Plus de 40 ans depuis le premier choc pétrolier : quelles leçons pour l’avenir ?

21/12/2016
Publication REE REE 2016-5
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2016-5:17766

Résumé

Plus de 40 ans  depuis le premier choc pétrolier :  quelles leçons pour l’avenir ?

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164 REE N°5/2016 LIBRES PROPOS Philippe Chartier Le sens de l’action Q uelles leçons tirer de plus de 40 ans pas- sés dans le champ de l’énergie, entre le premier choc pétrolier des années 1973- 74 et la transition énergétique qui a enfin vraiment démarré ? Cet exercice revêt un intérêt tout particulier à l’heure où la Conférence Mondiale de l’Energie qui vient de se tenir à Istanbul a mis en exergue un aspect tout à fait nouveau pour elle : l’avenir ne se dessine plus autour d’un pic de production pétrolier appelant des alterna- tives en termes de production mais autour d’un plafond à venir de la demande mondiale fixé à environ deux tep par habitant et par an. C’est reconnaître l’existence d’un point de convergence de la consommation par tête à l’échelle de la planète en venant de plus haut pour les pays développés et de plus bas pour les pays émer- gents. Le facteur 2 de diminution de la consommation finale d’énergie en France d’ici 2050, inscrit dans la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte, traduit ce constat. Les fortes réticences exprimées par les producteurs d’énergie à cette occasion montrent que ce changement de paradigme n’est pas encore largement partagé. La COP 21, le gaz de schiste nord- américain et l’amélioration constante des performances au niveau de l’utilisation finale de l’énergie sont passés par là. L’énergie passe et repasse depuis 40 ans d’une tension sur les ressources à une tension sur les rejets (changement climatique, accidents nucléaires). Mon entrée dans le champ de l’énergie date du premier choc pétrolier. A l’époque la tension sur la res- source pétrolière s’imposait. Le nucléaire, les écono- mies d’énergie, le solaire et plus largement les énergies renouvelables étaient appelés à répondre au défi lancé par l’OPEP. Mes travaux antérieurs au sein de l’INRA concernant les échanges de CO2 et d’H2 O entre les cou- verts végétaux et les basses couches de l’atmosphère sous l’influence du rayonnement solaire (photosynthèse et évapotranspiration) justifiaient ma mobilisation au titre de la biomasse et m’avaient aussi préparé à com- prendre certains fondamentaux du monde de l’énergie. La dimension mondiale des questions d’alimentation et de besoins en eau associés, le tout en liaison avec la démographie et le développement, très présente dans mon activité passée, m’a conduit d’entrée à appréhen- der sous cet angle les questions énergétiques. Le sens de l’action que j’ai développée depuis plus de 40 ans repose sur une idée simple : si 10 milliards d’habitants devaient accéder au développement au cours du XXIe siècle, cela pourrait nécessiter des ressources annuelles limitées à une vingtaine de milliards de tonnes d’équi- valent pétrole si un effort suffisant de maîtrise de la demande était mené à bien. Il importait donc de le promouvoir dès que possible. L’analyse en compréhen- sion de la consommation finale et l’inévitable progrès technologique à ce niveau devaient rendre crédible une telle perspective. Le balancier entre les tensions sur les ressources et les tensions sur les rejets dans le champ de l’énergie n’a fait en outre que renforcer le bien-fondé de cette priorité à la maîtrise de la demande. La contribution des énergies renouvelables, en général moins agressives côté rejets, bien réparties en terme de ressources et ayant à couvrir une demande raison- nablement limitée allait devenir par ailleurs de plus en plus attrayante. Les débats sur l’avenir énergétique de la France et sur le rôle de la recherche en 1981 allaient permettre de mettre en place un outil de promotion de cette orientation, l’AFME, qui s’est élargie au début des années 90 aux thèmes de l’environnement en devenant l’ADEME. Le fait d’avoir confié à cette dernière la gestion des investissements d’avenir dans le champ de l’éner- gie en 2010 témoigne encore aujourd’hui de la perti- nence de cette orientation. Ayant ainsi grossièrement cadré le sens de l’action conduite, j’ai choisi dans ces Libres propos de retenir de mon expérience dans le domaine de la R & D, trois aspects liés à la promotion de l’innovation techno- logique dans un cadre plus ou moins régulé par des Plus de 40 ans depuis le premier choc pétrolier : quelles leçons pour l’avenir ? REE N°5/2016 165 LIBRES PROPOS considérations environnementales, de santé publique ou de sécurité d’approvisionnement. L’angle sous lequel la dynamique de l’innovation a été observée est celui que pouvait avoir le directeur scientifique d’une agence d’objectif sans laboratoire propre mais avec une bonne expertise interne. Le tout complété par une présence soutenue au niveau des programmes de R & D de la Commission européenne tout au long des années 80 puis ultérieurement par une activité de conseil auprès d’un syndicat professionnel, le SER, autour du solaire photovoltaïque et de la perfor- mance énergétique et carbonée des bâtiments. Notons d’abord que partant des axes de programma- tion initiaux, les soutiens apportés aux entreprises et aux laboratoires publics ont débouché pour certains sur des activités significatives, alors que pour d’autres ils se sont révélés être encore aujourd’hui assez loin du marché. La performance énergétique des bâtiments neufs (pro- gramme H2E 85), celle de la motorisation automobile (véhicule 3 litres), l’éolien et le solaire photovoltaïque relèvent de la première catégorie ; le solaire thermo- dynamique (Themis), la production de biocarburants à partir de produits lignocellulosiques (pilote de Soustons) relèvent de la seconde. C’est du vécu de cet ensemble que l’on tirera quelques leçons. Assurer la continuité de l’effort face aux variations du prix du pétrole Une vision glissante du potentiel des différentes fi- lières à moyen terme (capacités de production, capacités de maîtrise de la demande) est un préalable pour définir les actions à entreprendre, la vision au niveau de chaque filière s’inscrivant bien entendu dans la vision d’ensemble évoquée plus haut. Le caractère glissant tient compte de l’évolution des technologies (impact du numérique, des matériaux et des procédés de fabrication notamment), de l’ouverture de marchés quelque part dans le monde et de l’émergence, en réponse à cette ouverture, d’un possible et puissant effet de série au niveau de la production. Dans cet ensemble, le glissement de la vision ap- portée par les prix volatiles du pétrole doit être, lui, particulièrement tempéré notamment pour ce qui concerne les pouvoirs publics en matière de recherche. Ce ne fut pas le cas de la France entre 1985 et 2000 où la tentation fut alors grande de baisser fortement la garde en matière de maîtrise de la demande et de promotion des énergies renouvelables ; tentation d’au- tant plus importante que le nucléaire se situait aussi positivement que ces dernières en matière de pré- vention du changement climatique. Le fait de gérer au mieux les périodes défavorables au cours desquelles les enjeux stratégiques sont facilement effacés est un aspect important de la dynamique de l’innovation que je souhaite aborder en revenant sommairement à titre d’exemple sur des pratiques développées au cours de cette période. L’objectif était de maintenir une activi- té résiduelle significative tout au long du continuum Science – Technologie – Industrie – Marché ou Cité autour des filières les plus prometteuses. L’investissement au niveau des programmes de recherche et de démonstration de la Commission eu- ropéenne a permis d’abord de légitimer des attitudes nettement plus favorables aux orientations retenues mais aussi de mobiliser des moyens permettant de faire vivre les acteurs les plus motivés et de développer leur compétitivité en les confrontant à leurs homologues dans des séminaires périodiques de contractants. En complément, des relations particulières avec le Japon (MITI, NEDO) ont été développées et l’intérêt de par- ticiper aux “Implementing Agreements” de l’interven- tion Recherche de l’Agence Internationale de l’énergie a été promu et ceci avant que la France n’en devienne membre au début des années 90. Bref, sortir concrète- ment d’un contexte national trop spécifique a été une première réponse. Se transformer en passager clandestin d’autres poli- tiques est un autre axe qui a été suivi. Il est vrai que la transformation de l’AFME en ADEME a offert des oppor- tunités de ce point de vue. Ce fut le cas au cours des années 90 du volet « Qualité de l’air » dans le secteur des transports pour lequel la prévention de l’impact des pollutions automobiles sur la santé publique faisait appel en grande partie (hors la question du diésel !) à des solutions communes avec la maîtrise de la demande d’énergie (performance des moteurs thermiques, véhi- cules électriques et hybrides, transferts modaux, poli- tiques urbaines). D’autres exemples dans la politique des déchets, promue activement au cours de cette période, pourraient être cités. Sans détailler plus avant notons que d’autres pistes ont été explorées pour gérer cette période de basses eaux, à savoir : - sage sur le photovoltaïque) ; 166 REE N°5/2016 LIBRES PROPOS locales périphériques (DOM) ; à l’innovation de l’agence depuis le premier choc pé- trolier (action conduite par le Centre de Sociologie de l’Innovation de l’Ecole des Mines de Paris) ; - vorables en droit français des directives européennes concernant la politique de l’environnement et celle de la concurrence. Le rôle central de la régulation Le secteur de l’énergie, tant sous l’angle des res- sources (sécurité d’approvisionnement) que sous celui des rejets (changement climatique, sûreté nucléaire), est particulièrement concerné par les régulations publiques. Si les normes, prises au sens le plus large, sont parfois excessives et tatillonnes, la promotion des plus justifiées d’entre elles est la condition d’une certaine harmonie entre le marché et la cité, le consommateur et le citoyen, le court et le long terme. Elles s’inscrivent de plus dans des accords européens et internationaux que la France a signés et qu’il convient de respecter. L’action d’une agence d’objectif est par nature au cœur du dépasse- ment de potentielles contradictions entre le progrès et les inconvénients du progrès. Mais c’est un autre aspect que je voudrais souligner : la mise en place d’exigences croissantes de performance si elle est bien rythmée (d’abord ambitieuses pour les meilleurs, bien calibrées à la suite pour une application massive), est un puissant facteur d’innovations. Il suffit par exemple d’examiner le poids des labels et de la réglementation thermique hier, des labels Energie-Carbone demain dans le secteur de l’habitat et du tertiaire pour s’en convaincre Dans le domaine des émissions de CO2 et des pol- luants automobile, là encore le durcissement progressif des exigences, plus que la demande des clients, joue un rôle majeur dans l’amélioration des performances et l’évo- lution vers les solutions hybrides et le véhicule électrique. Contrairement aux productions centralisées d’éner- gie, la plupart des EnR et la presque totalité des actions de maîtrise de la demande ont un caractère modulaire. La dynamique des courbes d’apprentissage – du type coût de l’énergie produite ou économisée versus la taille du marché – se prête bien de ce fait à une stratégie de colonisation de niches successives avant d’atteindre la compétitivité sur des marchés de masse. Des marchés de niches au marché de masse : le cas du photovoltaïque Ce fut le cas du solaire photovoltaïque qui partait au moment des chocs pétroliers avec l’atout d’un très grand potentiel de marché mais avec des coûts beaucoup trop élevés pour pouvoir concurrencer rapidement les filières traditionnelles. Le tout dans un domaine où la dyna- mique de la R & D était portée par des disciplines scien- tifiques particulièrement actives (physique du solide) et des produits appelés à occuper de vastes marchés (sili- cium pour l’électronique, écrans plats). Le solaire photo- voltaïque occupait déjà une première niche stratégique au moment des chocs pétroliers : le spatial pour lequel la question du coût était secondaire mais par contre la question de la fiabilité essentielle. Cette dernière exi- gence allait fortement influencer la dynamique qui sui- vra : comment réduire les coûts et conserver l’essentiel de cette dernière qualité. Les niches suivantes en effet l’exigeaient : la fourniture d’électricité pour les relais de télécommunication et le service des phares et balises. Ensuite ce fut le tour des sites isolés en France (refuges de montagne) et surtout dans les pays en développe- ment pour couvrir des besoins décentralisés dans un contexte où l’électrification rurale était hors de portée (éclairage, irrigation, santé). La production photovoltaïque raccordée au réseau, présente en Allemagne dès le début des années 1990, apparaît en France d’abord dans les DOM puis progres- sivement en métropole à partir de 2000 avec les tarifs d’achat puis les appels d’offres, avant de connaître un niveau d’activité relativement élevé (près de 1 GW installé en France durant l’année 2016, 70 GW dans le monde). Une accélération brutale de la baisse des coûts explique ce changement de rythme (de 30 c / kWh en 2006 à 7 c /kWh en 2016 pour les centrales au sol). Cette accélération n’est pas due à une rup- ture technologique particulière mais à un effet de série massif introduit par l’industrie chinoise : les cinq pre- miers fournisseurs chinois ont chacun aujourd’hui des capacités supérieures à 5 GW par an, alors que le fran- çais Photowatt était dans les cinq premiers mondiaux encore en 2000 avec quelques dizaines de MW. La cellule photovoltaïque en silicium poly ou monocristal- lin est en passe de devenir une commodité avec ses attributs : l’essentiel de la valeur ajoutée des installa- tions se déplace vers l’aval surtout si l’on s’intéresse aux bâtiments, la capacité de concurrencer ce type de REE N°5/2016 167 LIBRES PROPOS fournisseurs est à la fois importante et très difficile (forte standardisation du produit, faible valeur ajoutée pour un fournisseur). Quelle leçon tirer de cette histoire pour la suite de l’action ? D’abord un constat : si la politique suivie n’a pas abouti à ce que l’Europe prenne la main sur l’amont de la filière, il reste que l’effort conduit, en France et en Allemagne notamment, avec l’appui de la Commis- sion européenne, fait que ces deux pays restent pré- sents sur l’ensemble du continuum Science – Technologie – Industrie – Marché et ceci pour tous les mail- lons de la chaîne de production. Pour l’aval, l’essentiel dorénavant est l’intégration des installations photovoltaïques dans des quartiers à énergie positive avec toutes les innovations qu’imposera le numé- rique, les stockages d’électricité, les contraintes des réseaux et les impé- ratifs architecturaux (formes et cou- leurs). Cet aspect est d’autant plus important qu’une urbanisation « du- rable », aujourd’hui dans les pays émergents et demain dans les autres, est une opportunité pour des offres de services sophistiqués pour lesquels l’Europe a plus de chances de garder la main. Pour l’amont, l’établis- sement d’un rapport de force avec les fournisseurs de commodités repose sur un effort de R & D de nature à remettre en cause le caractère standard du produit. Un progrès significatif portant sur le rendement des cel- lules avec la réduction de surface qui en découle pour conserver la même production est à cet égard une piste à explorer. Là encore un enchaînement de niches pour lesquelles l’encombrement aurait un caractère critique pourrait être alors recherché. En conclusion Les innovations souvent proli- fèrent à la périphérie des systèmes et quelques-unes ont vocation à migrer vers le centre. Entretenir la diversité périphérique est un puissant moyen de préparer l’avenir. Philippe Chartier est ingénieur agronome et docteur ès sciences physiques. Chercheur à l’Institut national de la recherche agronomique, il devient en 1982 directeur scientifique de l’AFME puis de l’ADEME. En 1999, il rejoint le Syndicat des énergies renou- velables comme conseiller Bâtiment- Energie-Carbone. De 1985 à 1988, il a par ailleurs présidé le comité de ges- tion du programme de R&D « Energies non nucléaires » de la Commission européenne. Philippe Chartier est officier de l’ordre de la Légion d’honneur.