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vendredi 8 décembre 2017

14 - 3 mesures pour réduire le CO2 au moindre coût

 3 mesures politiques suffisent :
  • 1 - Créer une taxe carbone (TC) de 25 €/T CO2 appliquée à TOUS les produits énergétiques fossiles quel que soit leur usage, puis augmentée de 5 €/T CO2 par an, pour parvenir en 10 ans à 75 €/T CO2. En masse, la TC doit être compensée par une baisse de TVA au taux normal.
  • 2 - Mettre en place une tarification électrique à variation horaire répercutant à l’abonné les prix du marché de gros de l’électricité, majorés par une taxe carbone variable selon le type de centrale productrice : nulle pour les énergies décarbonées (renouvelables et nucléaire), ou proportionnelle à la teneur en CO2 pour les centrales électrothermiques. 
    • Le « yield management » permet de dissuader la consommation pendant les crêtes et de l’accroître pendant les heures creuses, et de réduire ainsi les variations, et donc la part électrothermique fossile en utilisant mieux les énergies intermittentes et en saturant les capacités nucléaires existantes. Ceci existe déjà pour les gros clients industriels qui bénéficient d’un prix minoré en contrepartie d’un contingent d’heures d’arrêt, dites « effacement » au gré de l’opérateur. C’est aussi le principe des abonnements domestiques « EJP » et « Tempo », trop simplistes pour être optimum. 
    • L’abonné serait prévenu à l’avance de l’évolution des tarifs horaires sur 24 heures, l’opérateur restant autorisé à modifier ses prévisions chaque heure, d’une valeur d’autant plus faible que la période concernée est proche. L’abonné – ou chaque appareil programmé à cet effet – peut ainsi anticiper ou retarder sa consommation. 
    • Les fabricants de radiateurs ou d’électroménager rendraient à très bas coût leurs appareils intelligents, car beaucoup sont déjà dotés de microprocesseurs. Ces appareils pourraient être connectés au Web, ou à défaut informés par CPL (courants porteurs en ligne).
  • 3 - Supprimer toutes les distorsions de concurrence dans le marché du carbone
    • Bonus/malus automobile
    • Normes énergétiques du bâtiment et des véhicules
    • Subventions et exonérations (biocarburants)
    • Tarif garanti et priorité d'écoulement pour les futures installations PPV ou éoliennes
    • Biais concurrentiels divers

Effets des 3 mesures sur les prix:
  • Sur le charbon, qui contient 80% de carbone, qui vaut 60 €/T au prix de gros, et qui émet 3 T CO2/T, le prix est majoré de 75 € d’emblée, et de 225 € à terme. L’effet de la taxe est dissuasif pour toutes les applications purement thermiques, et notamment pour la production électrique.
  • Sur le gazole carburant, qui vaut au détail 1,20 €/l TTC, soit 1,20 / 0,84 = 1,43 €/Kg, et qui émet 3,14 kg CO / Kg le prix est augmentée d’emblée de 0,065 €/l, soit 5,5%, et de 16,5% à terme, qui n’est pas suffisant pour paralyser le trafic, mais suffisant pour orienter les choix des consommateurs sur les modèles économiques, ou hybrides pour les usages urbains. Sur la vie d’un véhicule diesel moyen qui parcourt 160 000 km à 6 l/100 km, soit environ 10 000 litres, la pénalité de 1 650 € à terme est significative, mais loin de compenser la suppression des bonus à l’achat (6000 €) des véhicules tout-électrique exagérément subventionnés.
  • Sur le fioul de chauffage et le GNR (Gazole non routier), moins taxés, donc de prix public plus bas, la dissuasion est significativement renforcée, ce qui accélérera les substitutions ou se répercutera dans les prix comme il se doit.
  • La situation de l’essence est identique, à condition de poursuivre le rééquilibrage des TICPE jusqu’à avoir la même taxe au kilogramme (qui représente le pouvoir calorifique), et non au litre comme envisagé, mais qui est dépourvu de sens.
  • L'augmentation de la fiscalité générale n'étant absolument pas le but recherché, il y aura lieu de compenser le produit de la TC par une petite baisse de la TVA au taux normal.
Exemples 
  •  Ajouter une taxe carbone sur le prix des carburants pénalise toute émission de CO2 quelle qu'en soit la cause, alors qu’un malus pénalise la consommation théorique du véhicule avant toute utilisation, mais ne pénalise ni son usage excessif, ni sa dégradation au fil du temps, ni la possession de plusieurs petits véhicules, ni la conduite inappropriée.
  • Chauffage : Ajouter une taxe carbone sur le prix du fioul domestique et du gaz incite à améliorer efficacement l’isolation, à utiliser des chaudières à condensation, à passer au chauffage électrique largement décarboné ou au chauffage biénergie, ou aux pompes à chaleur, à programmer et réduire la température, à préférer le chauffage des personnes à celui des bâtiments, alors qu’un bonus sur un achat (isolation, chaudière…) n’agit que sur un seul paramètre plus ou mins pertinent, et n’est souvent qu’un effet d’aubaine.
  •  La politique des prix garantis assortis d’une priorité d’écoulement pour les énergies éolienne intermittente et photovoltaïque contracyclique aboutit à :
    •  des coûts de CSPE très élevés pour l’abonné, 
    • et à une perte de profitabilité des autres producteurs par distorsion de concurrence, 
    • et ceci pour un résultat très incertain en termes de CO2. 
  • Une taxe carbone n’aurait pas ces inconvénients et validerait, ou non, ces énergies après "effet carbone". Une aide au démarrage, sous forme de l’abondement à un taux fixe du chiffre d’affaires réalisé dans les conditions du marché, n’aurait pas ces effet pervers. 
Conclusion 

Ces mesures aboutissent à remplacer :
  • une contrainte ou une incitation sur certains moyens jugés respectivement nocifs ou préférables, sans obligation de résultat, 
  • par une contrainte sur le résultat, qui laisse au marché et à l’utilisateur le choix de tous les moyens appropriés aux innombrables cas particuliers, pour y parvenir au moindre coût.
Ces mesures sont conformes aux principes énoncés dans « Economie du bien commun - Chapitres 6 – Le défi climatique » de Jean TIROLE, prix Nobel d’économie.

mardi 8 décembre 2015

Electricité et CO2 : Le contre-exemple allemand



Résumé :

Le contraste entre les politiques française et allemande en matière de production électrique est beaucoup plus violent qu’on ne l’imagine, avec des résultats très inattendus : malgré le dictionnaire, les « Grunen » ne sont pas verts du tout !

En lisant ce message vous apprendrez que le développement des énergies photovoltaïque et éolienne en Allemagne a nécessité 350 milliards d’Euros d’investissements, mais n’a abouti qu’à baisser la production nucléaire décarbonée, et non les énergies primaires fossiles. A l’arrivée, le MWh consommé en Allemagne émet 10 fois plus de CO2 que son homologue français, et coûte 53% plus cher à la production, et 87% plus cher au détail.

Cette situation désastreuse s’explique par le fait que, en raison de leur facteur de charge très faible (13% et 18% respectivement) les puissances nominales installées en solaire et éolien sont monstrueuses (35 GW et 55 GW respectivement), très supérieures à la puissance moyenne requise par le pays. Quand les conditions (soleil et vent) sont favorables, l’opérateur de réseau n’a pas d’autre choix que de les brader à l’export. Quand elles ne le sont pas, la production au lignite augmente ! Dans les deux cas, l’abonné allemand paye…

Dans ce contexte, des véhicules à batteries ou à hydrogène n’apportent évidemment aucune baisse d’émissions de CO2, mais plutôt une aggravation ! Il faudrait finir par comprendre que l’écologie ne pourra être efficace que si elle veut bien envisager l’aspect économique des problèmes… Le prix Nobel d'économie Jean Tirole arrive exactement aux mêmes conclusions.

Message

Le CO2, ou dioxyde de carbone, n’est pas à proprement parler un polluant, puis qu’il est au cœur de la vie par la photosynthèse, au même titre que l’eau, et sans aucun danger direct pour l’homme. Mais le GIEC a largement démontré que l’augmentation de son taux dans l’atmosphère est quand même le principal responsable de l’effet de serre qui conduit au dérèglement climatique, le plus grave risque environnemental actuel. La réduction des émissions mondiales de CO2 est donc l’objectif prioritaire majeur.

Bien que notre blog soit consacré à la France, il est intéressant d’analyser l’exemple allemand pour évaluer les résultats économiques et écologiques obtenus par une politique largement dictée par les écologistes politiques, les « Grunen », qui privilégiant à outrance les énergies renouvelables par a priori antinucléaire largement diffusé dans leur opinion publique.

Production Allemagne : valeurs annuelles

L’historique de la production électrique allemande annuelle est donné par le graphique suivant :



Du bas vers le haut, en production annuelle :

  • L’hydraulique est constante et faible : il y a peu de montagnes en Allemagne.
  • Les « Autres » sont renouvelables (principalement biométhane)
  • La production nucléaire, décarbonée, est en chute rapide conformément à des décisions politiques.
  • Les énergies vertes (éolien et photovoltaïque) sont en croissance massive et produisent 26% du total. Elles ont nécessité un investissement de 350 milliards d’euros, qui a abouti essentiellement à réduire le nucléaire de 43%. Leur production reste intermittente, avec des conséquences importantes (voir ci-dessous).
  • Les énergies fossiles assurent 54% de la production, chiffre très élevé, dont seulement 10% pour le fioul et le gaz, mais 43% pour le charbon et le lignite, les pires émetteurs. Curieusement, on note que cette production fossile n’a baissé que de 6% en 15 ans.

Production France : valeurs annuelles

Comparons avec la situation en France, toujours en production annuelle, avec le même code de couleurs :



  • L’hydraulique est plus importante : en France, il y a beaucoup de montagnes.
  • Les « Autres » renouvelables sont très bas (principalement la biomasse)
  • La production nucléaire, décarbonée, est énorme et à peu près constante sur la période qui n’a connu ni mise en service, ni arrêt de réacteur.
  • Les énergies vertes (éolien et photovoltaïque) sont en croissance lente et ne produisent que 4% du total.
  • Les énergies fossiles n’assurent que 5% de la production, dont 2% pour le charbon, très émetteur, et 3% pour le fioul et le gaz. On note avec satisfaction que cette part, quoique déjà faible au départ, fortement baissé (- 45%) malgré un investissement modéré dans les énergies vertes.
Production : Comparaison Allemagne / France

Au global, les moyenne annuelles des émissions de CO2 par mégawattheure produit sont de
  • Allemagne :    500 Kg/MWh
  • France :          50 Kg/MWh
Soit un facteur 10 !

La comparaison des coûts est également édifiante :
€/MWh
France
Allemagne
Ecart All / Fra
Production
53,8
82,2
+53%
Consommateur final
138,9
260,3
+87%

Consommation électrique - Exportation

Comparons maintenant les exportations
Exportations
2000 (TWh)
2014 (TWh)
2014 (% production)
France
69
67
12 %
Allemagne
0
35
5,7 %

On constate que les exportations allemandes croissent avec le développement des énergies vertes très coûteuses, mais subventionnées par l’abonné, pendant que les exportations, françaises, logiquement plus élevées  en raison de la compétitivité de l’électronucléaire, sont stables. Pourquoi ?

Pour y répondre, il faut se rappeler :
  • que la compétitivité ne s’exprime pas par des prix moyens sur l’année, mais heure par heure sur un prix de marché très variable (0 à 1 000 €/MWh) selon la consommation ET selon la production des énergies fatales à écoulement prioritaire.
  • que les centrales à énergie verte ont un facteur de charge (= production annuelle réelle / production annuelle à pleine capacité) en Allemagne de l’ordre de 13% pour le photovoltaïque , et de 18% pour l’éolien terrestre.
  • En d’autres termes les capacités de production verte installées en Allemagne sont énormes : 55 GW en éolien, et 35 GW de solaire. Leur somme, soit 90 GW, excède la consommation allemande moyenne (70 GW), et a fortiori la consommation minimum, évaluée à 40 GW. Quand le vent est fort, et/ou le soleil brillant, la production verte excède fréquemment la consommation.
  • Face à cette situation, l’opérateur de réseau n’a d’autre choix que d’exporter les excédents de production à un prix bradé pour intéresser ses voisins, fût-il négatif (c’est arrivé !).
  • La différence entre ce prix bradé, et le tarif élevé garanti aux producteurs verts allemands, est à la charge par l’abonné allemand, comme pour la CSPE en France, en plus élevé.
  • Dans le graphe ci-dessous, l’analyse des flux transfrontaliers mensuels montre que,  au cours des mois où le vent en Allemagne a été supérieur à la moyenne, 80% de l’excédent éolien est exporté.
  • L’analyse des flux quotidiens, notamment en été, montre une excellente corrélation entre les exportations et la production solaire, évidemment de jour.
     Graphe origine BC Consult

Le graphe ci-dessus, emprunté à un site favorable au photovoltaïque, est relatif aux conditions particulièrement favorables du 1er au 3 octobre 2013, tous jours ouvrables. Il donne au cours de la période, les 3 courbes de :
  • La production photovoltaïque seule
  • La production totale photovoltaïque + éolienne
  • Le prix de marché de gros du MWh

On y voit clairement que :
  • En journée ouvrable hors pointes du matin et du soir, la corrélation entre la hausse de la production photovoltaïque et la baisse du prix du MWh montre que cette production est excédentaire, et donc majoritairement exportée.
  • La nuit, la corrélation entre une consommation naturellement faible, et la poursuite d’une production éolienne excédant les besoins, et donc exportée, tire les prix à un niveau d’autant plus bas que la demande dans les pays recevant ses exportations est également faible, autour des 20 €/Mwh, en dessous du prix accessible au nucléaire.
  • Les matins et soirs, où se situent les pointes quotidiennes (hors pointes hivernales), la remontée des prix vers 50 à 60 €/MWh, très au-dessus du prix de marché français au même moment montre une consommation nationale, mais celle-ci ne concerne que l’éolien, faute de soleil à ces heures.
  • En d’autres termes, la variabilité rapide et aléatoire des productions vertes ne leur permet pas de satisfaire une consommation également variable. L’ajustement est réalisé par l’exportation, ce qui a évidemment des limites ! On peut ainsi estimer, sans risque d’excès, que plus de la moitié de la production verte allemande est exportée.
  • Il s’en suit que la revendication, fréquemment exprimée, selon laquelle l'énergie électrique consommée en Allemagne résulte pour 22% de l’éolien et du photovoltaïque, est fausse : il s’agit en réalité de l’énergie produite. Partant d’une évaluation modérée selon laquelle 50% de ces énergies sont exportées, faute de pouvoir être consommées, car produites au mauvais moment, le ratio se réduit à environ 10% !

Conclusion : l’écologie ne peut s’affranchir de l’économie

Dans le contexte allemand, des véhicules à batteries n’apportent pas de baisse d’émissions de CO2, et les véhicules à hydrogène, handicapés par le médiocre rendement du cycle hydrogène, apportent une aggravation

Il faudrait finir par comprendre que l’écologie ne pourra être efficace que si elle veut bien envisager l’aspect économique des problèmes…

Un investissement de  350 milliards d’euros pour arriver à ces 10% verts pendant que les énergies fossiles assurent 56% de la consommation et maintiennent des émissions de CO2 très élevées, et à un prix de l’énergie électrique proche du double de celui de la France, est évidemment un non-sens. Avec cette somme, il était possible, au choix :
  • De créer un parc électronucléaire à eau pressurisé (le plus sûr) de 20 EPR aux normes « post-Fukushima » d’une puissance dépassant les pointes de consommation allemandes (ce qui est superflu), avec zéro émission de CO2.
  • D’améliorer drastiquement l’isolation thermique de 10 millions de logement pour en diviser par deux la consommation énergétique à raison de 35 000 € par logement.
  • De construire 20 millions de véhicules sobres (hybrides légers de faible section, moteur à essence de cylindrée réduite) consommant 2 litres aux 100 km dans les conditions réelles d’utilisation, de large autonomie, et capables de circuler comme les autres aux vitesses autorisées.
  • Un panachage optimisé des trois suggestions ci-dessus.
Les écologistes sincères doivent comprendre que le coût maîtrisé de la transition énergétique est une condition sine qua non de son efficacité, et de sa vitesse de mise en œuvre réclamée par le GIEC. Il est à craindre que les écologistes politiques, aveuglés par leurs croyances, ne le comprennent pas avant très longtemps. Il vaudrait donc mieux n’écouter ni ces partis très minoritaires, ni les ONG dites écologistes qui ne représentent que leurs propres militants !

Jean TIROLE, prix Nobel d'économie 2015, fait dans son remarquable ouvrage "Economie du bien commun", le commentaire suivant, page 278: "Les Etats dépensent parfois jusqu'à 1000 € par tonne de carbone évitée (c'est le cas notamment de l'Allemagne, pays peu ensoleillé, avec des l'installation de photovoltaïque de première génération), alors que d'autres émissions pourraient être réduites à un coût de 10 € la tonne. Il s'agit d'une politique qualifiée d'écologiste par une vaste majorité d'observateurs, mais qui ne l'est pas vraiment : pour un coût identique, on aurait pu réduire les émissions de 100 tonnes au lieu d'une seule!"