VE 11 - Conclusion sur le VE

Le VE : Innovation pérenne ou rêve écologiste ?

« Dans un monde inondé d’informations sans pertinence, le pouvoir appartient à la clarté. »  Yuval Noah Harari

VE1 - L’énergie requise par un véhicule

VE2 - Pollution : Chiffres, normes et opinions

VE2.1 - Plomb

VE2.2 - Soufre

VE2.3 - Monoxyde de carbone

VE2.4 - Benzène

VE2.5 - Oxydes d’azote

VE2.6 - Ozone

VE2.7 - Particules fines

VE3 - CO2 : Pas polluant, mais critique

VE4 - Traces CO2 du VT

VE5 - Traces CO2 du VE  

VE6 - Comparaison CO2 VE / VT polyvalent

VE7 - Comparaison CO2 VE / VT urbain

VE8 - Comparaison VE / VT autonomie

VE9.1 – Distorsion € Bonus

VE9.2 – Distorsion € TICPE

VE9.3 – Distorsion € Norme UE émissions

VE9.4 – Distorsion € Totale

Les distorsions « soft » : Infox

VE10 -1 Fukushima par TF1

VE10 -2 Diesel par Gérald Darmanin

VE10 -3 Pollution et anticyclone

VE10- 4 Espérance de vie par l’ADEME

VE10 -5 Ecologie et Politique

VE11 – Conclusion sur le VE

VE 11- Conclusion sur le VE

A court terme : les distorsions de concurrence seront maintenues, avec peu de changement de l’image des VT :

• On assistera à un développement assez rapide du VE dans les grandes métropoles et leur périphérie, en tant que seconde voiture d’utilisateurs « CSP+ » et d’entreprises, tous disposant d’emplacements de parking à leur domicile ou sur leur lieu de travail. Ces clients seront souvent les actuels utilisateurs de VT hybrides.
• Malgré un habitat assez favorable, le développement du VE sera plus lent dans les villes de province où les revenus sont moins élevés.
• En dépit d’un habitat très favorable, il sera très lent dans les villages et les campagnes, en raison de revenus bas, mais aussi des distances plus élevées indispensables, car un VE permet parfois un aller et retour sans recharge à la préfecture, mais pas à la capitale régionale.
• Il sera exceptionnel chez les locataires d’HLM, dans les centres-villes sans parking privatif, et chez ceux qui ne peuvent pas accéder à la multi-motorisation, car le VE ne remplace pas le VT pour partir en vacances…

A plus long terme, au-delà de 10 ans

Des évolutions plus lourdes, mais contradictoires, se produiront, qui modifieront probablement les règles du jeu.

Evolutions favorables au VE :

• La taxe carbone (TVA incluse) augmentera progressivement jusque vers 100 €/T de CO₂, soit 0,27 €/litre de gazole.
•  L’opinion publique se montrera de plus en plus intolérante aux nuisances réelles ou supposées dues aux VT.
•  Les batteries suivront leur courbe d’expérience qui en fera baisser leur coût de 10% à 20% pour chaque doublement de la qualité cumulée produite (courbe d’expérience du Boston Consulting Group), tout en améliorant leur longévité et leur densité énergétique dans des proportions difficiles à évaluer.
•  Une réglementation routière coercitive réduira l’agrément de conduite à bien peu de chose, ne justifiant plus la puissance surabondante des moteurs actuels, qui baissera donc.
•  Les véhicules autonomes parachèveront cette évolution avec des puissances limitées à 30 KW largement suffisantes pour assurer leur fonction.
•  Le nombre de bornes de recharge publiques et privées augmentera progressivement.
•  Une Tarification variable de l’électricité par tranche horaire en « yield management » serait favorable aux recharges nocturnes.

Evolutions défavorables au VE :

• Au prix d’une architecture bien différente, des VT hybrides légers, aux antipodes des SUV actuels, capables de circuler aux vitesse licites en toutes circonstance avec une motorisation hybride (thermique + électrique) limitée à  35 KW, aboutissant à limiter leur consommation à 3 litres d’essence aux 100 km sur autoroute, et  leur trace carbone de fabrication à moins de la moitié d’un VE.
• La fin en 2022 de la double pondération des VE dans le calcul de la moyenne des émissions selon les normes UE réduira quelque peu la distorsion de concurrence :
•  « L’évasion fiscale » du VE en matière de TICPE finira par prendre fin : En France aucun gouvernement n’acceptera de perdre 37 G€ par an (hors TVA sur le produit).
•  La pérennité du Bonus / Malus est incertaine, mais sa neutralité budgétaire reste assurée. Si la part du VE augmente au détriment du VT, son bonus ne pourra que devenir dérisoire,
• Après quelques années, les usagers comprendront qu’une batterie n’est pas éternelle, et que son remplacement vers 1 500 cycles (200 000 km) est très coûteux.  Si les batteries louées, selon la pratique de Renault, se répand, elle aboutit à répartir le risque avec un coût qui se rapproche d’un budget carburant.
• Le problème complexe du recyclage des batteries restera problématique et pourra altérer l’image verte du VE.
• Une forte croissance de VE posera inévitablement la question de nouveaux moyens de production électrique décarbonée, faute desquels le VE perdrait son caractère écologique. L’opinion publique et les militants écologistes comprendront-il que le nucléaire est préférable au CO₂ ?
• L’indispensable développement de la comptabilité carbone mettra en évidence la trace carbone élevé des VE ce qui altérera leur image et réduira leur préconisation.
• Cette comptabilité carbone mettra aussi en évidence qu’il est plus simple et moins cher de réduire le CO₂ en commençant par la production électrique et le chauffage, et qu’il vaut mieux utiliser les hydrocarbures là où ils sont :
• Irremplaçables : la pétrochimie 
• Presque irremplaçables : les avions
• Extrêmement difficiles à remplacer : les poids lourds et les bateaux
• Difficiles à remplacer : les véhicules particuliers.

Vehicule 2,3 l/100 km : 6 – Perspectives

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Energie

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Véhicules

Profil

Sujets connexes :

Véhicule 2,3 l/100km : 1 - Principes et architecture

Véhicule 2,3 l/100km : 2 - Moteur thermique

Véhicule 2,3 l/100km : 3 - Rapports de transmission

Véhicule 2,3 l/100km : 4 - Hybridation électrique

Véhicule 2,3 l/100km : 5 - Transmission et performances

Nous venons de voir que la construction d’un véhicule de tourisme se contentant de 2,3 litres d’essence aux 100 km est sans aucun doute techniquement et industriellement et possible, et ce pour un coût de production très raisonnable résultant du choix de solutions simples. Il peut afficher un résultat économique très intéressant pour l’utilisateur.

Aspect général

Nous nous sommes risqués à une ébauche des volumes, étant bien entendu que les carrossiers et stylistes pourraient jouer sur les surfaces, les couleurs, et les nervures bien orientées au plan aérodynamique.

(Plan de silhouette en cours de réalisation)

Cette voiture  est très typée à plusieurs titres :

• Etroite et basse, son habitabilité est limitée
• Position de conduite est assez allongée, comme dans les voitures de sport dont elle ne fait pas partie : puissance réduite et boîte pilotée.
• Accès aux places avant est handicapé par des bas de caisse relevés indispensable à la rigidité de la plateforme
• Une seule place arrière d’accès peu pratique
• Longueur assez  importante par rapport à l’habitabilité
• Absence de rétroviseurs extérieurs qui demandera une modification législative
• Style des volumes limité par la recherche d’une faible traînée, mais pouvant être compensé par un style des surfaces, et l’ajout de nervures  parallèle aux lignes d’écoulements.

Mais elle dispose d’atouts majeurs :

• Economie massive de carburant pour l’utilisateur
• Ecologie grâce à la division par 2 des émissions de CO₂ d’utilisation sans recourir au diesel, et grâce à une masse réduite qui réduit aussi la trace carbone de fabrication des matériaux en augmentant la valeur ajoutée.
• Autonomie équivalente à celle d’une routière diesel
• Polyvalence : peut remplacer n’importe quelle autre voiture jusqu’à trois passagers avec leurs bagages.
• Longévité permise par l’automatisation de la transmission et de ses embrayages et le fonctionnement du moteur thermique dans des conditions optimum, et souvent à l’arrêt en ville, remplacé par l‘inusable moteur électrique.

Est-elle vendable ?

Nous nous plaçons ici dans l’hypothèse d’un marché concurrentiel non faussé, donc sans recours à des subventions ou détaxes, contrairement aux véhicules  électriques ou à hydrogène (bonus d’achat et absence de TICPE et TA afférente sur l’énergie électrique) qui sont outrageusement avantagés aux frais du contribuable.

Reconnaissable au premier coup d’œil, différente de toutes les autres, elle créera à elle seule un  nouveau segment, comme l’on fait la Citroën DS19 en 1955, la Renault 16 en 1965, la Matra Espace en 1987, ou la Smart en 1998. Elle ne laissera pas indifférent, et trouvera très vite sa notoriété.

Son caractère écologique est évident pour un technicien averti : la réduction d’émissions de CO₂ qu’elle permet, ramenée  à son coût, est bien plus favorable que celle d’un véhicule électrique qui les supprime totalement (au moins localement) pour un prix double nécessitant des subventions et détaxations. La comparaison avec un véhicule à hydrogène lui est encore plus favorable. Mais cette notion est trop complexe pour passer rapidement dans l’esprit du grand public qui risque de retenir que cette voiture émet moins de CO₂, mais en émet quand même. Le CO₂ étant généralement, quoiqu’à tort, considéré comme un polluant localement nocif, l’image verte du véhicule peut s’en trouver réduite.

Son avenir est en revanche assuré si la réglementation renonce à choisir des solutions supposées vertes sans prendre en compte leur viabilité économique, mais se limite au résultat en instaurant la taxe carbone dans toutes ses applications énergétiques comme nous le préconisons depuis longtemps. Ainsi, elle ne fausse pas la concurrence. La voiture en projet se développera au détriment des véhicules conventionnels, et freinera le développement des véhicules tout électrique dans leurs applications non strictement urbaines, contribuant significativement à une baisse des émissions de CO2 qui sera gratuite pour l’Etat, et même positive grâce à la taxe carbone.

Réduire vite et beaucoup le CO2 en France

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Sujets connexes :

Etape 1 : substitution de combustibles fossiles

Etape 2: l’efficacité énergétique

Etape 3 : la substitution électronucléaire

Etape 4 : aller plus loin avec les véhicules

Incitations économiques pour les 4 étapes

Bien que le CO₂ ne soit pas à proprement parler une pollution, puisqu’il est au cœur de la vie par la photosynthèse, et sans danger direct pour l’homme, le GIEC a largement démontré qu’il est quand même le principal responsable de l’effet de serre qui conduit au réchauffement climatique, lequel est le plus grave risque environnemental actuel, loin devant les diverses pollutions qui sont en forte régression en France et dans la plupart des pays de l’OCDE. La réduction des émissions mondiales de CO₂ est donc l’objectif prioritaire majeur, le seul qui soit vraiment indispensable.

A cet effet, dans quelques jours, la COP21 va commencer et tenter d’obtenir des engagements de réduction, ou de moindre progression, des émissions de CO₂ anthropique de la part les pays participants, presque tous. En France, où la situation en matière de CO₂ est bien plus favorable que celle de la plupart des pays comparables, de nombreuses voies  de forte réduction existent néanmoins.

Elles peuvent être classées en quatre familles promues par trois incitations économiques :

• Substituer entre eux des combustibles fossiles : parmi eux (charbon, pétrole, gaz), préférer le gaz, et réduire prioritairement le charbon.
• Rechercher l’efficacité énergétique dans toutes les applications.
• Substituer l’énergie électronucléaire, permanente, aux combustibles fossiles
• Envisager des véhicules alternatifs, électriques ou à hydrogène.
• Mettre en place ou renforcer les incitations économiques générales :
• La taxe carbone pour réduire la compétitivité des énergies fossiles et particulièrement du charbon.
• Le « yield managment » de la tarification de l’énergie électrique, pour réduire les crêtes en anticipant ou reportant certaines consommations
• La suppression de l’absurde coefficient 2,58 appliqué au chauffage électrique selon la norme RT 2012

Les solutions 1 à 3, peu onéreuses et faciles à mettre en œuvre, permettent de gagner du temps en réduisant très vite les émissions. Il s’en suit que les nouvelles énergies vertes (photovoltaïque, éolien terrestre ou maritime, hydrolien) n’y figurent pas : très coûteuses et fatales, handicapées par le coût élevé et le rendement déplorable du stockage qu’elles nécessitent en raison de leur intermittence, elles ne sont jamais compétitives à un horizon prévisible par rapport aux mesures 1. à 3. ci-dessus, et constitueraient donc plus une entrave qu’un avantage, compte tenu des ressources limitées disponibles à cette fin. Ceci n’empêche évidemment pas d’utiliser les installations qui existent déjà et sont donc devenues contractuelles.

La production délocalisée qui nécessite des « smart grids » (réseaux intelligents), très tendance, n’y figurent pas non plus, pour deux raisons majeures :

Le coût de 1 000 000 installations individuelles de production électrique de 1 KW (quelles s’elles soient) sont beaucoup plus onéreuses et ont une trace carbone très supérieure à celle d’une installation centralisée de 1 Gw. En outre leur rendement est beaucoup moins bon.

La variabilité de la consommation diminue évidemment quand on la considère globalement, puisque les consommations de base, très dispersées entre zéro et la puissance de l’abonnement, n’interviennent que par leur moyenne. Vouloir créer des installations de production au niveau le plus aval donc à une puissance installée finalement beaucoup plus élevée, avec un facteur de charge très bas. Dans l’exemple ci-dessus, il faudrait avoir 1 000 000 d’installations individuelles non pas de  KW mais probablement plutôt de  5 KW…

Les étapes

Pour la clarté de l’exposé, les étapes  1 à 4 sont considérées successivement. Il va de soi qu’elles peuvent largement se superposer, ce qui n’en modifie pas le résultat final.

Substitution de combustibles (Voir détails par secteur et par combustible)

A pouvoir calorifique égal le charbon émet 64% de plus que le pétrole, et le gaz 21% de moins. La substitution du gaz au charbon et au pétrole est :

• Possible en agriculture, industrie et chauffage, dès que le réseau de gaz est présent, et hors applications de mobilité
• Facile en production électrique
• Difficile ou impossible en sidérurgie, dans les transports et en chimie

Cette substitution permet ainsi à elle seule une baisse de 6% des émissions de CO2 à consommation énergétique constante par définition, et ce rapidement et au moindre coût. Elle se produira spontanément grâce à une taxe carbone suffisamment élevée qui pénalise beaucoup plus le charbon, et un peu plus le pétrole, que le gaz.

Efficacité énergétique (Voir détails par secteur et par combustible)

C’est en principe la voie à privilégier : obtenir le même résultat en utilisant moins d’énergie. Pratiquement impossible en sidérurgie, elle peut en revanche être significative en agriculture, industrie et chauffage, et aussi dans la production électrique grâce au meilleur rendement des nouvelles centrales au gaz. Elle se poursuivra dans les transports, surtout par la modification des usages (covoiturage et autocar) et l’apparition de véhicules économes.

L’efficacité énergétique permet d’envisager un gain de 23% sur l’énergie fossile consommée sans révolution majeure, donc assez vite. S’ajoutant aux substitutions du § 1. , la réduction des émissions est de 27%, déjà très appréciable. Elle sera renforcée par la taxe carbone qui vient renchérir les prix des énergies fossiles.

Substitution électronucléaire (Voir détails par secteur et par combustible)

L’électronucléaire peut apporter une solution majeure à toutes les applications de chauffage (agriculture, industrie, résidentiel et tertiaire) qui peuvent être électriques avec une meilleure efficacité énergétique, grâce à un rendement naturel de 100%, voire beaucoup plus avec des pompes à chaleur. Grâce à ces dernières, la substitution peut se faire à parc nucléaire constant ou faiblement croissant.

Cette substitution aboutit à elle seule une réduction de 28% supplémentaires de l’énergie fossile consommée et de des émissions de CO₂, ce qui est énorme. Elle aboutit à une baisse cumulée des émissions de CO₂ de 45%, ce qui excède l’engagement français de -40% en 2030. Elle nécessite, outre la taxe carbone, la mise en place de la tarification variable de l’électricité pour anticiper ou reporter les consommations de crête par un tarif dissuasif en crête.

Aller plus loin : les véhicules (Voir détails par secteur et combustible)

L’objectif prévu par la loi française de -75% en 2050 nécessiterait d’aller vraiment plus loin, par une évolution profonde des transports qui représentent 63% du pétrole consommé dans l’hypothèse 2030 ci-dessus.

Le passage de 60% des véhicules sur source électrique, soit via des batteries, soit via l’hydrogène, soit par des caténaires, est absolument inenvisageable avec des énergies fatales dont la production initiale est déjà très coûteuse, et dont l’intermittence impose un stockage requérant des investissements lourds dont la durée de vie est limitée (batteries) et/ou dont le rendement est médiocre (hydrogène).

Il faut donc être conscient de ce que le passage à 60% de véhicules alternatifs, bien loin d’être rapide et peu onéreux, serait un bouleversement industriel majeur nécessitant l’achat par les utilisateurs de 20 millions de ces véhicules, avec des impacts lourds sur les constructeurs, les équipementiers, les réseaux d’énergie (électrique et hydrogène), le parc électronucléaire à augmenter lourdement, l’industrie des batteries, la pétrochimie, la production d’hydrogène électrolytique. Ce serait aussi un problème fiscal car il serait évidemment impossible à l’Etat de subventionner ces véhicules alternatifs (2 millions par an = 13 milliards d’euros par an au bonus actuel) alors même qu’il perdrait les énormes ressources de la TICPE et de la TVA afférente (29 milliards d’Euros par an), soit un trou de 42 milliards d’euros.

Ceci étant dit, cette transition de 60% des véhicules vers l’énergie électrique aurait un impact considérable sur les émissions de CO₂ : une réduction de 24% des sources fossiles, s’ajoutant aux précédentes pour aboutir à une baisse  cumulée des émissions de 58% par rapport à la situation actuelle.

Conclusion

Ce résultat, excellent mais très coûteux, reste très en deçà des engagements (heureusement révocables) pris par le Gouvernement en vue d’une réduction de 75% à l’horizon 2050. L’écart entre les émissions selon cette dernière et selon l’objectif ci-dessus, est de 42%/25%, soit un coefficient 1,68. Certes, beaucoup de choses peuvent se passer en 35 ans, mais qu’en l’état actuel des connaissances et des ressources, on ne peut qu’affirmer,  cet objectif ne sera pas tenu parce qu’il ne peut pas l’être, sauf à accepter une régression considérable avec toutes ses conséquences économiques et sociales.

On peut même s’interroger préalablement sur la pertinence des véhicules alternatifs en France: le problème du CO₂ étant mondial, et absolument pas local, l’optimum économique mondial est de procéder d’abord à la réduction des émissions de CO₂ résultant de toutes applications possibles hors véhicules, AVANT de passer aux véhicules alternatifs qui sont coûteux et contraignants. Les véhicules, et plus encore les avions, sont en effet l’application des énergies fossiles qui est la plus difficilement substituable. Il vaut donc mieux commencer par  tout le reste, pour aller plus vite, dépenser moins et réduire davantage les émissions de CO₂.

Autrement dit, il est moins coûteux et plus efficace pour la France de subventionner des réductions d’émissions hors de ses frontières, en commençant par les centrales électrothermiques au charbon, ou pire au lignite comme en Allemagne, que de faire rouler des véhicules alternatifs sur ses routes ! Une telle organisation internationale reste à élaborer, mais pourrait s’inspirer des droits d’émission négociables.

Incitations économiques pour les étapes

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Sujets connexes :

Réduirevite et beaucoup les émissions de CO2 en France

Etape 1 : substitution de combustibles fossiles

Etape 2: l’efficacité énergétique

Etape 3 : la substitution électronucléaire

Etape 4 : aller plus loin avec les véhicules

Il n’est certainement pas souhaitable que l’Etat, ou l’Union Européenne, choisisse les solutions technique et les impose par voie réglementaire, même s’ils devaient suivre les présentes recommandations. La production comme la consommation énergétique sont bien trop complexes, et bien trop différentiées selon les pays (climat, relief, latitude, modes de vie, activités économiques…) pour qu’un choix administratif centralisé puisse apporter les solutions optimales : les malheurs d’Areva et les errements écolo-politiciens de la réglementation électronucléaire en apportent la preuve ! Une réévaluation constante des solutions par les marchés est indispensable.

Pour autant, le rôle de l’Etat est déterminant, principalement en tant que législateur, ou accessoirement en tant qu’actionnaire majeur de plusieurs acteurs majeurs (EDF, Areva, ENGIE). Il doit actionner quatre  leviers de portée générale, qui ne sont en rien des choix technologiques :

• La taxe carbone, selon les principes existants, mais avec une réduction progressive des droits à émettre qui permette une hausse substantielle du cours du CO₂, aux alentours de 30 € la tonne pour commencer, et qui continue d’augmenter si la tendance à la réduction des émissions ne se confirme pas. Elle devrait être réalisée à fiscalité totale constante, c’est-à-dire compensée par une baisse de la TVA d’un montant équivalent.
• La facturation de l’énergie électrique constamment variable dans le temps selon les principes du « yield management » permettant de différer la consommation pour réduire les pointes de production et les émissions qu’elles entraînent.
• La libéralisation de l’énergie électronucléaire, sous réserve de sa conformité aux normes de l’ASN après prise en compte des avis de l’IRSN.
• La suppression de l’absurde coefficient 2,58 appliqué au chauffage électrique selon la norme RT 2012.

Ces incitations n’étant que le moyen de mettre en œuvre les dispositions des étapes 1 à 4, il n’y a pas lieu de les décompter en supplément dans la réduction des émissions de CO₂. 

L’électricité verte a-t-elle un sens en France ?

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« Le cri d’alarme des énergéticiens européens »

Sous ce titre, le quotidien « Les Echos » rapporte dans son numéro du 12 septembre 2013 l’inquiétude des producteurs d’énergie électrique européens face à la politique européenne de subvention des énergies renouvelables au détriment du nucléaire. Selon eux, elle aboutit à :

• une explosion des prix pour le consommateur qui prend les subventions en charge,
• une fragilisation des réseaux pouvant conduire à des black out,
• une augmentation des émissions de CO2 contraire aux engagements de Kyoto
• la mise à l’arrêt de centrales au gaz performantes et relativement peu émettrices, concurrencées par des énergies subventionnées prioritaires et par le charbon importé à bas coût des USA où il est lui-même concurrencé par le gaz de schiste.

 Situation de la France

Examinons la situation de la France à ces égards : le tableau ci-dessous positionne les différentes filières de production dans un graphique :

• En abscisses, par disponibilité décroissante
• En ordonnées, par ordre de grandeur du coût croissant en €/MWh (échelle lograrithmique)

Les filières situées en bas et à gauche sont donc économiquement les meilleures. Toutefois, trois d’entre elles, sur fond gris à noir, sont émettrices de CO₂.

Le second tableau, ci-dessous, donne l’occurrence des puissance requises par le réseau de distribution sur une année, ici l’année 2010, mais cette structure varie peu.

Rappelons qu’à l’échelle d’un réseau, le seul moyen de stockage de l’énergie électrique est dans les STEP (Stations de Transfert d’Energie par Pompage) qui sont des centrales hydrauliques de haute chute réversibles. En raison de la rareté des sites appropriés, leur capacité reste très limitée et leur apport se limite aux régions montagneuses. Les opérateurs (principalement EDF)  doivent donc produire à chaque instant exactement la puissance consommée par le réseau, laquelle varie rapidement et largement, entre 40 et 100 GW, aux échanges internationaux près.

Pour ce faire, l’opérateur utilise d’abord les énergies renouvelables fatales (éolien et photovoltaïque), dites « vertes », qu’il doit prioritairement racheter, qu’il en ait besoin ou non, à un tarif préférentiel totalement déconnecté du marché de gros de l’énergie. Le sucoût est répercuté par l’opérateur au consommateur par la CSPE en bas de facture.

Il utilise ensuite, selon leurs disponibilités, les énergies par ordre de prix croissant pour parvenir à équilibrer la  consommation du réseau. Après une petite part constituée par l’hydraulique fatale (centrales au fil de l’eau), il fait appel aux centrales nucléaires. Il peut ainsi, au niveau national, couvrir jusqu’à 60 GW, ce qui est suffisant environ 50% du temps, et contribuera à couvrir les demandes supérieures à 60 GW, notamment par temps froid, pendant les 50% restants.

Le complément de production sera assuré par les énergies de pointe : centrales hydrauliques de haute chute et centrales thermiques à charbon ou à gaz.

Cette description nationale pourra être nuancée par régions en fonction des ressources régionales de production, et des coûts et pertes de transports. Ainsi, la Bretagne et PACA, dépourvues de centrales nucléaires, feront appel plus tôt aux centrales thermiques.

Ce graphique, établi sur des moyennes, ne doit pas faire oublier que, pour chaque niveau de consommmation nationale, la contribution des énergies fatales (éolienne, solaire, marémotrice, hydraulique au fil de l’eau) n’interviendra qu’à hauteur de leur production effective, sans relation avec le besoin du réseau.

Il s’en suit que l’infrastructure de production hors énergies fatales doit être dimensionnée en fonction des crêtes de consommation au cours desquelles ces énergies peuvent être absentes : Le développement des énergies dites  « vertes », toutes fatales ne permet en aucun cas de réduire le parc énergétiques des autres filières, et notamment le parc nucléaire. Une énergie intermittente ne peut évidemment pas remplacer une énergie permanente !

Il s’en suit aussi que les énergies fatales, contractuellement absorbées en priorité par l’opérateur de réseau, ont principalement pour effet de réduire la production nucléaire. Or, si le coût complet de cette dernière est de l’ordre de 40 €/MWh, essentiellement composé de frais  fixes, son coût marginal est très bas, de l’ordre de  2 €/MWh ! Ceci resitue le véritable prix de marché des énergie fatales, 50 à 100 fois inférieur à leur prix de rachat administré ! Parler d’une proche compétitivité des énergies vertes n’est pas sérieux et oublie simplement que tous les MWh ne se valent pas, mais peuvent varier entre 0 €/MWh (ci-dessous) et plus de 1 000 €/MWh (crête française de février 2012).

Suivre l’Allemagne dans la voie du développement éolien et photovoltaïque accompagné d’une réduction du nucléaire amènera en France, et aggravera pour l’Allemagne, les problèmes actuellement rencontrés par ce pays frontalier et interconnecté :

• Compensation quotidienne de la non-production des énergies vertes (nuit et air calme) par de l’importation, principalement en provenance de France.
• Compensation de la baisse de production nucléaire par le développement des centrales au charbon avec accroissement massif des émissions de CO2.
• Fragilité du réseau par la volatilité de la production d’énergies vertes.
• En début d’été 2013, par un dimanche matin venteux et ensoleillé, le rachat obligatoire d'une énergie électrique verte fatale qui excédait les besoins du réseau, a contraint l’opérateur allemand à revendre l’excédent de cette énergie à un prix négatif (payer pour pouvoir l’écouler!) sur le marché international ! Même si cette configuration est rare, elle est symptomatique de l’inadaptation des énergies vertes à la satisfaction des besoins réels.

Les énergies vertes ne servent à rien

Le tableau en tête de ce message montre de façon criante que :

• Le nucléaire, dont le coût intègre les lourdes normes « post-Fukushima », reste parfaitement compétitif. Mais son énorme coût d’investissement ne permet pas son utilisation en centrales de pointes dont le taux d’utilisation est faible, et la lenteur de ses réactions ne lui permet pas de  suivre les variations rapides du besoin.
• Les centrales thermiques (en France : gaz ou charbon) justifient leur coût plus élevé par leur capacité de réaction quasi-immédiate, notamment pour le gaz, et sont indispensables pour faire face aux variations  rapides de la demande, ou de la production fatale.
• On est bien contraint de conclure que les énergies vertes, situées  en haut (chères) et à droite (fatales) du le tableau, n’ont actuellement aucun intérêt, sinon de satisfaire les convictions d’une partie de l’opinion publique qui, faute d’informations pertinentes, n’a pas compris cette problématique, il est vrai, assez complexe.

Dans ce contexte, fixer un objectif à long terme de réduction de 80% à 50% de la part de nucléaire dans la production électrique française est une absurdité : même  si l’on admettait que l’énergie nucléaire en France présente un risque, celui-ci serait lié à la présence de centrales nucléaires en activité, et non à leur production. Au minimum, il faudrait donc exprimer cet objectif, non pas en énergie produite, mais en capacité installée. Ainsi redéfini, le ratio est actuellement de 55%. Cette « grosse moitié » n’est pas déraisonnable : contrairement a ce qui a parfois été affirmé, la France n’est pas dans le « tout nucléaire ».

Les énergéticiens européens ont (presque) raison

Le cri d’alarme des énergéticiens européens (parmi lesquels EDF, moins concerné, était absent) est justifié. Il convient quand même de nuancer la dernière affirmation sur les centrales à gaz, qui sont concurrencées beaucoup plus par le charbon importé que par les énergies vertes. Ceci est très regrettable, car une centrale au charbon émet 3 à 4 fois plus de CO2 qu’une moderne centrale à gaz à cycle combiné, mais ceci est un problème mondial qui n’est pas lié à la politique européenne contestée par eux. Une taxe carbone pénalisant les centrales au charbon aurait pu être une solution si une telle taxe n'entraînait pas autant d'effets pervers, notamment en termes de compétitivité.

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La Taxe Carbone : 1 - Nécessité

LA TAXE CARBONE : 1 - Nécessité

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Plan du chapitre « LA TAXE CARBONE »

1 – Nécessité

2 - Application à la France

3 – Modalités : dans un monde idéal, TCA neutre, façon TVA

4 – Modalités : dans la réalité, TC façon TICPE

Situation du géopolitique problème

Le gaz carbonique, rebaptisé dioxyde de carbone, CO₂, est à l’origine de la vie végétale à travers la photosynthèse. S’il était absent, la vie végétale, et donc toute vie animale et humaine disparaîtraient. A proprement parler, il n’est donc pas un polluant.

Pour autant, on observe une croissance continue du taux de CO₂ dans l’atmosphère depuis le début de l’ère industrielle (vers 1850). Sur cette période, le taux de CO₂ est passé de 0,028%  à 0,038%, soit une hausse importante et prouvée de 36%.

Il ne fait guère de doute que cette hausse résulte de l’augmentation massive des émissions de CO₂ anthropiques (dues à l’homme), principalement dues à :

• la combustion, pour usage thermique, énergétique ou chimique) du carbone fossile contenu dans le charbon, le pétrole et le gaz naturel
• la déforestation pour des raisons variées, notamment l’extension des surfaces cultivées,  l’exploitation du bois en tant que matière première, et l’urbanisation.

Il existe d’autres facteurs non anthropiques démissions de CO₂ : oxydation naturelle des résidus organiques, volcans…, mais ils n’ont pas connu d’augmentation significative.

Le résultat figure ci-dessous, en haut en stock, en bas en flux

Cette situation ne présente aucun danger direct immédiat pour la vie humaine, puisque les taux de CO₂ actuels ou prévisibles dans l’atmosphère sont extrêmement  loin des seuils de toxicité. Elle a même pour effet d’accélérer la photosynthèse, et donc d’augmenter un peu la vitesse de croissance des végétaux et donc la production agricole.

La dissolution d’une partie de ce CO₂ dans les océans réduit son accroissement dans l’atmosphère, mais aussi d’acidifie légèrement la mer par formation d’acide carbonique dans la réaction :

CO₂ + H₂O à 2 H⁺ + CO₃^--

sans que les conséquences de cette très lente réduction du pH (car la masse de l’océan représente environ 300 fois la masse de l’atmosphère) soient clairement établies à ce jour. L’évolution des espèces (établie par Darwin) montre leur remarquable capacité d’adaptation aux changements pour autant que ceux-ci-soient lents et laissent les mutations suivies de la sélection naturelle rétablir les équilibres initialement menacés. 

En revanche, un faisceau de présomptions fortes et convergentes basées sur plusieurs modèles mathématiques, explique l’augmentation de température, mesurable depuis l’an 2000, par un effet de serre (rétention des infrarouges réémis par la terre) principalement dû à l’augmentation du taux de CO₂, et l’extrapole pour l’avenir. Cette augmentation de température aurait des effets catastrophiques, tels que la désertification de certains pays du sud, la fonte de glaciers notamment arctiques, l’élévation du niveau de l’océan, et une adaptation problématique d’un grand nombre d’espèces animales ou végétales. Un organisme international, le GIEC, a été créé par l’ONU pour en étudier les causes et les conséquences. C’est aussi sa limite : on imagine mal un organisme nier ce pour quoi il a été créé !

Récemment, de nouvelles études de carottes de glace antarctique montrent une corrélation entre le taux de CO₂ des bulles d’air incluses, et les nouvelles évaluations des dates d’anciens réchauffements atmosphériques qui n’étaient évidemment pas anthropiques. Elles renforcent donc l’hypothèse d’une corrélation entre CO2 et réchauffement, le premier étant la cause du second.

Un consensus, notamment dans les pays de l’OCDE, s’est formé afin, sinon de réduire ces émissions, du moins de ralentir leur croissance. Il n’est que peu ou pas partagé par les USA et les pays émergeants dont le BRIC (Brésil, Russie, Inde, Chine).

Il va de soi que, contrairement à la plupart des pollutions souvent plus ou moins locales, l’augmentation du taux de CO₂ et ses possibles conséquences sont strictement mondiales : le CO₂ est un gaz stable, qui circule avec les masses d’air atmosphériques en ignorant les frontières et les océans. Il s’en suit que seuls les efforts de réduction partagés par tous peuvent aboutir à un résultat. Pour autant : 

• Il n’est pas anormal que les nations ayant initié la révolution industrielle émettrice de CO₂ prennent l’initiative de cet effort, même s’il reste très peu efficace en n’étant pas suivi par les USA et la majorité des pays émergents, et notamment par la Chine.
• La mutation vers une économie moins carbonée s’imposera de toute façon, indépendamment du problème climatique, avec la raréfaction rapide et le renchérissement, du pétrole, puis du gaz, puis beaucoup plus tard du charbon. Il est donc certainement opportun au plan économique d’anticiper ce passage et de devenir un modèle qui exportera ses idées …et ses technologies.

 C’est pourquoi le présent message ne traitera que de la France, bien qu’elle n’émette qu’environ 1% du CO2 anthropique mondial.

Plan du chapitre « LA TAXE CARBONE »

1 – Nécessité

2 - Application à la France

3 – Modalités : dans un monde idéal, TCA neutre, façon TVA

4 – Modalités : dans la réalité, TC façon TICPE

Table des matières du blog

La Taxe Carbone : 2 - Application à la France

LA TAXE CARBONE : 2 – Application à la France

Table des matières du blog

Plan du chapitre « La taxe carbone »

1 – Nécessité

2 - Application à la France

3 – Modalités : dans un monde idéal, TCA neutre, façon TVA

4 – Modalités : dans la réalité, TC façon TICPE

Eliminons d’abord la question de la déforestation : elle ne concerne pas la France dont la couverture forestière ne cesse de croître, comme en témoigne la carte ci-dessous issue de l’IGN. En dépit de l'urbanisation et des infrastructures, aucune région n’est en régression, toutes croissent, trois d’entre-elles de plus de 50%, depuis 1959. La raison principale en est l’abandon de nombreuses surfaces cultivables médiocres.

Le problème se situe au niveau des émissions. La dernière situation connue est l’année 2011, pour laquelle nous avons établi un synoptique de l’énergie en France, sans doute un peu dense, mais qui a le mérite de visualiser en une page tous les éléments importants avec leurs ordres de grandeur relatifs.

Energies primaires fossiles 2011

Toutes les énergies primaires sources de carbone sont réunies sous l’accolade « fossiles » en haut à gauche. Elles atteignent 128 MTEP. Toutes émettent des quantités massives de CO₂ mais inégalement, comme le montrent les secteurs ci-dessous (ici 2010), respectivement en MTEP (énergie utile) en MT CO₂ (émission nuisible) :

Si on attribue le qualificatif de « médiocre » au pétrole, alors le charbon est « très mauvais », et le gaz peut être qualifié de « moindre mal », mais pas de « vert ». Première conclusion : chaque fois que la substitution est possible, il faut préférer le gaz, à défaut le pétrole, et ne garder le charbon que si on ne peut pas l’éviter, ce qui est par exemple le cas du coke sidérurgique pour obtenir la fonte à partir du minerai de fer (5 MTEP). Le charbon est substituable dans ses applications thermiques, mais il y a un coût : le charbon est l’énergie fossile la moins chère, et aussi celle dont les ressources sont les plus abondantes, ce qui fera croître encore sa compétitivité. Le gaz naturel convient bien à toutes les applications thermiques, mais pas aux véhicules, car on ne peut pas le stocker facilement à l’état liquide. Attention : le GPL, aisément liquéfiable à température ambiante, est classé « pétrole » selon l’INSEE.

Un gain par substitution est donc possible au niveau des énergies primaires, mais il est limité, et il a un coût.

Energies finales : Résidentiel et tertiaire

Les applications résidentielles et tertiaires (bâtiments d’habitations, de bureaux, hôpitaux…) consomment près de 60 MTEP pour les seules applications de chauffage et d’eau chaude, auxquelles toutes les formes d’énergie primaire concourent : fioul, gaz naturel de réseau, GPL de citernes, biomasse (bois), solaire thermique, électricité, géothermie, pompes à chaleur. Elles sont pour la plupart assez faciles à substituer.

Parmi elles, l’électricité présente des particularités :

• selon son mode de production, elle peut être exempte de CO₂ (nucléaire, hydraulique, biomasse) ou au contraire chargée de CO₂ (centrales thermiques, particulièrement au charbon),
• le recours aux modes de production chargés de CO₂, dont le coût marginal est le plus élevé,  se produit lorsque les autres moyens sont saturés ou indisponibles,
• il s’en suit que le raisonnement en moyenne n’a pas de sens : l’énergie électrique est :
• chargée en CO₂, jusqu’à environ 50% de sa production lors des pointes de consommation assurées par les centrales thermiques, et selon les régions (Bretagne et PACA dépourvues de centrale nucléaire)
• mais exempte la plus grande partie du temps et des lieux.
• Pour réduire les émissions, il y a donc lieu de reporter toutes les consommations qui peuvent l’être (eau chaude, certaines activités industrielles, demain recharge de véhicules électriques) en dehors des périodes de pointe, ou de dissuader les consommations non indispensables grâce à une tarification et/ou une taxation appropriées.

Des réductions considérables peuvent aussi être faites par une meilleure efficacité énergétique. Voir à ce sujet le message « Négawatts ». Citons à titre d’exemples :

• l’isolation des bâtiments : murs, portes, fenêtres, toits, VMC à double flux...
• la modification de nombreux chauffages collectifs anciens  pour permettre la facturation des consommations individuelles réelles, en remplacement de leur répartition selon les millièmes de copropriété,
• les pompes à chaleur dans les bâtiments neufs, notamment les pavillons individuels
• les chauffages biénergie qui permettent de saturer les moyens de production exempts de CO2 en demi-saison ou plus, économisant autant de gaz ou de fioul.

Energies finales : Transports

Les applications aux transports routiers et aériens, exclusivement consommateurs de pétrole, se caractérisent à la fois par :

·    un rendement médiocre, dû à la fois au principe de Carnot-Clausius et aux mauvaises conditions d’utilisation des moteurs routiers à vitesse et couple très variables,

·        une extrême difficulté à substituer une autre énergie : les carburants actuels, liquides aux conditions usuelles de température et de pression, avec une densité énergétique de 44 MJ/kg, sont imbattables !

Dans l’état actuel des technologies des moteurs thermiques, des batteries et des piles à combustible, la voiture électrique, considérée hors taxes et subventions, est très loin d’être compétitive, principalement en raison des coûts élevés et des performances insuffisantes des batteries. Il faudrait une augmentation considérable du prix du pétrole pour qu’elle le devienne, et cette voiture électrique n’a de sens que si la production électrique supplémentaire ne fait appel ni au pétrole ou au gaz (rareté et CO2), ni au charbon (CO2).

Une importante évolution est quand même possible :

·    A court et moyen terme, par la réduction de la consommation des véhicules à moteur thermique par de nombreux procédés connus mais pas assez appliqués en raison de leurs coûts (sophistication des moteurs et des transmissions, hybridation) ou de leurs inconvénients commerciaux. Une division par 2 de la consommation actuelle est envisageable, mais avec un impact important sur le prix de revient et les caractéristiques (section et masse à réduire) du véhicule.

·      A plus long terme, par la mise en place d’infrastructures réduisant les inconvénients et les coûts liés aux batteries, maillon faible du véhicule électrique, et parmi elles l’électrification d’autoroutes permettant simultanément la propulsion des véhicules électriques et la recharge de leurs batteries par trolley.

Les applications pour lesquelles les produits pétroliers sont les plus difficiles à remplacer sont :

·    La pétrochimie (plastiques, fibres textiles, résines, solvants, lubrifiants, produits organiques de synthèse…), qui, par nature, ne dispose d’aucune alternative,

·   Les transports aériens, encore plus critiques que l’automobile. On peut envisager l’hydrogène liquide, très contraignant, ou plutôt les carburants biologiques.

Par quoi commencer ?

Le paragraphe précédent a brossé une peinture rapide de l’extrême complexité d’un problème qui évolue avec les prix des énergies primaires, avec de multiples solutions concurrentes ayant chacune ses avantages et ses inconvénients. Les choix sont difficiles, et peuvent à chaque instant être remis en cause.

C’est pourtant un enjeu stratégique majeur pour notre pays d’anticiper ce changement énergétique en réduisant nos émissions de CO2 sans perdre de compétitivité.

La méthode très française qui consiste à faire un choix technocratique des solutions, puis à leur apporter à coups de subventions des compétitivités artificielles qui sont obtenues au détriment de la compétitivité de ceux qui payent les subventions, est vouée à l’échec : elle a donné le plan calcul, le paquebot France, le Concorde, les excédents agricoles, le Rafale, le char Leclerc, et tant d’autres catastrophes économiques présentées comme des succès techniques.

Il existe pourtant une méthode neutre pour promouvoir la nécessaire réduction des émissions de CO2 : la taxe « carbone », ciblée exactement sur son objet, dont les modalités doivent être telles qu’elle dissuade, en la taxant, l’utilisation des énergies fossiles, et ce :

• sans faire un choix a priori entre les solutions incertaines de remplacement
• sans obérer la compétitivité des entreprises françaises à l’exportation
• sans augmenter la pression fiscale, en la compensant par une baisse de la TVA

Il appartiendra évidemment à l’Etat d’en fixer le taux, qui devra au début être bas, puis croître progressivement par petits incréments selon un barème annoncé préalablement et respecté, afin d’éviter les ruptures qui pénalisent toujours l’économie et ruinent la confiance des acteurs économiques.

Elle fait l’objet des deux messages suivants 3 et 4 du présent blog.

Plan du chapitre « La taxe carbone »

1 – Nécessité

2 - Application à la France

3 – Modalités : dans un monde idéal, TCA neutre, façon TVA

4 – Modalités : dans la réalité, TC façon TICPE

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