politique énergétique française réponde aux enjeux de l’efficacité énergétique, elle devra soutenir les actions d’éco- nomies d’énergies par la mise en place de dispositifs incitatifs et pertinents. Dans la transposition de la directive européenne sur l’efficacité énergétique et dans le respect de la directive sur la performance énergétique des bâtiments, la France a fait le choix d’un recours à des leviers complémentaires aux actuels certificats d’économies d’énergie (CEE), notamment par la mise en place d’un passeport rénovation. Grâce à son contenu personnalisé et avec sa vision globale du logement, le passeport rénovation pourra être un réel outil d’aide à la décision pour les ménages. 11 Fiche Le Passeport Rénovation Les freins rencontrés par les ménages pour réaliser des travaux d’efficacité énergétique 1 L’incitation à la réalisation d’un passeport rénovation peut se faire via un guichet unique local ou par le fournisseur directement, qui informe son client de la possibilité de sa réalisation et des bénéfices que celui-ci peut lui apporter dans son parcours rénovation.

23. Le Passeport Rénovation Une vision globale et personnalisée du logement Le rôle du fournisseur d’énergie Garantir l’efficacité du dispositif Aujourd’hui, il existe deux outils qui devraient permettre d’établir la performance énergétique du bâti : le diagnostic de performance énergétique (DPE), rendu obligatoire lors des transactions immobilières, et l’audit énergétique, obligatoire pour les grandes copropriétés. Pour les logements, il est admis que le DPE ne permet pas de façon fiable d’informer les ménages sur les travaux adaptés à leur logement et à mettre en œuvre pour réaliser des économies d’énergie. Le passeport rénovation s’intègre dans une démarche de rénovation ambitieuse qui comporte plusieurs volets afin de donner au ménage une vision globale de son logement et des travaux à mener : • Le ciblage et la détection des logements avec un nouvel outil à créer. • Un audit énergétique approfondi via des auditeurs quali- fiés et labellisés, destiné en priorité aux logements détectés dans le ciblage : le passeport comprend des informations relatives à la performance énergétique du logement et au comportement du ménage. • Des préconisations de travaux adaptées : le passeport pré- conise des solutions de travaux et précise leur calendrier, leur coût et les économies attendues, ainsi que les aides et financements possibles pour les réaliser. • La présentation des résultats issus des travaux : le passeport prévoit une présentation des résultats au ménage. Ce parcours, qui pourra être proposé à tous les logements individuels, sur la base du volontariat, permet de disposer d’une vision globale sur le logement, ainsi que sur les travaux possibles et économiquement pertinents, de ma- nière à déclencher les décisions de travaux de rénovation énergétique adaptés. C’est donc un outil d’aide à la déci- sion pour les ménages et pour les banques qui financeront les travaux. Cette vision dynamique permettra de placer le ménage dans un parcours rénovation. Le passeport rénovation pourra être financé en tout ou partie par les fournisseurs d’énergie, en contrepartie d’une conversion en CEE. La rémunération de la réalisation de passeports devra être précisée et garantie. Elle devra être adaptée à la mise en œuvre des passeports, faisant l’objet d’un programme spécifique. Par ailleurs, au-delà de la seule participation financière au dispositif, les fournisseurs d’énergie ont un rôle majeur en matière d’efficacité énergétique. Interlocuteurs privilégiés des clients, les fournisseurs sont en mesure de traiter les informations relatives aux consommations du ménage, ce qui permet la mise en place de conseils concrets et person- nalisés. Ils seront à même d’accompagner les clients dans leur parcours rénovation, pour le suivi et la maîtrise, dans la durée, des consommations d’énergie. Concernant l’élaboration du passeport, celui-ci doit être réalisé avec une méthode certifiée et garantissant un principe d’indépendance dans les préconisations de travaux suggérés. La méthode devra être transparente et garantir le principe de neutralité. Par ailleurs, le coût du passeport devra être faible. Le coût des audits énergétiques est parfois excessif et il ne s’agit pas de créer un nouvel audit énergé- tique à coût élevé, pour garder la logique d’accessibilité aux ménages. La structuration de la filière de l’efficacité énergétique est pour cela essentielle. La formation des professionnels devra être assurée pour garantir la bonne réalisation des passeports. L’adaptation des ressources humaines au volume à réaliser devra être anticipée.

24. 12Fiche La qualité de la fourniture d’électricité La continuité d’alimentation La qualité de la fourniture d’électricité est un élément essentiel pour les consommateurs. Elle est en effet génératrice de valeur et facteur d’attractivité pour les entreprises. Son importance est d’autant plus grande que les nouveaux usages électriques se développent, en particulier les usages liés à l’économie numérique. La société française, et notamment le secteur industriel, est de plus en plus sensible à la qualité de fourniture d’électricité. La qualité de la fourniture relève de la responsabilité des gestionnaires de réseaux, qui assurent aujourd’hui l’une des meilleures qualités de fourniture en Europe. Celle-ci peut se mesurer à l’aune de trois critères : • La continuité d’alimentation (l’absence de coupures d’électricité) • La qualité de l’onde électrique (qui est nécessaire au bon fonctionnement des appareils électriques) • La qualité de service (relations avec les gestionnaires de réseaux). Le principal indicateur pour mesurer la qualité de fourniture d’électricité retenu au niveau international est la durée annuelle moyenne de rupture d’alimentation. En France, le temps moyen de coupure, hors incidents exceptionnels et coupures programmées pour travaux, d’un client Basse Tension est de 60 minutes. Cela correspond à un taux de 99,99 % de disponibilité du service. Un tel niveau représente une bonne performance en comparaison avec d’autres pays européens, particulièrement si on prend en compte la faible densité de population de la France qui a conduit à développer des réseaux étendus et aériens en zones rurales, sensibles aux aléas climatiques. En Allemagne par exemple, le temps de coupure est de 20 minutes environ, mais la densité de population et le type d’habitat sont très différents, et le coût des réseaux suppor- tés par les utilisateurs est de 50 % plus élevé. 0 100 200 300 400 500 Danemark Allemagne Pays-Bas Espagne R-Uni France Suède Portugal Italie République tchèque Pologne Coupures non planifiées hors évènements exceptionnels Evènements exceptionnels Coupures planifiées Source : Council of European Energy Regulators (CEER) Temps moyen des coupures de courant en Europe en 2012 Temps moyen d'interruption annuel en minutes Temps moyen des coupures de courant en Europe en 2012

25. La qualité de la fourniture d’électricité Les améliorations constatées depuis 20 ans et la stabilité de ces dernières années à un bon niveau de performance tra- duisent l’engagement des gestionnaires de réseaux en matière de qualité de l’électricité et la dynamique de leurs politiques de modernisation, d’exploitation et de maintenance. Toutefois, la France est exposée aux tempêtes de vent par sa façade Ouest ainsi qu’à des épisodes climatiques de neige « collante ». Ces dernières années sont marquées par une recrudescence des aléas climatiques. En 2013, la moitié du pays, soit un département sur deux, a subi au moins un épi- sode météorologique exceptionnel, et chaque saison a connu ses excès météorologiques, ce qui est rare. Cela se traduit par les « pics » visualisés par la courbe en noir ci-dessus. Pour limiter les conséquences de ces aléas climatiques, les gestionnaires de réseaux mettent en œuvre des programmes d’insensibilisation du matériel aux aléas climatiques : programme d’enfouissement, modernisation des infrastructures, dispositifs de pré-mobilisation afin de faire face aux événe- ments climatiques exceptionnels. Ils poursuivent également des programmes d’amélioration de la sûreté en zones urbaines. La dynamique d’investissement significative, financée par le TURPE, doit donc être conservée pour maintenir et renforcer le niveau de qualité sur le système électrique français. La qualité de la fourniture d’électricité en France pourra ainsi continuer à avoir un des meilleurs rapports qualité / prix de l’Union européenne et à contribuer efficacement à la compé- titivité du pays. La qualité de l’onde électrique est déterminante pour le fonctionnement de nombreux équipements chez les particuliers comme dans les entreprises (notamment infor- matiques). Il convient de s’assurer que les niveaux de per- turbations sur la qualité de l’onde électrique induits par le développement sans précédent des appareils, connectés à des fins de consommation ou de production d’électricité et utilisant de l’électronique de puissance, restent compatibles avec le bon fonctionnement du système. Les leviers pour préserver dans la durée la qualité de l’onde pour le bénéfice de tous les utilisateurs sont la limitation des émissions unitaires par la norme et la réglementation. Laqualitédeservicecaractériselarelationentreunutilisateur et son gestionnaire de réseau, ainsi qu’éventuellement son fournisseur : délai de (re)mise en service, délai d’intervention d’urgence, délai de raccordement, notification de coupure programmée, tenue des horaires de rendez-vous, etc. Il existe dans le tarif d’acheminement un cadre de régula- tion pluriannuelle incitant les gestionnaires de réseaux à améliorer continuellement cette qualité du service rendu aux utilisateurs. La qualité du service La qualité de l’onde électrique : un bien précieux à préserver 0 100 200 300 400 500 600 700 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Temps moyen de coupure toutes causes confondues Temps moyen de coupure hors RTE et hors événements exceptionnels Temps moyen de coupure hors travaux Temps moyen de coupure en minutes Source : ERDF Evolution du temps moyen de coupure en France depuis 1980 Evolution du temps moyen de coupure en France depuis 1980

26. Le système électrique français est un atout indéniable sur lequel pourra s’appuyer la politique bas carbone de la France. Il convient de rappeler que le mix de production français est constitué à 90 % d’énergies non carbonées, et que la France est le plus grand pays exportateur d’électricité d’Europe. 13Fiche Le parc de production électrique français Le mix électrique français actuel La progression des énergies renouvelables 0 10 20 30 40 50 60 70 Nucléaire Hydraulique Charbon Fioul Gaz Eolien terrestre Photovoltaïque Biomasse 63 25 7 9 11 8 4 1 Source : RTE Capacités installées en GW Capacités de production électrique installées en France au 1er janvier 2014 Total des capacités installées 128 GW Sur un total de capacités installées d’environ 130 GW, les installations nucléaires en représentent environ la moitié, suivies des capacités thermiques (20 %) et hydrauliques (20 %), et enfin des autres énergies renouvelables (11 %) telles que l’éolien terrestre, le photovoltaïque et la biomasse. 73 % 14 % 8 % 5 % Nucléaire Hydraulique Production totale 551 TWh Décomposition du mix de production d'électricité en France en 2013 Source : RTE, Bilan électrique 2013 Thermique ENR hors hydraulique Depuis plusieurs années, les capacités installées d’énergies renouvelables autres qu’hydrauliques augmentent, bien qu’un ralentissement ait été observé au cours des dernières années. Ces énergies renouvelables représentent 5 % de la production totale d’électricité en 2013, et leur production a augmenté de 8 % entre 2012 et 2013. 0 2 4 6 8 10 12 14 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Capacités installées en GW Eolien terrestre Photovoltaïque Source : RTE Evolution des capacités installées de photovoltaïque et d'éolien pour la production d'électricité 12,4 GW Capacités de production électrique installées en France au 1er janvier 2014 Décomposition du mix de production d’électricité en France en 2013 Evolution des capacités installées de photovoltaïque et d’éolien pour la production d’électricité Source : RTE Source : RTE Au 1er janvier 2014, le parc de production d’électricité en France est composé de la manière suivante : Cette puissance installée a permis de produire 551 TWh sur l’ensemble de l’année 2013, production qui se décompose de la façon suivante :

27. Le parc de production électrique français Une production aujourd’hui très peu carbonée Le mix électrique français contribue aujourd’hui fortement à la sécurité d’approvisionnement en énergie de la France et à ne pas aggraver davantage son déficit commercial. La France dispose aujourd’hui, au travers de ces capacités d’interconnexions avec ses voisins, de capacités d’importations estimées à 9 GW et de capacités d’exportations estimées à 13 GW. En 2013, le solde net des échanges transfrontaliers d’électricité de la France a été exportateur de 47,2 TWh, avec 79,4 TWh exportés et 32,2 TWh importés, ce qui en fait le pays le plus exportateur d’électricité au niveau européen. La production d’électricité française repose pour près de 90 % sur les moyens de production nucléaires et hydrauliques, technologies présentant l’avantage, comme pour les autres sources d’énergies renouvelables, de ne pas émettre de gaz à effet de serre. A titre de comparaison, l’électricité allemande ou danoise est beaucoup plus carbonée que celle produite en France, en raison du recours massif aux moyens de production à base de charbon et de lignite. Ainsi, en dépit d’une puissance installée éolienne et photovoltaïque d’environ 70 GW au total à fin 2013, l’Allemagne a produit son électricité en 2013 pour près de 60 % à partir d’énergies fossiles, dont 45 % à partir de lignite et de charbon. 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 x 2,7 Source : RTE En MW Evolution de la production éolienne le 28 janvier 2013 2126 MW 5749 MW Evolution de la production éolienne d'électricité le 28 janvier 2013 Toutefois, l’intégration de ces technologies renouvelables n’est pas sans conséquence sur le système électrique. En effet, la production éolienne et photovoltaïque a la caractéristique d’être intermittente : leur niveau de production est très va- riable selon les conditions climatiques (vent, ensoleillement, nébulosité). En l’absence de conditions favorables, ce niveau peut en effet être très faible. Par exemple, la production pho- tovoltaïque ne contribue pas à la pointe du soir (19 h) en hiver où il fait nuit. La forte variabilité de cette production nécessite de recourir à d’autres moyens de production pour assurer l’équilibre offre-demande lorsque les conditions climatiques sont défavorables. Les variations rapides de la production fatale peuvent se traduire par des variations importantes des flux sur le réseau et solliciter fortement les moyens d’équilibrage sur l’ensemble du réseau synchrone européen. Au cours de la journée du 28 janvier 2013, la puissance éolienne produite est passée de 2 400 MW à 5 800 MW entre 11h et 21h. Solde exportateur net sur l’ensemble de l’année 2013 : + 47,2 TWh La facture énergétique de la France, constituée principalement des importations de pétrole (51,2 Md€) et de gaz (14,1 Md€), s’est établie à 65,6 Md€ en 2013, en légère baisse par rapport au niveau de 2012 (69 Md€, soit un allégement de 3,3 Md€). La constitution du mix actuel électrique évite de grever davantage ce défi- cit, les exportations d’électricité permettant d’atténuer le déficit commercial (1,8 Md€ d’excédent commercial généré par le solde exportateur en 2013). -4 -2 0 2 4 6 8 Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre En TWh Exportations Importations Solde exportateur Source : RTE, eCO2mix Echanges d'électricité aux frontières de la France pour l'année 2013 Solde exportateur net en 2013 + 47 TWh Echanges d’électricité aux frontières de la France pour l’année 2013 Sources : RTE, eCO2mix Source : RTE Un parc de production significativement exportateur

28. La simplification des procédures administratives Une adaptation nécessaire des procédures administratives Les acteurs du secteur électrique qui développent des projets industriels rencontrent aujourd’hui de nombreuses difficultés pour faire aboutir leurs projets d’ouvrages de transport, de distribution et de production d’électricité : complexité et longueur des procédures administratives en général, multiplicité des autorisations devant être obtenues et des contentieux afférents, mais aussi prise en compte des modifications de la réglementation en cours de procédures d’autorisation. L’objectif du gouvernement a été clairement annoncé : aménager et simplifier les procédures administratives afin que soit assurée la réalisation des projets d’intérêt économique et social tout en facilitant une réelle protection de l’environnement. A cet égard, les expérimentations formulées dans la loi d’habilitation du 2 janvier 2014, ainsi que les démarches lancées dans le cadre des Etats Généraux sur la Modernisation du Droit de l’Environnement constituent une première mais grande avancée. La transition énergétique française ne pourra en effet réus- sir sans une adaptation des procédures administratives applicables à ces acteurs. Les producteurs d’électricité comme les gestionnaires de réseaux font le constat de délais - s’agis- sant de l’octroi des autorisations puis des éventuels recours contentieux - particulièrement longs et incompatibles avec la politique énergétique de la France. L’enjeu de la transition énergétique est également celui de la politique industrielle et de l’emploi : le développement des énergies renouvelables en France, notamment des énergies renouvelables marines, est vecteur de créations d’emplois et de filières françaises d’avenir. La simplification administrative sera un vecteur-clé dans l’atteinte de ces objectifs. Ainsi, ce ne sont pas moins de 7 à 8 ans qui sont souvent nécessaires avant de pouvoir entamer les premiers travaux d’un parc éolien terrestre ou d’une centrale thermique, et jusqu’à 10 ans entre l’identification du besoin d’une ligne à haute tension et sa construction, dont 8 ans consacrés aux multiples procédures. Les expérimentations lancées dans sept régions constituent une première étape bienvenue. L’exemple de la transition énergétique allemande montre que l’évolution de la politique énergétique, associée au développement conséquent des énergies renouvelables, ne peut se faire sans une adaptation et un renforcement substantiels des réseaux élec- triques, tant pour accueillir les nouveaux moyens de production d’électricité, notamment énergies renouvelables, que pour fluidifier les flux et assurer la solidarité entre les territoires aux échelles locale, régionale et nationale. C’est pour répondre à cet enjeu que le législateur allemand a notamment adopté une loi d’accélération du développe- ment du réseau. Notons que le développement des énergies renouvelables en Allemagne est aujourd’hui plus avancé qu’en France. Il est donc essentiel que la France tire les conséquences de l’expérience allemande et prenne la mesure des évolutions nécessaires pour le développement des projets d’énergies renouvelables et des réseaux électriques. Des propositions garantissant le niveau de protection de l’environnement, l’information et la participation du public Afin d’être au rendez-vous de la transition énergétique, il apparaît indispensable de simplifier les différentes procé- dures administratives auxquelles sont soumis les projets d’installations et d’ouvrages électriques. Plusieurs propositions sont susceptibles de dynamiser les filières électriques, tout en garantissant le niveau de protection de l’environnement, l’information et la participation du public, mais aussi la sécurité des procédures et des ouvrages. Le respect de l’équilibre entre la nécessaire simplification des procédures et le maintien de garanties environnementales fortes doit être une ligne directrice pour l’ensemble des propositions avancées. Plusieurs propositions d’évolution doivent être envisagées. Elles s’articulent autour de deux axes de modernisation : simplifier les procédures d’autorisation des projets et sécuri- ser juridiquement les projets d’ouvrages et les ouvrages existants. Parmi ces propositions, il est notamment proposé de : 14Fiche

29. La simplification des procédures administratives • SIMPLIFIER la notion de « programme de travaux » pour rationaliser les délais de réalisation des études d’impact des ouvrages de transport et de production d’électricité Les projets d’ouvrages de transport et de production d’élec- tricité nécessitent la réalisation d’une étude d’impact avant leur construction, pour garantir la bonne prise en compte dans le projet des enjeux et impacts environnementaux. Afin de tirer les leçons des retards rencontrés par des projets de production électrique, il est nécessaire d’accélé- rer le lancement de ces études d’impact. Or, l’application extensive de la notion de programme défini dans le Code de l’Environnement implique pour les porteurs de projets de réaliser une étude d’impact commune, ce qui suppose qu’ils s’attendent les uns les autres pour pouvoir connaître les incidences de leurs projets, et retarde ainsi considéra- blement leurs opérations respectives. Il est donc souhai- table de circonscrire cette notion de programme, en vue de rationaliser les délais de réalisation des études d’impact pour chaque projet d’ouvrage. • SIMPLIFIER les procédures administratives relatives au réseau de transport en fixant un délai global de 3 ans ½ Les délais observés pour la concertation avec le public puis pour l’instruction des autorisations des ouvrages de transport d’électricité sont aujourd’hui très longs, souvent au-delà de 8 ans. Ces délais ne permettent pas de répondre aux défis liés à la transition énergétique. L’inscription dans la loi d’un délai global maximum encadrant ces procédures permettrait, sans modifier leur teneur, de prévenir la dérive des délais de concertation et d’instruction des projets de développement de réseau. Il est proposé d’inscrire dans la loi un délai de 3 ans ½ pour encadrer les procédures des projets d’ouvrages du réseau public de transport. Ce délai encadrerait tant la phase de participation du public que l’octroi des autorisations. • SIMPLIFIER les procédures d’autorisation des projets en mer, grâce à l’autorisation unique La multiplicité des règlementations applicables au dévelop- pement des énergies marines renouvelables et l’absence de coordination entre elles ralentissent le développement de ces projets. Une procédure commune pour tous les projets d’énergie marine renouvelable et de liaisons électriques sous-marines pourrait être créée. Cette procédure abouti- rait à l’adoption d’une autorisation unique par laquelle l’au- torité compétente autoriserait la construction et l’exploitation du projet tout en fixant les mesures et prescriptions propres à assurer notamment le respect de l’environnement, des biens culturels maritimes et la sécurité publique. • SECURISER la réalisation des projets en fixant un délai unique de 2 mois pour les recours des tiers Les installations de production d’électricité font l’objet d’autorisations relevant de diverses réglementations (urba- nisme, ICPE1 , loi sur l’eau…). Ces autorisations se voient appliquer des délais de recours par les tiers très hétéro- gènes. Cette absence de coordination des délais de recours devient particulièrement pénalisante lorsqu’un même projet d’installation nécessite l’obtention de plusieurs autorisations (permis de construire et autorisation ICPE, autorisation loi sur l’eau et convention d’occupation du domaine maritime, par exemple). De tels délais sont à l’origine d’un renchérissement du coût des projets et créent une incertitude qui pèse sur la situation économique des acteurs du secteur. Il est donc recom- mandé d’harmoniser les différents délais en les alignant sur le délai de recours de droit commun de 2 mois, à compter de la publication de l’autorisation, quelle que soit la déci- sion attaquée. 1 Installations classées pour la Protection de l’Environnement

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