Campus résid 2014 Scénario GrDF Facteur 4 et transition ... · 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040...

Atelier prospectif

Florent Chomel Ingénieur Efficacité Énergétique GrDF Ouest florent.chomel@grdf.fr 06 98 42 37 62

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GrDF, distributeur de gaz au service des

fournisseurs et des clients en France

Un gestionnaire neutre et indépendant au service des fournisseurs et des clients : Un seul tarif pour 11 millions de clients, des règles d’accès strictement identiques pour tous les fournisseurs et les clients, une séparation totale entre le fournisseur historique et le distributeur...

Résidentiel & non résidentiel

Non résidentiel uniquement

30 fournisseurs de gaz 11 millions de client

Réseau de distribution de gaz naturel

1 réseau, 1 opérateur*

* Hors entreprise locale de distribution

Objectifs de la séance

–

–

–

–

Du Grenelle de l’environnement au DNTE, état du marché actuel…

Quizz : Origine du gaz naturel en France

Quel est le pays qui fourni le plus de gaz naturel à la France, et dans quelle proportion ?

Des ressources de gaz naturel

importantes ?

Des ressources disponibles et diversifiées

Réserves prouvées entre 120 et 250 ans à consommation actuelle

Source : BP Statistical Review 2010 /Kawate et Fujita (Université Tokyo= 2001.

7

Une énergie compétitive http://biencheznous.fr/comparaison-prix-energies.html

c€/kWh 2007 2014 delta

Gaz 5,39 7,16 33% 1,77 c€

électricité 11,23 14,86 32% 3,63 c€

L’histoire du gaz : une transition historique

L’industrie du gaz a déjà participé à une grande transition énergétique qui s’est traduite par un changement de ressource primaire, de vecteur et d’usage

Vo

lum

e

Temps 1818 1ere compagnie de gaz de ville en France

Exploitation de gaz naturel à Lacq

1956 1970

Fin du gaz de ville

Ressource Vecteur Usages

2012…

Charbon H2 + CO Eclairage

Gaz naturel CH4

…Chauffage, ECS, Industrie…

… Cuisson

Organisation Ressource centralisée Production et distribution locale

Ressource centralisée / infrastructure descendante jusqu’au territoire

Le gaz autrefois : le gaz de ville manufacturé

Le gaz de ville a permis le développement de la modernité : éclairage au gaz, cuisson domestique, petits usages industriels… Mais au prix d’un risque et d’une pollution très élevés

Usine à gaz de Quimper

Usine du Landy à Saint-Denis desservant Paris

Quizz : Origine du gaz naturel en France

Quel est le pays qui fourni le plus de gaz naturel à la France, et dans quelle proportion ?

Quizz : Origine du gaz naturel en France

38%

15% 14%

8%

4%

3%

2% 0%

1% 15%

origine gaz naturel france 2012

norvege

pays bas

russie

algerie

qatard

swap

egypte

trinité et tobago

nigeria

autres

30%

13%

14%

13%

2%

4%

1% 1%

0%

22%

origine gaz naturel france 2010

norvege

pays bas

russie

algerie

qatard

swap

egypte

trinité et tobago

nigeria

autres

Quel est le pays qui fourni le plus de gaz naturel à la France, et dans quelle proportion ?

Un éclairage sur la place du réseau gaz à 2050 dans le cadre du Facteur 4

Scénarios énergétique : plusieurs approches, plusieurs propositions

2050 Perspectives long terme Scénarios facteur 4 : ADEME, GrDF, Negawatt

Negawatt

Part EnR total 91%

ADEME 2030-2050

Part EnR total 55 %

GrDF Facteur 4

Part EnR total 52 %

153

140

033

72,333,6

015,5

Méthanisation Gazéification

Microalgues H2/Méthanation

121 TWh 56%

266 TWh 73%

321 TWh >90%

88

133

1530

7234

015

Scénario GrDF

19

Plus de consommateurs, moins de consommation

17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

- 36 %

de consommation d’énergie en 2050

• Augmentation de la population et décohabitation : le nombre de logements passe de 27 millions à 37 millions en 2050

• Politiques ambitieuses de rénovation : jusqu’à 500 000 logements /an

Evolutions structurelles

• Domination des solutions performantes aujourd’hui encore nouvelles

• Evolution des usages et de l’efficacité des appareils électriques en ligne avec celle de l’Ademe

Evolution des consommations unitaires et des usages

Plus de consommateurs, moins de consommation

17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

- 36 %

de consommation d’énergie en 2050

21 17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

-40 %

de consommation d’énergie en 2050

Une croissance plus économe en énergie

36

• Augmentation tendancielle de la production industrielle (scénario Ministère).

• Ecologie industrielle : optimisation des consommation par le recyclage des produits

et des matériaux, le traitement des effluents, etc.

Evolutions structurelles

22 17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

42 %

de GNV et

bioGNV

en 2050

Des modes de transport mieux adaptés

• Baisse des besoins de mobilité, évolutions dans les besoins de transport

• Politiques ambitieuses de transport collectifs

Evolutions structurelles

• Selon les usages et le contexte, des solutions différentes sont les plus adaptées : les motorisations GNV, électriques, hybrides et à carburants liquides sont complémentaires

Evolution des consommations unitaires et des usages

• 1er carburant alternatif au monde (13 millions de véhicules)

• Pas d’émissions de particules, -95% d’émissions de Nox

• 50% des villes de plus de 200 000 habitants ont des

flottes de bus GNV

Mobilité : Réduction et mutation des motorisations

•

Dual fuel : carburation mixte diesel-gaz

A horizon 2050 Courte distance Moyenne distance Longue distance

Véhicules particuliers / véhicules utilitaires

Electrique GNV / liquide

Hybride rechargeable GNV / liquide

Hybride rechargeable

Bus / autocar GNV GNL / dual fuel

Camions marchandises GNV GNV GNL / dual fuel

Fluvial / maritime GNL

• Premier facteur de baisse des consommations finales : mutualisation des moyens de transport voyageurs

• Mix de vecteurs en diversification

• Réduction forte des émissions de gaz à effet de serre comme des polluants locaux

24 17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

73 %

de gaz vert

en 2050

Un gaz produit localement

Lille Métropole : déchets urbains et bio-GNV (130 bus) Sydeme en Moselle : déchets

collectifs et bio-GNV (33

véhicules, 6 bus)

Bio-énergie de la Brie : effluents agricoles et injection

Agri-biométhane en Vendée : intrants

agricoles et industriels (projet collectif)

25 17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

73 %

de gaz vert

en 2050

Un gaz produit localement

• Aujourd’hui : prise d’ampleur de la méthanisation de déchets (cible : 20 TWh en 2020)

• Demain : développement de la gazéification et des micro-algues

Perspectives de la filière biométhane

26 17 septembre 2014 Scénario GrDF 2050

30 TWh

d’hydrogène

injecté

en 2050

Jouer les complémentarités entre les réseaux

• Visions RTE et ADEME : baisse de la consommation électrique et forte hausse de la

production renouvelable telle que l’éolien et le photovoltaïque.

• Déploiement du power-to-gas : valorisation des excédents d’électricité sous forme

d’hydrogène injecté dans le réseau de gaz.

Perspectives du secteur électrique et évolutions technologiques

Hydrogène et méthanation, une possibilité pour convertir les excédents d’électricité verte

Electrolyse de l’eau (r=80%) 2H20 -> 2H2 + O2

Méthanation (r = 80%) 2H2 + CO2 -> CH4 + O2

Rés

eau

gaz

nat

ure

l

Rés

eau

éle

ctri

qu

e

Jusqu’à 6% en volume

Conversion de l’électricité variable (éolien & PV) et stockage dans l’infrastructure de gaz Développement technologique en cours en Allemagne mais aussi en France (CEA, Areva, Rhodia, GDF SUEZ…) : optimisation des briques matures(electrolyse, méthanation…)

Une exemple territorial de power-to-gas : le projet GRHYD

2030 2020 2010 2040..

Méthanisation de déchet

Gazéification de bois

Micro-algues

Hydrogène & Méthanation

3G

2G

1G

4G

30 TWh

210 TWh

70 TWh

0-50 TWh

Potentiel technique

360 TWh 17% de gaz vert dans le réseau à horizon 2030 pour le scénario l’ADEME

74% de gaz vert dans le réseau à l’horizon 2050 pour le scénario GrDF

4G

Le futur du gaz : une transition déjà bien démarrée

Biomasse, électricité ENR CH4 + H2

…Mobilité, PAC gaz, pile à combustible…

2050 1818 1ere compagnie de gaz de ville en France

Exploitation de gaz naturel à Lacq

1956 1970

Fin du gaz de ville

2012…

Charbon H2 + CO Eclairage

Gaz naturel CH4

…Chauffage, ECS…

… Cuisson

Production et distribution locale Infrastructure centralisée Infrastructure coopérative

Résultats : émissions de CO2 Division par 4 pour les secteurs considérés

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Emissions directes de CO2 par secteur [MtCO2/an]

Production d'électricité et de chaleur

Agriculture

Industrie

Transport

Résidentiel - tertiaire

-42 % -75 %

• Pas de quantification des autres émissions mais modification des pratiques agricoles pour la production de biométhane similaire à des scénarios type ADEME de réduction des GES pour ce secteur

Une solution présente dans les principaux scénarios

• ADEME 14% de gaz vert en 2030, 56% en 2050

• Négawatt Electricité + gaz 100% renouvelable

• Pays de la Loire 17 % Renouvelable 2025

• Belgique, Pays Bas 100% gaz vert en 2050

• Allemagne Renouvelable électrique stockage = gaz vert

• GrDF 17% de gaz vert en 2030, 73% en 2050

Electricité excédentaire

« Bio gaz » réseau (= stockage)

Méthanation CO2 + 4H= CH4

Méthanisation, Méthanation, hydrogène : Un scénario partagé par de nombreux acteurs

Quitte à produire un gaz vert, autant veiller à l’économiser grâce aux produits innovants

Les nouveaux produits gaz : Un prochain sujet ?

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Florent Chomel Ingénieur Efficacité Énergétique GrDF Ouest florent.chomel@grdf.fr 06 98 42 37 62