ENERGIES : GEOPOLIQUE ET
ENVIRONNEMENT
Bellinzona, 22 août 2011
Prof. B. Mérenne-Schoumaker, ULg
1
Introduction
L’énergie = problème d’actualité depuis 1973 et surtout les années 2000
C’est un sujet de débats et de controverses car
Question qui implique chacun
Sujet aux multiples facettes très interdépendantes : techniques, économiques,
politiques, environnementales… (avec dans chaque cas une forte dimension
géographique)
Nombreuses informations parfois contradictoires
Avenir indéterminé avec nombreuses contraintes mais aussi des opportunités
Des choix à faire dès aujourd’hui pour préparer demain
Objectifs de cet exposé
Rappeler quelques notions de base
Etudier plus spécifiquement deux volets du problème : les aspects géopolitiques (rôle
des acteurs) et environnementaux (dans une optique de développement durable)
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 2
Plan de l’exposé
1. Quelques notions de base
Vocabulaire - unités - sources statistiques - diversité des ressources et des usages - prix en
hausse
2. Energie et géopolitique Problématique
Une question centrale : les réserves
Le poids des entreprises
Le rôle des Etats et des Institutions
Essai de bilan
Des pistes d’actions
3. Energie et environnement Problématique
Nuisances ou inconvénients permanents
Risques et accidents
Essai de bilan
Des pistes d’actions
3Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
1. QUELQUES NOTIONS DE BASE
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 4
1. Vocabulaire
Energie = « force en action » = apport nécessaire à un système pour lui faire subir une
transformation ; elle produit un travail mécanique, de l’électricité ou de la chaleur
Energies de stocks et énergies de flux
Energies fossiles = combustibles fossiles et métaux fissiles
Energies épuisables – énergies renouvelables
Energie primaire – énergie secondaire – énergie finale – énergie utile : EF = 70% EP et
EU= 40% EP
TPES (Total Primary Energy Supply) = production indigène + solde I/E + chgts stocks
Bilan énergétique = comparaison production/consommation par sources au cours d’une
année
Taux d’indépendance énergétique = % production indigène /disponibilités totales EP
Energie grise = énergie consommée pour la fabrication, le transport, l’utilisation et le
recyclage d’un produit
Facteur de charge d’une centrale électrique = rapport entre l'énergie électrique
effectivement produite sur une période donnée et l'énergie qu'elle aurait produite si elle
avait fonctionné à sa puissance nominale durant la même période
5Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
1.2. Principales unités
Unité de base = Joule
Tep = 42 GJ, soit 42 109J
kWh/ GWh = unités de production ou de consommation
1 kWh = 0, 0036 GJ= 103Wh; 1 GWh = 109 Wh; 1 TWh= 1012 Wh
1 kWh = énergie consommée par une ampoule traditionnelle de 100 W qui brûle pendant 10
heures
Un réfrigérateur consomme en moyenne 350 kWh par an et un congélateur 600
Un ménage moyen consomme entre 800 et 1000 kWh par mois
kW/MW = unités de puissance
1MW = 106 W
Une unité d’une centrale thermique peut atteindre 600 MW, une unité d’une centrale
nucléaire 1 400 MW. Les plus grandes fermes éoliennes marines dépassent les100 MW et la
plus grande centrale photovoltaïque a 46 MW mais il faut tenir compte du facteur de charge
qui varie de 70 à plus de 90 % dans les 2 premiers cas, de 20-40 % pour l’éolien et de 10-15
% pour le solaire photovoltaïque
Baril = 5,7 GJ = environ 159 litres
6Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
1.3. Principales sources statistiques
Deux sources majeures
British Petroleum (BP)
BP Statistical Revieuw of World Energy, publication annuelle juin (avec tableaux, graphiques et
cartes téléchargeables)
International Energy Agency (IEA)
Statistiques en ligne avec choix de la région et du pays
Cartes et graphiques généraux téléchargeables
Key World Energy Statistics, publication annuelle téléchargeable
Pour la Suisse et l’Union européenne Suisse : Office fédéral de l’énergie OFEN :
http://www.bfe.admin.ch/themen/00526/00541/00542/index.html?lang=fr
Union européenne : http://www.energy.eu/
7
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
1.4. Diversité des ressources et des usages (1)
8Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Source: OCDE, 2005.
Autres : 80 % géothermie
Source : AIE, 2010
Suisse
1.4. Diversité des ressources et des usages (2)
L’énergie répond aux besoins de 4 grands secteurs
Il n’y a pas toujours possibilité de substitution d’une ressource par
une autre
Un bilan actuel
9Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
1.6. Une énergie de plus en plus chère : l’exemple du pétrole
10Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Quatre causes
- Demande
- Contexte géopolitique
- Evénements
- Spéculation
19-12-2008 : 34 $
24-02-2011 : 100 $
15-08-2011 : 87,60 $ ou 60,63 €
(Brent à 109,44 $)
Mais attention aux
chiffres…
-Type de pétrole
- Monnaie
- Prix courants ou
constants
Quid demain ?
- fin de l’ère du pétrole bon marché
- poids croissant des incertitudes
Cas de la Belgique
Source : Le Vif, 3-06-08
2. ENERGIE ET GEOPOLTIQUE
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 11
2.1. Problématique
Intérêt de l’approche géopolitique
Dépasser les traditionnelles explications basées sur le déterminisme géographique
Prendre en compte les acteurs
Mettre l’accent sur les rapports de force, les enjeux et les stratégies
Trois composantes de la démarche géopolitique
Identifier les acteurs
Analyser leurs stratégies
Chercher à comprendre les tensions et conflits
Quels acteurs en matière d’énergie?
Entreprises de production, de transport, de distribution et des équipements énergétiques - privées et publiques -nationales et internationales
Les Etats et les Institutions
Les consommateurs (rarement analysés dans ce cadre)
12.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
2.2. Une question centrale : les réserves
13Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
En rouge, les réserves politiques (annoncées)
En vert, les réserves techniques obtenues par
scouting (réelles)
Entre 1950 et 1990, réserves annoncées sous-
estimées; depuis 1990, situation inverse
Source : J. Laherrere, Aspo, 2011.
Pour le pétrole conventionnel sans doute dans
le milieu de la décennie 2000-2010
Pour tout le pétrole (donc avec l’offshore
profond et les extra-lourds) entre 2010 et 2020
Pour le gaz (entre 2030 et 2050) et le charbon
(entre 2080 et 2150)
Source : J.-M. Jancovici, 2010.
Le pic pétrolier
2.3. Le poids des grandes entreprises2.3.1. Les entreprises pétrolières et de l’amont gazier
6 Supermajors (dont 4 issus des 7 Sœurs) + quelques grandes compagnies indépendantes + des compagnies nationales issus de grands pays producteurs ou importateurs
Des poids qui ont changé dans le temps : en 2010, leurs réserves respectives = 6 % -11% (+ 8 % pour les russes) - 75 %
Diversification vers EnR ou vers l’aval
Stratégie essentielle : accroître leur pouvoir et leurs bénéfices + pour compagnies des pays importateurs : assurer l’accès aux ressources
14.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Source : Atlas Autrement 2011.
2.3. Le poids des grandes entreprises2.3.2. Les entreprises charbonnières
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 15.
Jusqu’en 1985, beaucoup de compagnies
nationales et faible concentration du secteur
Aujourd’hui, parmi les plus grandes
La Coal of India, nationalisée en 1971 mais en voie
de réorganisation
Des entreprises appartenant aux 4 grands groupes
miniers (Rio Tinto, BHP-Billiton, Anglo Coal et
Xstrata/Glencore)
Des firmes USA encore peu internationalisées
(Peabody et Arch Coal)
Des firmes chinoises (Shenhua, Datong Coal, China
Coal)
Une firme russe (Suek)
Concentration liée à la recherche
d’économies d’échelle au niveau de la
production et du transport
Concurrence de plus en plus forte entre ces
firmes
2.3. Le poids des grandes entreprises2.3.3. Les entreprises de l’électricité et de l’aval gazier
Des prestataires d‘énergie (Utilities) publics et privés
En Europe, internationalisation depuis 2000 car
ouverture du marché depuis 1996 (électricité) et 1998 (gaz) et refus des monopoles depuis 2000
convergence gaz-électricité
coût élevé des infrastructures
possibilité de se renforcer à l’amont et à l’aval
patriotisme économique (EDF; Suez-GF, E.ON, Enel…)
→ firmes européennes parmi les plus grandes
Mais montée en croissance des firmes du SE asiatique (Chine, Corée du Sud et Japon)
16.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
2.4. Le rôle des Etats et des Institutions 2.4.1. Les politiques des pays producteurs et exportateurs
Modes d’intervention : Des concessions aux contrats
Tentatives de concertations via OPEP et NOPEP
Montée en puissance des sociétés d’Etat des pays asiatiques
Importantes retombées financières : des pétrodollars aux fonds souverains
Un exemple : la Russie Acteur très important pour le GN et secondairement pour autres
ressources
Gazprom
83 % du gaz produit en Russie -17 % production mondiale -17 % des réserves mondiales
50,1 % de son capital détenu par l’Etat
Instrument de reconstruction de la Russie après l’éclatement de l’URSS
Véritable bras armé du Kremlin vis-à-vis des ex-républiques via prix pratiqués
Contrôle des producteurs des pays proches via contrôle des oléoducs et gazoducs
Mise en concurrence des marchés traditionnels (Europe, Japon, USA) et nouveaux (Chine, Inde) avec comme allié important : l’Allemagne
17.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
2.4. Le rôle des Etats et des Institutions 2.4.2. Les politiques des pays importateurs
Modes d’intervention : actions sur l’offre et la demande
stocks stratégiques
Deux exemples
18.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
USA
Exploitation de leurs propres ressources
dont pétrole, GN et gaz non conventionnels
Importants programmes de RD : charbon
propre, hydrogène, éthanol, vent, soleil, clean
tech, efficacité énergétique…
Diversification des fournisseurs
Relations diplomatiques et interventions
militaires
ChineAbandon de l’autosuffisance depuis 1993
Charbon = ressource première pour le
développement et les exportations mais
diversification des énergies
Diversification des fournisseurs et
internationalisation de ses compagnies
pétrolières
Relations diplomatiques et aide au
développement en Afrique principalement
2.4. Le rôle des Etats et des Institutions 2.4.3. Les interventions des Institutions
OPEP
Création en 1960
12 pays aujourd’hui
Contrôle partiel de la production et des prix
41 % de la production mais 77 % des réserves
OPAEP (1968) = 6 pays OPEP + 4 autres
19.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
AIE Organe créé au sein de l’OCDE en 1974
Coopération énergétique entre 28 des 33
pays de l’OCDE solidarité (via stocks stratégiques)
information (statistiques)
promotion URE, nouvelles énergies
favorise intégration des politiques
UE
Pas de réelle politique commune mais de nombreuses actions surtout économiques et techniques :
libéralisation du marché du gaz et de l’électricité, lutte contre le réchauffement climatique (Paquet Energie-
Climat de 2008 – 3 x 20 %) et promotion de l’efficacité énergétique, des économies d’énergie et des EnR
Volonté d’assurer la sécurité énergétique en comptant sur la complémentarité entre politiques nationales,
les mécanismes de marchés et les solidarités
Source : Atlas Autrement 2011.
2.5. Essai de bilan
Acteurs nombreux aux intérêts divergents
Entreprises ont longtemps dominé le marché surtout celles du pétrole
Diversification récente de ces entreprises
Poids croissant des grands Etats producteurs, les ressources énergétiques étant de plus en plus un instrument de pouvoir
Interventions également sensibles des grands Etats consommateurs comme la Chine et les USA qui jouent à la fois sur leur offre et leur demande et sur des interventions directes et indirectes à l’étranger
Montée en puissance des acteurs asiatiques
Même sans réel pouvoir officiel, forte influence des consommateurs par les choix opérés (type de ressource, quantité demandée…)
20.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
2.6. Des pistes d’action2.6.1. Accroître l’efficacité et réduire les consommations
Efficacité énergétique = consom. EF/consom. EP
Intensité énergétique = mesure de l'efficacité énergétique d'une économie; calculée comme le rapport de la consommation d'énergie et de la production (mesurée par le PIB)
Réduire les consommations implique des progrès technologiques mais aussi des changements de comportements
21
Progrès de l’efficacité énergétique
dans les pays d’OCDE → baisse
de l’intensité énergétique :
en 1973, il fallait 0,22 tep pour
produire 1 000 $ de v.a. ; en 2008,
seulement 0,14. Mais cette baisse
n’est pas suffisante pour
compenser l’augmentation de la
consommation
Source : Atlas Autrement, 2011..Prof. B. Mérenne, CNFG, 19-03-11
2.5. Des pistes d’actions2.6.2. Diversifier les ressources et les approvisionnements (1)
Contrainte liée à la sécurité énergétique, découlant de la prise de conscience de nouveaux enjeux : Croissance de la demande mondiale
Caractère limité des ressources
Recherche d’une indépendance vis-à-vis des grands fournisseurs
Poids des défis environnementaux
Importance d’investir dans les innovations technologiques
Des choix différant selon les ressources disponibles, les moyens financiers et technologiques, la situation géographique, les relations avec les fournisseurs…
Au niveau de l’UE une directive du 17-12-08 : 20 % d’EnR en 2020 avec des fortes différences entre pays selon les potentialités Suède : 49 % - Autriche : 34 - Danemark : 30
France : 23 - Espagne : 20 - Allemagne :18
Lux : 11 - Belgique :13 - RU : 15
22Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
2.5. Des pistes d’action2.5.2. Diversifier les ressources et les approvisionnements (2)
23Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
La politique européenne Quatre piliers
- Création d’un véritable marché intérieur grâce
à la libéralisation et l’interconnexion des réseaux
- Développement des EnR
- Accroissement de l’efficacité énergétique
- Parler d’une seule voix avec les fournisseurs
(dont la Russie) et développer de nouveaux
partenariats
Un bel exemple de diversification : l’électricité en
Allemagne
Source : Atlas Autrement, 2011.
3. ENERGIE ET ENVIRONNEMENT
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 24
3.1. Problématique
Une prise de conscience qui date de la fin des années 1960 mais qui a pris de l’ampleur depuis 2000 et l’affirmation du réchauffement climatiques
Une des composantes majeures du futur énergétique au même titre que les réserves
Deux volets : les nuisances et les risques
Comment classer les énergies sur ces deux axes sachant qu’aucune énergie n’est parfaite?
Quelles solutions possibles?
25.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
3.2. Nuisances ou inconvénients permanents3.2.1. Les rejets de GES et le réchauffement climatique
Une contrainte majeure : limiter le réchauffement en limitant les GES et plus particulièrement le CO2
Des consommations très inégales par pays et par secteurs d’activités
Production d’énergie : 37 %
Industries : 22 %
Transport : 25 %
Résidentiel et tertiaire : 13 %
Trois voies possibles :
Limiter la consommation des énergies fossiles (progrès techniques et moindre consommation)
Remplacer ces énergies par d’autres qui n’émettent pas ou peu
Eviter les rejets de CO2 en captant le gaz dès sa source (séquestration) puis en le stockant dans le sous-sol
Importance d’une approche globale « du puits à la roue »
26.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Source : Enerdata, mai 11.
3.2. Nuisances ou inconvénients permanents3.2.2. Les autres nuisances
Les pluies acides
Les rejets radioactifs
La pollution des sols et des eaux
La déforestation
Les affaissements de terrain
L’occupation de l’espace
Les nuisances paysagères
La gestion des déchets (surtout du nucléaire)
27.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Centrale photovoltaïque de 40 MW sur 1,1 km²
près de Leipzig
3.3. Risques et accidents3.3.1. Les risques et accidents du nucléaire
Risques les plus élevés et répercussions les plus fortes
Importantes mesures de sécurité
Mais trois grandes catastrophes aux causes bien différentes
Three Mile Island (USA) 1979
Tchernobyl (URSS) 1986
Fukushima (Japon) 2011
Une échelle d’évaluation des événements nucléaires
28.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
3.3. Risques et accidents3.3.2. Les marées noires
Accidents spectaculaires et fréquents (>160 depuis 1967)
Pétroliers, plateformes et conduites
Causes nombreuses (techniques et humaines)
Conséquences sur la faune et la flore marine et sur les plages
Responsabilités souvent difficiles à établir
Des solutions mais difficiles à mettre en œuvre et à contrôler
Rejets aussi par déballastage et dégazage de pétroliers
29.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
3.3. Risques et accidents3.3.3. Les autres accidents
Les catastrophes minières Dégagement instantané de grisou
ou « coup de grisou »
Coup de poussière provoqué par le coup de grisou
Incendies
Coups d'eau
Éboulements
Les accidents sur les lieux d’exploitation du pétrole et du gaz + transport
Les ruptures des barrages
…
30.Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
D’après V. Poutine, en Russie, en 1998, on a enregistré 135 cas
mortels et ensuite 96 (en 1999), 121 (en 2000), 93 (en 2001), 68 (en
2002), 91 (en 2003), 126 (en 2004), 90 (en 2005), 58 (en 2006), 217
(en 2007) ( Rianovosti, 17/05/10)
La Chine totaliserait aujourd’hui 80 % des accidents pour 44
% de la production (Terraéco.net, 13/10/2010)
Selon les chiffres publiés par l'administration chinoise, 2 433
personnes ont perdu la vie dans des accidents de mines en
2010, contre 2 631 en 2009 (Xinhua, 30/06/11)
3.4. Essai de bilan Aucune énergie n’est parfaite… sauf celle que l’on ne consomme pas…
Source : Alternatives économiques, 241, nov. 05.
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Source : M. Jancovici,
2004.
Pour les nuisances :
8/9 - 7/4 - 6 - 5 - 3 - 2 - 1
3
4
5
6
7
8
9
Pour les risques :
9/8/7/4 - 6 - 3/2/1- 5
1
2
3.4. Essai de bilan Mais une certaine hiérarchisation des nuisances et des risques
3.5. Des pistes d’action3.5.1. Réduire les nuisances et les risques (1)
33
Prof. B. Mérenne, CNFG, 19-03-11
Combiner les principes de
précaution, de
responsabilisation et de
correction
Cadre législatif et moyens
de contrôle si possible
internationaux
Exemple Stress test
centrales nucléaires UE
Exemple Protocole de
Kyoto
Mesures diversifiées :
URE : consommer moins
et mieux
Moyens de prévention et
de réparation
RD pour technologies les
plus adéquates
En matière du
nucléaire
Depuis le1-06-11 : les
143 centrales de l’UE
réévaluées en fonction de
critères à l'échelle
européenne : dangers
naturels et anthropiques
comme l'impact des
accidents d'avion mais
pas les attentats
terroristes 3 phases dans cette évaluation:
-pré-évaluation par les
exploitants des centrales
- rapport national de vérification
- examen par équipes
internationales
3.5. Des pistes d’action3.5.1. Réduire les nuisances et les risques (2)
34
Prof. B. Mérenne, CNFG, 19-03-11
Le protocole de Kyoto
Signé en 1997 mais entré
en vigueur en 2005
Objectif : ↓ 5,2 % des
émissions à l’échéance
2008-2012 par rapport à
1990
184 pays l’ont ratifié mais
seulement 38 engagés
dans la réduction
Quotas par pays
Mécanismes de flexibilité :
MOC et MDP
Et après? Quelles décisions
à Durham 2011?
3.5. Des pistes d’action3.5.2. Changer nos comportements en matière de transports et mobilité
35
Prof. B. Mérenne, CNFG, 19-03-11
Source : Atlas Autrement, 2011.
3.5. Des pistes d’action 3.5.3. Mettre en place un aménagement durable des territoires
36Prof. B. Mérenne, CNFG, 19-03-12
Source : Atlas Autrement, 2011.
3.5. Des pistes d’action 3.5.4. Changer nos modes de consommation
37
Source : Atlas Autrement, 2011.
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
3.5. Des pistes d’action 3.5.5. Quels moyens pour ces actions?
La formation et l’information et la concertation (ex : Beckerich)
Des mesures réglementaires et incitatives
Des outils d’aménagement : l’agenda 21, les cadastres énergétiques, les
études d’incidences ,les plans de mobilité …
En favorisant les prises de conscience et les changements (émulation, effet
de mode, marketing, voire la peur…)
Et ce à toutes les échelles spatiales et en répétant inlassablement les
actions
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 38
Bibliographie succincte
BARRE B. et MERENNE-SCHOUMAKER B., Atlas mondial des énergies. Mieux
consommer dans un monde global, Paris, Atlas Autrement, 2011.
CHEVALIER J.-M.(dir.), Les nouveaux défis de l’énergie. Climat-Economie-Géopolitique,
Paris, Economica, 2009.
JANCOVICI J.-M., Changer le monde. Tout un programme!, Paris, Calmann-Lévy, 2011.
MERENNE-SCHOUMAKER B., Géographie de l’énergie, Acteurs, lieux et enjeux, 2e
édition, Paris, Belin SUP Géographie, 2011.
MERLIN P., Energie et environnement, Paris, La Documentation française, Etudes,
2008.
MONS L., Les enjeux de l’énergie. Pétrole, nucléaire et après, Paris, Petite
encyclopédie Larousse, 2008.
SOLIER B. et TROTIGNON R., Comprendre les enjeux énergétiques, Paris, Pearson,
2010.
RADANNE P., Énergies de ton siècle ! Des crises à la mutation, Paris, Éditions Lignes
de Repères, 2005.
39Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
Pour en savoir plus
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11
40
2011
Quelques documents complémentaires
pour la Suisse
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 41
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 42
TJ= térajoules = 1012J = 23,8 tep
27,5 M tep 20,9 M tep
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 43
Prof. B. Mérenne, Bellinzona, 22-08-11 44
45
46
47
5 centrales nucléaires PI : 3,2 GW - Sortie du nucléaire décidée pour 2034
Top Related