Prix minimum du CO2 pour l'électricité en Europe de l'Ouest

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Prix minimum du carbone pour l’électricité

en Europe de l’Ouest

Un dispositif rapide, pragmatique et efficace pour limiter

les émissions de gaz à effet de serre

Sébastien TIMSIT

César DUGAST

Alain GRANDJEAN

[email protected]

[email protected]

[email protected]

Présentation pour les Ateliers du Shift du 3 octobre 2017

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Prix minimum du carbone pour l’électricité en Europe de l’Ouest

Conséquences du mécanisme

Conclusions

Situation dans les pays frontaliers

Contexte et introduction

Annexes

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Le système européen d’échange de quotas ETS couvre les émissions de l’industrie lourde

3

La production d’électricité représente 50% des émissions sous ETS

Le système d’échange de quotas ETS encadre l’ensemble des émissions de CO2 de la production d’énergie et de

l’industrie lourde

Il couvre aujourd’hui approximativement 45% du total des émissions de GES de l’UE

Source : Direction Générale de l’Energie et du Climat, analyses Carbone 4

Emissions couvertes par l’EU ETS par secteur

(2015)

Electricité , 50%

Chauffage

urbain, 7%

Sidérurgie,

10%

Ciment, plâtre et

chaux, 8%

Raffinage, 7%

Chimie,

6%

Autres

secteurs, 12%

Emissions par secteur, Europe (2015) Tota l : 1800 MtCO2e

Évolution des émissions couvertes par l’EU ETS (MtCO2e)

TOTAL : 1800 MtCO2e

150 130 100 100 90

260 260 230 200 160

500 500 475 450 430

2360 2250

2000

1810 1790

0

500

1000

1500

2000

2500

2005 2008 2012 2014 2015

Évolution des émissions couvertes par l'EU ETS MtCO2e

Franc e Royaume-Uni Allemagne UE 28

RU : -4,7%

UE 28 : -2,7%

FR : -5%

All : -1,5%

TCAM 2005-2015

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L’électricité est soumise à la tarification du carbone depuis 2005 par

l’intermédiaire du système européen d’échange de quotas carbone (ETS)

4

Le système européen ETS a été mis en place en 2005 et intègre le production d’électricité depuis le début

Depuis quelques années, l’idée de créer un corridor de prix (prix minimum et maximum) du carbone pour compenser

la faiblesse des prix européens a émergé :

Rapport Canfin-Grandjean-Mestrallet en 2016 : corridor de prix au niveau européen

Mesures similaires proposées par le gouvernement Hollande en 2016 mais non mises en œuvre finalement :

1. Mesure franco-allemande envisagée sur l’électricité

2. Mesure française sur l’électricité

3. Mesure portant uniquement sur les centrales à charbon

Commission Stern-Stiglitz : Report of the High-Level Commission on Carbon Prices, mai 2017

3ème période2ème période1ère période 4ème période

2005 2007/2008 2012/2013 2020/2021 2030

Phases successives du système européen ETS

En cours de discussion en trilogue :

Commission, Conseil et Parlement

européens

Ce système est complémentaire aux taxes carbone nationales, qui

touchent les émissions diffuses associées aux combustibles et aux

carburants (en France par exemple via la TICGN et la TICPE)

Nota

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Un système européen qui n’est pas performant à ce stade et qui doit être réformé en

profondeur

5

Depuis 2012, les prix du CO2 sont très bas

Cette situation est notamment due à :

des politiques nationales sur l’efficacité

énergétique et les énergies renouvelables

un manque d’alignement politique des pays de

l’UE d’une part et des industriels d’autre part, qui

subissent des contraintes différentes

une complexité de réforme du système : la

décision de backloading a mis 18 mois à être

décidée pour un faible impact

l’absence de réajustement qui tienne compte du

contexte économique et réglementaire

Avant la conduite d’une réforme ambitieuse du système ETS, il serait nécessaire de mettre en place un mécanisme

supplémentaire de limitation des émissions de GES qui soit opérationnel immédiatement

Historique des prix des quotas d’émissions et anticipations d’évolutions

(2009-2020, €/tCO2)

Source : EEX, analyses Carbone 4

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Il est probable que les discussions du trilogue ne permettent pas d’instaurer une visibilité

et un signal prix suffisants à l’horizon 2030 sur le système ETS

6

Les facteurs de réduction actuels ne

permettront pas d’atteindre l’objectif fixé de -

90% de réduction en 2050 par rapport à 2005

En outre, l’objectif de réduction de -40% en

2030 est critiquable en lui-même :

Il n’est pas à la hauteur de l’objectif affiché

en 2050

Il est susceptible de générer une variation

forte de contrainte après 2030

En dernier lieu, les analyses à date, montrent que la réserve de stabilité* (MSR) actuellement prévue dans

les propositions du Conseil et du Parlement ne permettra pas d’avoir un impact significatif sur le marché

avant un horizon de temps éloigné**

En parallèle des discussions en cours, il serait nécessaire de mettre en œuvre un mécanisme qui puisse garantir un

signal prix suffisant, permettant de donner de la visibilité aux producteurs d’électricité jusqu’à 2030

(*) La MSR permet de retirer des quotas du marché en excès pour les restituer à une date ultérieure

(**) Dans le meilleur des cas, la MSR ne serait vide qu’en 2044 au plus tôt

Historique des émissions de GES depuis 1990 et trajectoires jusqu’à 2050

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Proposition : mettre en place un prix minimum pour le CO2 dans la production d’électricité

dans un groupe de pays volontaires en Europe de l’Ouest

7

La mesure consiste à instaurer en Europe de l’Ouest un prix plancher du carbone pour le secteur de la

production d’électricité, à hauteur de 20 à 30 €/tCO2

Pour être efficace, une telle mesure devrait être déployée de concert entre les Etats européens : France et Allemagne en

premier lieu, mais aussi Italie, Espagne, ainsi que les pays du Benelux.

Lignite Gaz Charbon Lignite Charbon Gaz

5 €/tCO2 30 €/tCO2

Ord

re d

e m

érite

éco

no

miq

ue

(€/M

Wh

)

Ord

re d

e m

érite

éco

no

miq

ue

(€/M

Wh

)

Impact du prix

du CO2 sur le

barème des

tranches

Impact illustratif de la mesure sur l’ordre de préséance économique

Dans le cas d’une application en France, en Allemagne et en Italie, elle conduirait à une réduction des

émissions de 60 MtCO2, principalement localisée en Allemagne

La mesure présentée fait passer la majeure partie des centrales

charbon derrière celles au gaz dans l’ordre de mérite

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Pour quelles raisons mettre en place un prix minimum du carbone pour l’électricité ?

8

(*) Carbon Coal Plant Tracker indique par ailleurs qu’il y a une centrale en construction et une en phase d’obtention de permis

Sources : Fraunhofer ISE, analyses Carbone 4

La mise en place d’un prix minimum

du carbone permet :

dès sa mise en œuvre, de faire

fonctionner les moyens de

production les moins émissifs

à long terme, d’orienter les

investissements vers les moyens

de production décarbonés

La mesure contribuerait également à

faire face à la surcapacité électrique

par éviction des moyens de

production les plus polluants

Le prix et les négociations actuelles ne permettront pas d’assurer la mise en place d’un marché européen du carbone qui

conduise à investir dans les moyens de production les moins émissifs

Des capacités de production à partir de

charbon ont été mises en service

jusqu’en 2015*

Variation annuelle de la capacité nette installée en Allemagne (GW,

2002-2017)

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Reprise du leadership climatique par les Européens, et par la France en particulier :

Réaffirmation du volontariat franco-allemand concernant l’Accord de Paris en marge du G20

Plan climat du Ministère de la Transition écologique et solidaire qui prévoit notamment la fermeture des

centrales à charbon en France en 2022

Déclaration d’E. Macron le 27 septembre pour réaffirmer la nécessité d’une véritable tarification du carbone et

notamment d’un prix plancher

Pourquoi maintenant ?

9

23ème Conférence des Parties organisée à Bonn du 6 au 17 novembre

Résultats des élections allemandes du 24 septembre (gauche) et coalitions possibles (droite)

(source : The Guardian)

Le moment parait donc adapté pour remettre le sujet à l’ordre du jour et le porter à un niveau politique

1

2

3

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Émissions totales de GES de l’Allemagne

10

L’Allemagne ne pourra pas atteindre les objectifs fixés dans l’Energiewende sans réduire drastiquement ses émissions de

GES dans le secteur de la production d’électricité

Une sortie du charbon semble donc nécessaire pour atteindre les objectifs climats 2020 et ultérieurs

Une nécessaire sortie du charbon

332

166

88

188

67 751

563

375

1251

906

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2030 2040 2050

Emissions de GES de l'Allemagne MtCO2e

Produc tion d 'é lec tric ité Transport Commerc ia l/ Institutionnel Résidentiel Industrie Agric ulture Déc hets et eaux usées Autres Émissions

Max : 250

Emissions de GES de l’Allemagne (MtCO2e)

TCAM : -1,2 %

-4,6 %

L’objectif de réduction

sur l’énergie à 2030

correspond à une

division par ~2 par

rapport à aujourd’hui

Min : 63

-2,8 %

-4 %

Max -4 %

Min -16,4%

Source : UBA 2017, analyses Carbone 4

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Conclusions



Annexes

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Une mesure qui a fait ses preuves au Royaume-Uni du fait du caractère électrique

« insulaire » du pays

12

Mix de production électrique au Royaume-Uni entre 2000 et 2016

(*) Inclut l’électricité produite à partir de déchets, de gazéification, etc.

(**) Les importations étaient de 12 TWh en 2012, de 21 TWh en 2015 et de 18 TWh en 2016

Sources : Gouvernement du Royaume-Uni, analyses Carbone 4

Le gouvernement britannique a mis en œuvre une taxe carbone complémentaire en 2013 pour pallier la

faiblesse des prix européens

Cette taxe doit être portée de 18 £/tCO2 en 2016 à 30 £/tCO2 en 2020

Ce système a conduit à presque éliminer le charbon du mix électrique sans toutefois fortement augmenter les

importations**, du fait du faible niveau d’interconnexion entre le Royaume-Uni et l’Europe continentale

Néanmoins la baisse des émissions au Royaume-Uni entraîne un relâchement équivalent de la contrainte carbone sur le

reste de l’industrie européenne

24% 25% 24% 23% 21% 21% 20% 17% 15% 19% 18% 20% 20% 21% 20% 23% 25%

35% 38% 36% 38% 37% 38% 41% 39%

37% 31% 32% 34%

44% 42% 35% 28%

11%

34% 32% 34% 32% 35% 33% 31% 36%

40% 39% 41% 35% 24% 24%

27% 28%

41%

2% 2% 2% 1% 1% 2% 2% 1% 2% 2% 1% 1% 1% 1% 1%

1% 1%

4% 5%

6% 7%

4% 3% 4% 5% 5% 6% 6% 6% 6% 6% 6% 7% 8% 9% 11% 13% 15%

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Nuc lear Coa l Na tura l Gas Coke Oil Hydro Wind Other

Other

Wind

Hydro

Oil

Coke

Natural Gas

Coal

Nuclear

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Production d’électricité en Allemagne : un mix dominé par les énergies fossiles, et par le

charbon en particulier

13

Les énergies fossiles dominent le mix électrique (>50%). Leur production est restée stable depuis 2009

L’accroissement de la production d’électricité est principalement alimenté par l’essor des renouvelables, en

accompagnement du déclin du nucléaire

0

100

200

300

400

500

600

700

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Production d'électricité en Allemagne Twh

Autres

Renouvelab les

Produits pétroliers

Gaz na turel

Charbon

Lignite

Nuc léa ire

27,5

188,2

5,9

80,5

111,5

150

84,6

Production d’électricité en Allemagne (TWh)

En particulier le développement des énergies renouvelables n’a pas permis à ce stade de faire décroître le charbon et le

lignite dans la production d’électricité

Total : 648,3 TWh

Autres (4%)

Renouvelables (29%)

Produits pétroliers (1%)

Gaz naturel (12%)

Charbon (17%)

Lignite (23%)

Nucléaire (13%)

Source : AG Energy analyses Carbone 4

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Pour que sa stratégie de décarbonation porte ses fruits, l’Italie doit s’assurer que le développement des EnR s’effectue

parallèlement à une décroissance de la part de charbon dans le mix.

La problématique de développement des énergies renouvelables sans optimisation des

émissions de gaz à effet de serre est la même en Italie…

14

Décomposition du mix électrique par source en Italie

(1973-2015)

La part des énergies fossiles dans le mix électrique italien était de 60% en 2014

La stratégie nationale de réduction des émissions de GES est fondée sur le développement des énergies

renouvelables et de l’efficacité énergétique

A ce stade, ce développement s’est opéré au détriment du gaz et non du charbon.

(*) Source : AIE, OCDE

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…et est encore davantage accentuée en Espagne

15

Décomposition du mix électrique par source en Espagne

(1973-2014)

Malgré d’importants efforts de réduction des émissions dans le secteur de l’électricité (30% de la baisse totale des

émissions entre 2013 et 2016), la production électrique à partir de charbon représente environ 15-20% du

mix électrique espagnol

Source : Euracoal, AIE, OCDE

Au même titre que pour l’Italie, des mesures doivent être prises pour que le développement des énergies renouvelables

vienne en remplacement du charbon, et non du gaz naturel.

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Conséquences du mécanisme de prix minimum

Conclusion



Annexes

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Conséquences du prix minimum du carbone pour l’électricité

17

La hausse des prix sur les marchés de gros et l’impact sur les consommateurs

Un prix de 30 €/tCO2 appliqué en France, en

Allemagne et en Italie conduirait à une

augmentation de :

de +7 €/MWh en France

de +12 €/MWh en Allemagne

de +10 €/MWh en Italie

Cela représente des hausses faibles pour les

ménages (4-5%) mais plus importantes pour

les industriels*

Ces derniers sont toutefois partiellement

subventionnés pour limiter la hausse de

leurs coûts

A titre d’illustration, en France, en 2016, 80%

des surcoûts supportés par les industriels en

lien avec le prix du carbone étaient éligibles à

compensation**

PRIX A TERME Y+1 EN BASE EN FRANCE ET EN ALLEMAGNE

(*) Analyses menées pour la France et l’Allemagne uniquement. A titre d’exemple, cela représenterait 15 à 20% du prix de l’électricité pour la sidérurgie en

Allemagne

(**) Cette compensation est permise en France par le code de l’énergie (article L.122-8) qui s’appuie sur une communication de la Commissions

européenne pour soutenir les secteurs concernés

Sources : EEX, AEF, analyses Carbone 4

L’effet de la mesure sur les marchés

de gros est comparable à son

évolution naturelle

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Les principaux avantages et inconvénients d’un prix minimum par rapport à une fermeture

réglementaire

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Touche immédiatement et directement

l’ensemble des centrales à charbon

Diminue le poids du financement des

énergies renouvelables et génère des

recettes fiscales pour remédier aux effets

négatifs

Prix minimum du carbone Fermeture réglementaire

Conduit à une hausse plus modérée du prix

de l’électricité

Implique des transferts de valeur entre

acteurs qui sont plus lisibles

Génère une hausse, variable selon les pays

(20%-30%), du prix des marchés de gros qui

aboutit à une hausse significative pour les

industriels, hors compensation

Engendre un système de transferts de

valeurs complexes entre les acteurs, au profit

des acteurs dont la production est

décarbonée

Mène à un fonctionnement potentiellement

plus élevé des centrales à charbon / lignite

restantes

Occasionne des fuites de carbone en Europe

en cas de mise en œuvre unilatérale

Génère une charge forte sur les finances

publiques*

Ava

nta

ge

sIn

co

nvé

nie

nts

(*) A titre d’exemple, pour la fermeture de Fessenheim, la compensation sera de 490 M€ en part fixe et d’une part variable concernant les éventuels

manques à gagner d’ici 2041 (Source : le monde). En Allemagne, la fermeture programmée de 2,7 GW de centrales à lignite, parm i les plus polluantes, a

donné lieu à une indemnisation de 1,6 Mds€ aux opérateurs allemands (800 M€ pour RWE, 650 M€ pour Vattenfall et 250 M€ Pour Mibrag – source

F.C.Matthes, avril 2016)

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300

170

30

440

Réductionobligation

d'achat EnR*

Recettes prixminimum**

Rachatquotas***

Bilan pour lesrecettes

publiques

2300

4100

400

6000

Réductionobligation

d'achat EnR*

Recettes prixminimum**

Rachatquotas***

Bilan pour lesrecettes

publiques

ALLEMAGNEFRANCE

Somme des

recettes obtenues

avec les centrales à

gaz et à lignite


Les gains pour les finances publiques

ILLUSTRATIF

Ces ressources financières pourraient être en priorité employées afin :

d’accompagner la transition des salariés du secteur du charbon

de neutraliser l’effet du mécanisme sur les consommateurs industriels exposés à la concurrence internationale

de soutenir le développement de l’efficacité énergétique et des énergies renouvelables

(*) En 2016, EDF a acheté un volume d’environ 45 TWh en métropole au titre de l’obligation d’achat. On intègre une hausse de 7 €/MWh du prix de marché. Le calcul en

Allemagne est fondé sur 188 TWh (voir graphe production électricité Allemagne) et 12 €/MWh d’augmentation du prix de marché.

(**) Calcul fondé sur le supplément de 24€/tCO2 pour le gaz et le le lignite (en Allemagne) avec les hypothèses de fonctionnement de 2016. On suppose un arrêt des

centrales à charbon.

(***) Calcul par différence entre le FE (facteur d’émissions) du charbon et le FE gaz (source : RTE) sur la production de charbon avec un prix du quotas à 6 €/tCO2 .

Sources : RTE, AG Energiebilanzen 2016, CRE, analyses Carbone 4 19

Bilan pour les finances publiques (M€) Bilan pour les finances publiques (M€)

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ALLEMAGNE


20

Des enjeux sociaux d’une ampleur très différente en France et en Allemagne

(*) Environ 14 500 emplois pour le charbon en 2014 et ~16 000 emplois en 2013 pour le lignite (Source Clean Energy Wire d’après The Federal Institute

for Geosciences and Natural Resources)

Sources : Fraunhofer, Carbon Brief, Clean Energy Wire

Il y a en France 4 sites pour 5 tranches : 3

sont détenues par EDF et 2 par Uniper

Sur la base d’environ 150 emplois directs

par tranche, on aboutit à environ à 800

emplois au total en France

Avec la mise en place d’un prix plancher,

l’équilibre économique des centrales à

charbon serait fortement dégradé, pouvant

éventuellement conduire à leur fermeture

Fraunhofer indique ~50 sites

pour les centrales à charbon

et à lignite

CarbonBrief expose pour sa

part une puissance installée

d’environ 50 GW

Il est aussi nécessaire

d’intégrer l’extraction minière

qui représentait encore ~30

000 emplois* en 2013

Carte des centrales

Charbon (noir) Lignite (marron)

Pour réaliser cette évolution, les solutions devront être locales. En France, les contrats de transition pourront être une partie de

la solution : les transitions énergétiques locales pourront être des vecteurs de redéploiement adaptés

Le secteur public disposera par ailleurs de ressources financières qui lui permettront d’accompagner ces reconversions

FRANCE

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Conclusions

22

Permet une application directe et efficace sans passer par le complexe processus européen de

gouvernance

Offre aux pays volontaires un moyen de se conformer à leurs objectifs de lutte contre le

changement climatique : en particulier fournit une garantie de décarbonation efficace en

complément du déploiement des énergies renouvelables

Constitue un mécanisme assurantiel : en cas de réforme ambitieuse du système ETS, le

mécanisme de prix plancher deviendrait inopérant

Les

avantages

Les défis

Convaincre les pays frontaliers du bien fondé de l’efficacité de la mesure pour limiter rapidement

et de manière efficiente les émissions de gaz à effet de serre

Mettre en œuvre le système tout en assurant :

la transition des salariés des installations concernées

la préservation de la compétitivité des industries exposées à la concurrence internationale

Maintenir l’intégrité du système européen d’échanges de quotas ETS afin de réellement

baisser les émissions européennes au global

Ce système pourrait donc être un instrument d’accompagnement de la mise en œuvre de la décision française de

fermeture des centrales à charbon en 2022

Il pourrait être mis en œuvre de manière progressive dans les pays volontaires

Il peut ainsi être la solution la plus efficace et la plus rapide du point de vue de la gouvernance et du point de vue

technique pour cibler le gisement de réduction de gaz à effet de serre parmi les moins coûteux

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L’Allemagne n’a jamais jamais eu de bilan annuel électrique importateur net avec la

Pologne depuis 1990

24

Imports et exports d’électricité en Pologne (1990-2014)

En supposant que la Pologne exporte le maximum d’électricité possible vers l’Allemagne, on aboutirait à un volume

annuel compris entre 10 et 15 TWh

Pour rappel, l’Allemagne dispose d’une production de charbon d’environ 110 TWh sur les dernières années

Les flux éventuels depuis la Pologne ne sont pas susceptibles de remettre en cause l’intérêt de la mesure en Allemagne,

du fait de fuites de carbone modérées par rapport au potentiel de réduction en Allemagne

Pour obtenir une analyse complète, il faudrait néanmoins avoir une vision des impacts en République Tchèque et en

Slovaquie

(*) Source : AIE

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Prix du quotas carbone et switch charbon vers gaz

25

Prix du quota carbone et valeur du switch charbon vers gaz

(2005-2015)

Sources : I4CE

www.theshiftproject.org

Merci pour votre attention !

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Ateliers du Shift

3/10/2017

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Prix minimum du CO2 pour l'électricité en Europe de l'Ouest

Environment

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