sources d'énergie renouvelable atténuation du changement climatique

SOURCES DNERGIE RENOUVELABLE ET

ATTNUATION DU CHANGEMENT CLIMATIQUE

RAPPORT SPCIAL DU GROUPE DEXPERTS INTERGOUVERNEMENTAL

SUR LVOLUTION DU CLIMAT

SOU

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La lutte contre le changement climatique est un dfi majeur du XXIe sicle, et le passage un systme nergtique mondial qui ferait la part belle aux nergies renouvelables pourrait tre lune des solutions apportes par notre civilisa-tion. Le prsent rapport sattache montrer la voie dans ce domaine.

Hartmut Gral, ancien directeur du Programme mondial de recherche sur le climatInstitut Max Planck de mtorologie

Ce rapport, un des plus complets et fiables qui soient, vient alimenter le dbat sur la question de savoir si les nergies renouvelables apportent une solution conomiquement viable la problmatique du climat. Il trace la voie suivre pour dvelopper ce secteur, dont la contribution lattnuation du changement climatique est clairement mise en vidence.

Geoffrey Heal, Columbia Business School, Universit Columbia

Les sources dnergie renouvelable et les techniques utilises pour les mettre profit reprsentent la clef des multiples problmes quil nous faut rsoudre pour parvenir un dveloppement durable pour tous lchelle nationale et mondiale. Ce rapport revt une extrme importance pour notre sicle.

Thomas B. Johansson, Universit de Lund (Sude) et Global Energy Assessment, IIASA

Le GIEC nous prsente une valuation solidement documente et soigneusement prsente des cots, risques et opportunits affrents aux sources dnergie renouvelable. Il fait le point, avec une grande rigueur, sur ltat des con-naissances concernant une des solutions les plus prometteuses qui soffrent nous de rduire les missions de gaz effet de serre et dattnuer le changement climatique.

Nicholas Stern, professeur dconomie et de gestion publique,London School of Economics and Political Science

Lnergie renouvelable peut tre le moteur du dveloppement durable. Le rapport spcial du GIEC vient point nomm et fournit des points de repre et des orientations qui devraient permettre nos industries de sengager rsolument sur la voie du changement.

Klaus Tpfer, Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS), Potsdam

Les voies qui mnent une conomie sobre en carbone sont peut-tre multiples, mais aucune na t aussi compltement et systmatiquement explore que celle des nergies renouvelables, dont la contribution multiforme la ralisation de cet objectif est dtaille dans le rapport spcial du GIEC.

John P. Weyant, Universit Stanford

Le changement climatique est lun des grands problmes du XXIe sicle. Ses consquences les plus graves peuvent encore tre vites si des efforts sont faits pour transformer les systmes actuels de production dnergie. Les sources dnergie renouvelable ouvrent de larges perspectives sagissant de rduire la ncessit de recourir aux combustibles fossiles et, par consquent, de limiter les missions de gaz effet de serre et dattnuer le changement climatique. Exploites dans de bonnes conditions, elles peuvent favoriser le dveloppement socioconomique, laccs lnergie, la scurit et la prennit des approvisionnements nergtiques et la rduction de leurs incidences ngatives sur lenvironnement et la sant humaine.

Le Rapport spcial sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation du changement climatique, qui sadresse aux responsables politiques, au secteur priv, aux chercheurs universitaires et la socit civile, analyse de manire impartiale la littrature scientifique consacre au rle que pourraient jouer les nergies renouvelables dans la lutte contre le changement climatique. Il porte sur six sources dnergie renouvelable la bionergie, lnergie solaire directe, lnergie gothermique, lnergie hydrolectrique, lnergie marine et lnergie olienne et sur leur intgration dans les systmes nergtiques actuels et venir. Il prend en considration les consquences, pour lenvironnement et la socit, de la mise en valeur de ces formes dnergie et expose des stratgies visant surmonter les obstacles, techniques et autres, lapplication et la diffusion des technologies correspondantes. Les auteurs comparent galement le cot moyen actualis de lnergie renouvelable aux cots des nergies non renouvelables tels quils ont t calculs rcemment.

Le Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat (GIEC) est lorganisme international chef de file pour lvaluation des changements climatiques. Il a t cr par le Programme des Nations Unies pour lenvironnement (PNUE) et lOrganisation mtorologique mondiale (OMM) avec pour mission de prsenter clairement et de manire scientifique ltat actuel des connaissances concernant le changement climatique et son impact environnemental et socio-conomique potentiel.

La version intgrale du rapport spcial est publie par Cambridge University Press (www.cambridge.org) et lon peut accder la version lectronique via le site Web du Secrtariat du GIEC (www.ipcc.ch) ou en se procurant un CD-ROM auprs dudit secrtariat. La prsente brochure contient le Rsum lintention des dcideurs et le Rsum technique du rapport.

RSUM LINTENTION DES DCIDEURS ET RSUM TECHNIQUE

Rapport spcial sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation du

changement climatique

Ramn Pichs-MadrugaCoprsident du Groupe de travail III

Centro de Investigacionesde la Economa Mundial (CIEM)

Ottmar EdenhoferCoprsident du Groupe de travail III

Institut de recherche de Potsdam sur leseffets du changement climatique (PIK)

Youba SokonaCoprsident du Groupe de travail III

Centre africain de politique climatiqueCommission conomique pour

lAfrique de lONU (CEA)

Kristin Seyboth

Patrick Eickemeier

Patrick Matschoss

Gerrit Hansen

Susanne Kadner

Steffen Schlmer

Timm Zwickel

Christoph von Stechow

Unit dappui technique du Groupe de travail IIIInstitut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique (PIK)

Publi pour le Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat

Publi sous la direction de

Rsum lintention des dcideurs

Rapport du Groupe de travail III du GIEC

et

Rsum technique

Rapport accept par le Groupe de travail III du GIEC

mais non approuv dans le dtail

Section II

2011, Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat

ISBN 978-92-9169-231-6

Couverture: miroirs paraboliques dune centrale solaire thermodynamique utiliss pour chauffer un fluide caloporteur.

Michael Melford/National Geographic Stock

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Section I

Section II

Annexes

Table des matires

Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

Prface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

Rsum lintention des dcideurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

Rsum technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Annexe I Glossaire, abrviations, symboles chimiques et prfixes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161

Annexe II Mthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181

Annexe III Cots et performances actualiss de lexploitation des nergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209

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Avant-propos et prfaceI

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Avant-propos

Avant-propos

Le Rapport spcial du GIEC sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation du changement climatique analyse en dtail ces formes dnergie et les technologies correspondantes, leurs cots et leurs avantages et le rle quelles pourraient jouer dans le cadre de diverses options dattnuation.

Pour la premire fois, la comptabilisation de lensemble des cots et des missions de gaz effet de serre pour un ventail de technologies et de scnarios confirme le rle cl que les nergies renouvelables sont appeles jouer, indpendamment de tout accord concret sur lattnuation du changement climatique.

En tant quorganisme intergouvernemental tabli en 1988 par lOrganisation mtorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour lenvironnement (PNUE), le GIEC na cess de mettre la disposition des responsables politiques les valuations scientifiques et techniques les plus fiables et les plus objectives qui soient. Susceptibles dorienter les politiques, ces valuations ne prconisent pas pour autant des choix prcis. Le prsent rapport revt une importance particulire une poque o les gouvernements rflchissent au rle des nergies renouvelables dans le contexte de leurs politiques dattnuation du changement climatique.

Si le prsent rapport a pu voir le jour, cest grce aux efforts et au dvouement de centaines dexperts reprsentant diverses rgions et disciplines. Nous tenons exprimer notre profonde gratitude Ottmar Edenhofer, Ramn Pichs-Madruga et Youba Sokona, qui nont pas mnag leur peine pour mener bien le processus dlaboration du rapport spcial, ainsi qu tous les auteurs coordonnateurs principaux, auteurs principaux, auteurs collaborateurs, diteurs-rviseurs et examinateurs et au personnel de lUnit dappui technique du Groupe de travail III.

Nous apprcions vivement lengagement de lAllemagne et son soutien gnreux, comme en tmoigne notamment lhbergement de lUnit dappui technique du Groupe de travail III. Nous tenons remercier les mirats arabes unis davoir accueilli la session plnire du GIEC durant laquelle le rapport a t approuv, et nous exprimons aussi notre gratitude au Brsil, la Norvge, au Royaume-Uni et au Mexique, qui ont accueilli les runions successives des auteurs principaux, tous ceux qui ont contribu aux travaux du Groupe dexperts par leur soutien financier et logistique et, enfin, au Prsident du GIEC, R.K. Pachauri, qui a su mener bonne fin le processus dlaboration du rapport spcial.

M. Jarraud Secrtaire gnral Organisation mtorologique mondiale

A. Steiner Directeur excutif Programme des Nations Unies pour lenvironnement

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Prface

Prface

Le Rapport spcial sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation du changement climatique, tabli par le Groupe de travail III du Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat (GIEC), livre une valuation et une analyse approfondie des technologies des nergies renouvelables et du rle quelles jouent ou pourraient jouer dans la rduction des missions de gaz effet de serre. Les conclusions prsentes ici se fondent sur une valuation dtaille de la littrature scienti-fique, y compris certaines tudes individuelles, mais aussi sur la synthse de diverses tudes analyses des fins plus gnrales. Le rapport combine les rsultats dtudes consacres des technologies particulires et les rsultats de modles intgrs grande chelle et fournit aux dcideurs des orientations, sans pour autant prconiser des choix prcis, sur les caractristiques et le potentiel technique de diffrentes familles de ressources. Il porte aussi sur lhistorique des technologies considres, les dfis que pose leur adoption ainsi que leur impact socio-environnemental et compare le cot moyen actualis des technologies des nergies renouvelables disponibles sur le march aux cots des nergies non renouvelables tels quils ont t calculs rcem-ment. Par ailleurs, la contribution des nergies renouvelables la stabilisation des concentrations de gaz effet de serre, comme il en est fait tat dans le prsent rapport, ainsi que la prsentation et lanalyse des politiques envisages pour faciliter la mise au point et lapplication de technologies appropries pour lattnuation du changement climatique et dautres fins font partie des points importants que le rapport tait cens aborder ds le dpart.

Procdure suivie

Le rapport a t tabli conformment aux rgles et aux procdures fixes par le GIEC et appliques pour les rapports dvalua-tion prcdents. Aprs la tenue Lbeck, en Allemagne, du 20 au 25 janvier 2008, dune runion visant dfinir les grandes lignes du rapport, celles-ci ont t approuves lors de la vingt-huitime session plnire du GIEC, qui sest droule Budapest, en Hongrie, les 9 et 10 avril 2008. Peu aprs, une quipe compose de 122 auteurs principaux (33 en provenance de pays en dveloppement, 4 de pays conomie de transition et 85 de pays industrialiss), 25 diteurs-rviseurs et 132 auteurs collabora-teurs tait constitue.

Le processus dexamen du GIEC a t appliqu, savoir que les projets de texte rdigs par les auteurs ont t soumis deux examens. Un total de 24 766 commentaires manant de plus de 350 spcialistes, gouvernements et organisations internatio-nales ont t pris en compte. Pour chaque chapitre, les diteurs-rviseurs ont veill ce que tous les commentaires des experts gouvernementaux et des examinateurs soient dment pris en considration.

Le Rsum lintention des dcideurs a t approuv ligne par ligne, et la version dfinitive du rapport a t accepte la onzime session du Groupe de travail III qui sest tenue Abu Dhabi, aux mirats arabes unis, du 5 au 8 mai 2011. Le rapport spcial a t accept dans sa totalit lors de la trente-troisime session plnire du GIEC organise elle aussi Abu Dhabi, du 10 au 13 mai 2011.

Structure du rapport spcial

Le Rapport spcial sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation du changement climatique est divis en trois parties: un chapitre introductif, six chapitres consacrs des technologies particulires (chapitres 2 7) et quatre chapitres portant sur des questions communes aux diverses technologies (chapitres 8 11).

Le chapitre 1 est le chapitre dintroduction qui entend replacer les technologies des nergies renouvelables dans le cadre plus gnral des options dattnuation du changement climatique et dfinir les caractristiques communes ces technologies.

Chacun des six chapitres suivants (2 7) livre des informations sur les ressources potentiellement disponibles, sur ltat du march et lvolution technologique et sur les implications socitales et environnementales de chaque source dnergie renou-velable, y compris la bionergie, lnergie solaire directe, lnergie gothermique, lnergie hydraulique, lnergie marine et lnergie olienne. Les perspectives dinnovation technique et de rduction des cots sont galement abordes, et un dbat sur lapplication potentielle des futures technologies vient clore le chapitre.

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Prface

Le chapitre 8, premier des chapitres porte plus gnrale, porte sur les modalits dintgration des nergies renouvelables dans les systmes de distribution dnergie existants et venir. Il aborde aussi la question des modes de dveloppement fonds sur une utilisation stratgique des nergies renouvelables dans les transports, les btiments, lindustrie et lagriculture.

Les nergies renouvelables dans le contexte du dveloppement durable font lobjet du chapitre 9, qui aborde galement les implications socitales, environnementales et conomiques de ces formes dnergie, y compris le potentiel damlioration de laccs lnergie et de scurisation des approvisionnements. Il est aussi question des obstacles techniques lexploitation des nergies renouvelables.

Passant en revue plus de 160 scnarios, le chapitre 10 tudie la manire dont les technologies des nergies renouvelables pour-raient entrer en ligne de compte dans les divers scnarios de rduction des missions de gaz effet de serre, quil sagisse des scnarios correspondant la poursuite inchange des activits ou de ceux qui refltent des mesures ambitieuses de stabilisation des concentrations de gaz effet de serre. Quatre scnarios sont analyss en dtail, et la question du cot dune mise en valeur gnralise des nergies renouvelables est galement aborde.

Dernier chapitre du rapport, le chapitre 11 dcrit les tendances actuelles en matire de politiques dappui aux nergies renou-velables, ainsi que lvolution des investissements dans les technologies correspondantes. Il passe en revue les politiques mises en oeuvre dans ce domaine, notamment les mesures destines accrotre lefficacit et lefficience, et dcrit la mesure dans laquelle un environnement favorable peut contribuer au succs de ces politiques.

Les auteurs du rapport ont puis dans la littrature la plus rcente disponible lpoque de sa parution, mais le lecteur doit tre conscient du fait que les domaines traits ici sont susceptibles dvoluer rapidement, quil sagisse de certaines technologies affrentes aux nergies renouvelables ou de ltat des connaissances concernant les problmes dintgration, les cots des mesures dattnuation, les avantages connexes, les incidences environnementales et sociales, les mesures dintervention ou les options en matire de financement. Les frontires, appellations et dsignations figurant sur les cartes gographiques que contient le prsent rapport ne signifient pas quelles sont reconnues ou acceptes officiellement par les Nations Unies. La ligne en pointill trace sur le Jammu-et-Cachemire correspond approximativement la Ligne de contrle admise par lInde et le Pakistan. Les parties en prsence ne se sont pas encore mises daccord sur le statut dfinitif du Jammu-et-Cachemire.

Remerciements

La production du prsent rapport a constitu une entreprise majeure qui a fait intervenir un grand nombre de personnes du monde entier et suscit des contributions fort diverses. Nous souhaitons remercier cet gard les gouvernements et les organismes concerns pour leur gnrosit, qui a permis aux auteurs, aux diteurs-rviseurs, aux examinateurs et aux experts gouvernementaux de prendre part ce processus.

Nous sommes particulirement reconnaissants au Gouvernement allemand et notamment au Ministre fdral de lducation et de la recherche (BMBF) davoir soutenu cette entreprise en finanant lUnit dappui technique du Groupe de travail III du GIEC. Chargs de coordonner les oprations de financement, Gregor Laumann et Christiane Textor, du Centre allemand daronautique et dastronautique (DLR), ont toujours su consacrer lensemble de lquipe le temps et lnergie ncessaires. Nous voudrions aussi exprimer notre gratitude au Ministre fdral de lenvironnement, de la protection de la nature et de la scurit nuclaire (BMU). En outre, lInstitut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique (PIK) a aimablement accept dh-berger les bureaux de lUnit dappui technique.

Nous tenons beaucoup remercier les gouvernements brsilien, norvgien, britannique et mexicain qui ont accueilli, en collabo-ration avec des organismes locaux, les runions des auteurs principaux respectivement So Jos dos Campos (janvier 2009), Oslo (septembre 2009), Oxford (mars 2010) et Mexico (septembre 2010). Nous souhaitons aussi remercier le Gouvernement des tats-Unis dAmrique et lInstitute for Sustainability ainsi que le Founder Society Technologies for Carbon Management Project davoir accueilli Washington, en fvrier 2010, une runion dexperts consacre au rapport spcial. Enfin, nous sommes

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Prface

reconnaissants lInstitut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique davoir accueilli dans ses locaux les auteurs coordonnateurs principaux du rapport spcial pour une runion de clture (janvier 2011).

Le prsent rapport spcial na pu voir le jour que grce la comptence et au dvouement des auteurs coordonnateurs princi-paux et des auteurs principaux, qui ont toujours vis lexcellence, aids en cela par un grand nombre dauteurs collaborateurs. Nous voulons aussi exprimer notre gratitude aux examinateurs et aux experts gouvernementaux, qui ont consacr beaucoup de temps et defforts aux diverses versions du rapport, pour lesquelles ils ont formul de prcieuses observations. Les diteurs-rvi-seurs ont jou eux aussi un rle crucial en aidant lquipe de rdaction prendre en compte les commentaires reus et traiter objectivement les diffrentes questions.

Cest avec plaisir que nous rendons hommage aux efforts inlassables dploys par les membres de lUnit dappui technique du Groupe de travail III, Patrick Matschoss, Susanne Kadner, Kristin Seyboth, Timm Zwickel, Patrick Eickemeier, Gerrit Hansen, Steffen Schloemer, Christoph von Stechow, Benjamin Kriemann, Annegret Kuhnigk, Anna Adler et Nina Schuetz, qui taient assists par Marilyn Anderson, Lelani Arris, Andrew Ayres, Marlen Goerner, Daniel Mahringer et Ashley Renders. En sa qualit de conseillre principale auprs de lUnit dappui technique, Brigitte Knopf a fourni en permanence des orientations qui se sont rvles fort utiles. Nous exprimons aussi notre gratitude Kay Schrder et son quipe pour les travaux graphiques raliss Daily Interactive Digitale Kommunikation, ainsi qu Valarie Morris et Arroyo Writing LLC pour la mise en page.

Le Bureau du Groupe de travail III, dont les membres sont Antonina Ivanova Boncheva (Mexique), Carlo Carraro (Italie), Suzana Kahn Ribeiro (Brsil), Jim Skea (Royaume-Uni), Francis Yamba (Zambie), Taha Zatari (Arabie saoudite) et, avant son accession la vice-prsidence du GIEC, Ismail A.R. Elgizouli (Soudan), a second sans relche les coprsidents du Groupe de travail III tout au long de llaboration du rapport spcial.

Nous tenons remercier Renate Christ, Secrtaire du GIEC, et le personnel du Secrtariat, Gaetano Leone, Mary Jean Burer, Sophie Schlingermann, Judith Ewa, Jesbin Baidya, Jolle Fernandez, Annie Courtin, Laura Biagioni, Amy Smith Aasdam et Rockaya Aidara, qui ont apport un soutien logistique pour la liaison avec les gouvernements et pour les dplacements des experts provenant de pays en dveloppement et de pays conomie de transition.

Nous exprimons aussi toute notre reconnaissance Rajendra Pachauri, Prsident du GIEC, pour son soutien et sa prcieuse contribution llaboration du prsent rapport.

Ottmar Edenhofer Ramon Pichs-Madruga Youba Sokona Coprsident du Groupe Coprsident du Groupe Coprsident du Groupe de travail III du GIEC de travail III du GIEC de travail III du GIEC

Patrick Matshoss Kristin Seyboth Responsable de lUnit dappui Scientifique principale au technique du Groupe de travail III Groupe de travail III du GIEC du GIEC Responsable du rapport spcial

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Prface

Le prsent rapport est ddi

Wolfram Krewitt, Allemagne Auteur coordonnateur principal pour le chapitre 8

Wolfram Krewitt est dcd subitement le 8 octobre 2009. Il travaillait au Centre allemand daronautique et dastronautique (DLR), situ Stuttgart en Allemagne.

Raymond Wright, Jamaque Auteur principal pour le chapitre 10

Raymond Wright est dcd le 7 juillet 2011. Il travaillait la Petroleum Corporation of Jamaica (PCJ) Kingston, en Jamaque.

Wolfram Krewitt a apport une contribution substantielle au prsent rapport, et son projet pour le chapitre 8 (Intgration des nergies renouvelables dans les systmes nergtiques actuels et futurs) imprgne le texte qui porte sa marque. Raymond Wright tait un membre minent de lquipe de rdaction du chapitre 10 (Potentiel et cots des mesures dattnuation), dont les points de vue clairs ont grandement contribu lquilibre et la crdibilit du Rapport spcial. Ces deux auteurs taient des membres talentueux et dvous de lquipe de rdaction du GIEC, et leur disparition reprsente une lourde perte pour la communaut scientifique internationale, en particulier pour les climatologues et les nergticiens. Leurs co-auteurs gardent deux un souvenir mu.

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RsumsII

SPM Rsum lintentiondes dcideursAuteurs coordinateurs principaux:Ottmar Edenhofer (Allemagne), Ramon Pichs-Madruga (Cuba), Youba Sokona (thiopie/Mali) et Kristin Seyboth (Allemagne/tats-Unis dAmrique)

Auteurs principaux:Dan Arvizu (tats-Unis dAmrique), Thomas Bruckner (Allemagne), John Christensen (Danemark), Helena Chum (tats-Unis dAmrique/Brsil), Jean-Michel Devernay (France), Andre Faaij (Pays-Bas), Manfred Fischedick (Allemagne), Barry Goldstein (Australie), Gerrit Hansen (Allemagne), John Huckerby (Nouvelle-Zlande), Arnulf Jger-Waldau (Italie/Allemagne), Susanne Kadner (Allemagne), Daniel Kammen (tats-Unis dAmrique), Volker Krey (Autriche/Allemagne), Arun Kumar (Inde), Anthony Lewis (Irlande), Oswaldo Lucon (Brsil), Patrick Matschoss (Allemagne), Lourdes Maurice (tats-Unis dAmrique), Catherine Mitchell (Royaume-Uni), William Moomaw (tats-Unis dAmrique), Jos Moreira (Brsil), Alain Nadai (France), Lars J. Nilsson (Sude), John Nyboer (Canada), Atiq Rahman (Bangladesh), Jayant Sathaye (tats-Unis dAmrique), Janet Sawin (tats-Unis dAmrique), Roberto Schaeffer (Brsil), Tormod Schei (Norvge), Steffen Schlmer (Allemagne), Ralph Sims (Nouvelle-Zlande), Christoph von Stechow (Allemagne), Aviel Verbruggen (Belgique), Kevin Urama (Kenya/Nigria), Ryan Wiser (tats-Unis dAmrique), Francis Yamba (Zambie) et Timm Zwickel (Allemagne)

Conseiller spcial:Jeffrey Logan (tats-Unis dAmrique)

Le prsent chapitre doit tre cit ainsi:

GIEC, 2011: Rsum lintention des dcideurs. In: Rapport spcial du GIEC sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation

des effets des changements climatiques [sous la direction de O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss,

S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlmer et C. von Stechow], Cambridge University Press, Cambridge,

Royaume-Uni et New York (tat de New York), tats-Unis dAmrique

3

4

Rsum lintention des dcideurs Rsums

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Rsums Rsum lintention des dcideurs

5

Sommaire

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. nergies renouvelables et changements climatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Technologies et marchs concernant les nergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4. Intgration dans les systmes nergtiques actuels et venir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5. nergies renouvelables et dveloppement durable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

6. Potentiel dattnuation et cots de lattnuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

7. Politiques, mise en uvre et financement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

8. Progrs des connaissances concernant les nergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

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1. Introduction

Le Rapport spcial sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation des effets des changements climatiques rdig par le Groupe de travail III du GIEC prsente une valuation de la documentation concernant les aspects scientifiques, techniques, envi-ronnementaux, conomiques et sociaux de la contribution de six sources dnergie renouvelable (R) lattnuation des effets des changements climatiques. Ce rapport a pour objet de prsenter des informations stratgiques aux gouvernements, processus inter-gouvernementaux et autre parties intresses. Le prsent Rsum lintention des dcideurs donne un aperu du Rapport spcial, dont il rsume les principales conclusions.

Le Rapport spcial comprend 11 chapitres. Le chapitre premier tablit le contexte propre aux R et aux changements climatiques, les chapitres 2 7 donnent des informations sur six technologies concernant les nergies renouvelables (ou technologies R) et les cha-pitres 8 11 portent sur des questions dintgration (voir la figure SPM.1).

2. Bionergie

3. nergie solaire directe

4. nergie gothermique

5. nergie hydrolectrique

6. nergie marine

7. nergie olienne

1. nergies renouvelables et changements climatiques

8. Intgration des nergies renouvelables dans les systmes nergtiques actuels et venir

9. Les nergies renouvelables dans le contexte dun dveloppement durable

10. Potentiel et cot des mesures dattnuation

11. Politiques, financement et mise en uvre

Chapitres sur lintgration

Chapitre dintroduction

Chapitres consacrs aux technologies

Rapport spcial sur les sources dnergie renouvelable et lattnuation des effets des changements climatiques

Figure SPM.1 | Structure du Rapport spcial. [Figure 1.1, 1.1.2]

Les rfrences aux chapitres et aux sections sont indiques par les numros correspondants des chapitres et sections, mis entre crochets. On trouvera, dans le glossaire du Rapport spcial (annexe I), une explication des termes, abrviations et symboles chimiques utiliss dans le prsent rsum. On trouvera, dans les annexes II et III, les conventions et les mthodes permettant de dterminer les cots, lnergie primaire et dautres points analyser. Le prsent rapport rend compte de lincertitude, le cas chant1.

1 Le prsent rapport rend compte de lincertitude, par exemple en montrant les rsultats des analyses de sensibilit et en prsentant quantitativement les fourchettes des cots et les four-chettes des rsultats de scnarios. On ny emploie pas la terminologie officielle du GIEC concernant lincertitude, car, au moment de son approbation, les directives du Groupe dexperts concernant lincertitude taient en cours de rvision.

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2. nergies renouvelables et changements climatiques

La demande dnergie et de services connexes pour assurer un dveloppement conomique et social et amliorer le bien-tre et la sant est la hausse. Toutes les socits ont besoin de services nergtiques pour rpondre aux besoins fondamentaux de lhomme (clairage, cuisson des aliments, confort, mobilit, communications, etc.) et pour favoriser les processus de production. [1.1.1, 9.3.2]. Depuis 1850 environ, lexploitation mondiale de combustibles fossiles (charbon, ptrole et gaz) sest accrue jusqu assurer lessentiel des approvi-sionnements en nergie, ce qui a entran une augmentation rapide des missions de dioxyde de carbone (CO2). [Figure 1.6]

Les missions de gaz effet de serre (GES) rsultant de la prestation de services nergtiques ont nettement contribu un accroissement historique de la concentration de GES dans latmosphre. Dans son quatrime Rapport dvaluation, le GIEC a conclu que lessentiel de llvation de la temprature moyenne du globe observe depuis le milieu du XXe sicle est trs probablement2 attribuable laugmentation observe de la concentration de gaz effet de serre dorigine humaine.

Des donnes rcentes confirment que la consommation de combustibles fossiles reprsente la majorit des missions mondiales de GES dorigine humaine3. Les missions continuent de saccrotre et, fin 2010, la concentration de CO2 est passe plus de 390 ppm, soit 39 % de plus que les niveaux prindustriels. [1.1.1, 1.1.3]

Il existe de nombreuses solutions pour rduire les missions de GES issues du systme nergtique tout en rpondant la demande mondiale de services nergtiques. [1.1.3, 10.1] Certaines des solutions envisageables telles que la conservation de lnergie et lamlioration du rendement nergtique, le renoncement aux combustibles fossiles, les R, lnergie nuclaire et le captage et le stockage du carbone (CSC) ont t values dans le quatrime Rapport dvaluation. Une valuation globale dun ventail donn de possibilits dattnua-tion supposerait une valuation de chacune de ces possibilits, de leur apport au dveloppement durable et de tous les risques et cots associs. [1.1.6] Le prsent rapport porte essentiellement sur le rle que peut jouer la mise en valeur de technologies R au sein dun tel ventail.

Outre quelles reclent un vaste potentiel dattnuation des effets des changements climatiques, les R peuvent offrir dautres avantages. Si elles sont mises en uvre correctement, elles peuvent contribuer au dveloppement conomique et social, laccs lnergie, la sret des approvisionnements en nergie et la rduction des incidences ngatives sur lenvironnement et la sant. [9.2, 9.3]

Dans la plupart des cas, laugmentation de la part des R dans les sources dnergie va exiger des politiques destines favoriser lvolution du systme nergtique. La mise en place de technologies R sest nettement acclre au cours des dernires annes, et lon prvoit que la part quelles reprsentent va augmenter sensiblement dans les scnarios les plus ambitieux concernant lattnuation. [1.1.5, 10.2] Dautres politiques seraient en outre ncessaires pour stimuler les investissements indispen-sables dans les technologies et linfrastructure. [11.4.3, 11.5, 11.6.1, 11.7.5]

3. Technologies et marchs concernant les nergies renouvelables

Les R englobent un ensemble htrogne de technologies (encadr SPM.1). Les divers types dR peuvent fournir de llectri-cit, de lnergie thermique ou de lnergie mcanique et produire des combustibles susceptibles de rpondre de multiples besoins en matire de services nergtiques. [1.2] Certaines technologies R peuvent tre mises en place lendroit o elles sont utilises (technologies dcentralises), en milieu rural ou urbain, tandis que dautres sont employes essentiellement au sein de grands rseaux nergtiques (technologies centralises). [1.2, 8.2, 8.3, 9.3.2] Bien quun nombre croissant de technologies R soient parfai-tement au point sur le plan technique et soient appliques grande chelle, dautres en sont un stade moins avanc de maturit technique et de dveloppement commercial ou occupent des niches du march spcialises. [1.2] Le rendement nergtique des tech-nologies R peut tre i) variable et imprvisible dans une certaine mesure diverses chelles temporelles (allant de quelques minutes plusieurs annes), ii) variable mais prvisible, iii) constant ou iv) contrlable. [8.2, 8.3]

2 Selon la terminologie officielle concernant lincertitude employe dans le quatrime Rapport dvaluation, trs probablement indique une probabilit doccurrence value plus de 90 %.3 En 2004, la part des GES dorigine humaine dans les missions totales indique dans le quatrime Rapport dvaluation, exprime en quivalent CO2, tait la suivante: CO2 manant de

combustibles fossiles (56,6 %), CO2 manant du dboisement, de la dcomposition de la biomasse, etc. (17,3 %), CO2 provenant dautres sources (2,8 %), mthane (14,3 %), oxyde de diazote (7,9 %) et gaz fluors (1,1 %). [Figure 1.1b, quatrime Rapport dvaluation, Groupe de travail III, chapitre 1. On trouvera dautres informations sur les missions sectorielles, y compris la foresterie, dans la figure 1.3b et les notes en bas de page correspondantes.]

8


Encadr SPM.1 | Sources dnergie renouvelable et technologies connexes examines dans le prsent rapport

On peut produire de la bionergie partir de diverses rserves de biomasse, dont les rsidus issus des forts, de lagriculture et de llevage; de plantations forestires rotation rapide; de cultures nergtiques; de la fraction organique des dchets urbains solides; et dautres dchets organiques. Grce divers procds, ces matires premires peuvent tre utilises directement pour produire de llectricit ou de la chaleur ou indirectement pour obtenir des combustibles gazeux, liquides ou solides. Il existe une vaste gamme de technologies bionergtiques, plus au moins au point sur le plan technique. On peut prendre comme exemples de technologies disponibles dans le commerce les chaudires de petite ou grande capacit, les systmes de chauffage domestique base de granuls et la production dthanol partir de sucre ou damidon. Les modernes centrales intgres gazification/cycle mixte biomasse et les carburants base de lignocellulose sont des exemples de technologies encore au stade prcommercial, alors que la production de biocombustibles liquides partir dalgues et certaines autres techniques de transformation biologique en sont au stade de la recherche-dveloppement. Les technologies bionergtiques ont des applications dans des cadres centraliss ou dcentraliss, lemploi traditionnel de la biomasse dans les pays en voie de dveloppement tant lapplication actuelle la plus rpandue4. En gnral, la bionergie permet une production constante ou contrlable. Les projets faisant appel la bionergie dpendent gnralement des disponibilits en combustibles sur le plan local et rgional, mais on a pu constater dernirement que la biomasse solide et les biocombustibles liquides se ngociaient de plus en plus sur le plan international. [1.2, 2.1, 2.3, 2.6, 8.2, 8.3]

Les technologies fondes sur lnergie solaire directe permettent de matriser lnergie de lclairement nergtique du soleil pour produire de llectricit grce au solaire photovoltaque et au solaire thermodynamique et de lnergie thermique (chauffage ou refroidissement par des techniques passives ou actives), pour rpondre aux besoins en matire dclairage direct et, ventuellement, pour produire des combustibles et carburants utilisables pour les transports et dautres fins. Le degr de maturit technique des applications solaires va de la recherche-dveloppement (par ex. pour les combustibles produits partir de lnergie solaire) une relative maturit (par ex. pour le solaire thermodynamique) et une maturit complte (par ex. pour le chauffage solaire passif ou actif et le solaire photovoltaque base de plaquettes de silicium). Nombre de techniques mais pas toutes sont modulaires, ce qui permet de les utiliser dans des systmes nergtiques centraliss ou dcentraliss. Lnergie solaire est variable et, dans une certaine mesure, imprvisible, bien que, dans certains cas, le profil temporel de son rendement corresponde relativement bien la demande dnergie. Le stockage de lnergie thermique offre la possibilit damliorer le contrle de la production pour certaines technologies telles que le solaire thermodynamique et le chauffage solaire direct. [1.2, 3.1, 3.3, 3.5, 3.7, 8.2, 8.3]

Lnergie gothermique fait appel lnergie thermique disponible lintrieur de la Terre. La chaleur est extraite de rservoirs gothermiques au moyen de puits ou dautres techniques. Les rservoirs qui sont, ltat naturel, suffisamment chauds et permables sont appels rservoirs hydrothermiques, alors que ceux qui sont suffisamment chauds mais qui ncessitent une stimulation hydraulique sont appels systmes gothermiques amliors. Lorsquils parviennent la surface du sol, les liquides de temprature variable peuvent servir produire de llectricit ou, plus directement, des applications qui exigent une nergie thermique, y compris le chauffage urbain ou lemploi de liquides temprature plus basse manant de puits peu profonds pour faire fonctionner des pompes chaleur gothermique employes pour le chauffage ou le refroidissement. Les centrales hydrothermiques et les applications thermiques de lnergie gothermique sont des technologies prouves, alors que les projets de systmes gothermiques amliors en sont au stade de la dmonstration ou des projets pilotes, tout en faisant lobjet dactivits de recherche-dveloppement. Lorsquelles servent produire de llectricit, les centrales gothermiques offrent en gnral une production constante. [1.2, 4.1, 4.3, 8.2, 8.3]

Lnergie hydrolectrique met profit lnergie de leau qui se dplace dun point haut vers un point bas, essentiellement pour produire de llectricit. Les projets de production dnergie hydrolectrique englobent des projets de barrages-rservoirs, de centrales dcluses ou au fil de leau et de centrales dans le courant toutes les chelles de projet. Cette diversit permet lnergie hydrolectrique de rpondre aux importants besoins urbains centraliss ainsi quaux besoins ruraux dcentraliss. Les technologies faisant appel lnergie hydrolectrique sont prouves. Dans les projets de centrales hydrolectriques, on exploite une ressource qui varie dans le temps. Cependant, la production contrlable des centrales qui disposent de rservoirs peut tre utilise pour rpondre la demande dlectricit en priode de pointe et contribuer ainsi quilibrer les systmes dalimentation lectrique fonds pour une bonne part sur une production dR variable. Lexploitation des rservoirs des centrales hydrolectriques est souvent lie leurs multiples usages, comme lalimentation en eau potable, lirrigation, la matrise des crues et des scheresses et la navigation, en plus de la production dnergie. [1.2, 5.1, 5.3, 5.5, 5.10, 8.2]

4 La biomasse traditionnelle est dfinie par lAgence internationale de lnergie (AI) comme la consommation de biomasse dans le secteur rsidentiel des pays en dveloppement et dsigne lemploi souvent non durable de bois, de charbon de bois, de rsidus agricoles et de djections animales pour la cuisson des aliments et le chauffage. Tous les autres emplois de la biomasse sont dfinis comme modernes [annexe I].

9


Lnergie marine provient de lnergie potentielle, cintique, thermique et chimique de leau de mer, qui peut servir produire de llectricit, de lnergie ther-mique ou de leau potable. Des technologies trs diverses peuvent tre employes, comme les centrales marmotrices, les turbines sous-marines exploitant les mares et les courants ocaniques, les changeurs de chaleur fonds sur la transformation de lnergie thermique des ocans et divers systmes qui tirent profit de lnergie des vagues et des gradients de salinit. lexception des centrales marmotrices, les technologies ocaniques en sont au stade de la dmonstration et des projets pilotes, et nombre dentre elles exigent davantage de recherche-dveloppement. Certaines de ces technologies se caractrisent par une forte varia-bilit de la production nergtique et des niveaux de prvisibilit (par ex. vagues, amplitude des mares et courants), alors que dautres sont susceptibles dtre exploites de faon quasi continue ou mme contrlable (par ex. lnergie thermique des ocans et le gradient de salinit). [1.2, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 8.2]

Lnergie olienne se fonde sur lnergie cintique de lair en mouvement. La principale application en matire dattnuation des effets des change-ments climatiques consiste produire de llectricit laide de grandes oliennes implantes sur terre (terrestres) ou en mer ou en eau douce (au large des ctes). Les moyens de production dnergie olienne terrestre sont dj fabriqus et mis en place grande chelle. Les technologies de production dnergie olienne au large des ctes prsentent de plus vastes possibilits dinnovation technique permanente. Llectricit produite par le vent est la fois variable et, dans une certaine mesure, imprvisible, mais lexprience acquise et diverses tudes approfondies ralises dans de nombreuses rgions indiquent quen gnral, lintgration de lnergie olienne ne pose pas de problmes techniques insurmontables. [1.2, 7.1, 7.3, 7.5, 7.7, 8.2]

Sur le plan mondial, on estime quen 2008, les R reprsentaient 12,9 % des 492 exajoules (EJ)5 correspondant lapprovisionnement total en nergie primaire (encadr SPM.2 et figure SPM.2). La source la plus importante dR tait la biomasse (10,2 %), dont la plus grande partie (60 % environ) tait la biomasse traditionnelle utilise pour la cuisson des aliments et le chauffage dans les pays en dveloppement, lusage de la biomasse moderne sacclrant rapidement6. Lnergie hydrolectrique reprsentait 2,3 %, alors que les autres sources dR totalisaient 0,4 %. [1.1.5] En 2008 toujours, les R contribuaient pour environ 19 % la production mondiale dlectricit (16 % pour lnergie hydrolectrique, 3 % pour les autres R) et les biocarburants, pour 2 % la production mondiale de carburants pour les transports routiers. La biomasse traditionnelle (17 %), la biomasse moderne (8 %) et lnergie thermique solaire et gothermique (2 %) permettaient ensemble de rpondre 27 % de la demande mondiale totale en matire de chaleur. Quant la contribution des R lapprovisionnement en nergie primaire, elle variait sensiblement selon les pays et les rgions. [1.1.5, 1.3.1, 8.1]

La mise en valeur des R sest accrue rapidement ces dernires annes (figure SPM.3). Divers types de politiques gouverne-mentales, la diminution du cot de nombreuses technologies R, lvolution du prix des combustibles fossiles, laugmentation de la demande dnergie et dautres facteurs ont favoris un recours accru aux R. [1.1.5, 9.3, 10.5, 11.2, 11.3] Malgr les incertitudes financires lchelle du globe, la capacit en matire dR a continu de crotre rapidement en 2009 par rapport la puissance ins-talle cumule de lanne prcdente, notamment pour ce qui concerne lnergie olienne (augmentation de 32 %, en progression de 38 gigawatts (GW)), lnergie hydrolectrique (3 %, en progression de 31 GW), lnergie photovoltaque raccorde au rseau (53 %, en progression de 7,5 GW), lnergie gothermique (4 %, en progression de 0,4 GW) et le solaire pour la production deau chaude et le chauffage (21 %, en progression de 31 GW). Les biocombustibles ont reprsent 2 % de la demande mondiale de carburants pour les transports routiers en 2008 et prs de 3 % en 2009. La production annuelle dthanol est passe 1,6 EJ (76 milliards de litres) fin 2009 et la production de biogazole, 0,6 EJ (17 milliards de litres). [1.1.5, 2.4, 3.4, 4.4, 5.4, 7.4]

Sur les 300 GW environ de capacit supplmentaire de production dlectricit au niveau mondial pendant la priode biennale 2008-2009, 140 GW provenaient des R. Collectivement, les pays en dveloppement reprsentent 53 % de la capacit mondiale de production dlectricit manant dR. [1.1.5] Fin 2009, les R utilises pour la production deau chaude et le chauffage incluaient la biomasse moderne (270 GWth), lnergie solaire (180 GWth) et lnergie gothermique (60 GWth). Lutilisation dR dcentralises ( lexclusion de la biomasse traditionnelle) pour rpondre aux besoins en nergie rurale au niveau des mnages ou des villages avait ga-lement augment grce notamment des centrales hydrolectriques, diverses options fondes sur la biomasse moderne, lnergie photovoltaque, lnergie olienne ou des systmes hybrides associant des technologies multiples. [1.1.5, 2.4, 3.4, 4.4, 5.4]

5 1 exajoule = 1018 joules = 23,88 millions de tonnes dquivalent-ptrole (MTp)6 Outre cette proportion de 60 % de la biomasse traditionnelle, il faudrait aussi tenir compte de lusage de la biomasse estime 20 40 % non dclare dans les bases de donnes

officielles sur lnergie primaire, comme les djections animales, la production non comptabilise de charbon de bois, lexploitation forestire illgale, le ramassage de bois de chauffage et lutilisation de rsidus agricoles. [2.1, 2.5]

10


Le potentiel technique mondial7 des sources dR ne va pas limiter laugmentation continue de lemploi dR. La documentation prsente un large ventail destimations, mais, daprs les tudes ralises, on a constat rgulirement que le potentiel technique mondial total des R tait sensiblement plus lev que la demande mondiale dnergie (figure SPM.4). [1.2.2, 10.3, annexe II] Le potentiel technique de lnergie solaire est le plus lev parmi les sources dR, mais il existe un potentiel technique important pour les six sources dR. Mme dans les rgions disposant dun potentiel technique relativement faible pour toutes les sources dR, on trouve gnralement de vastes possibilits pour une mise en valeur accrue par rapport aux niveaux actuels. [1.2.2, 2.2, 2.8, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 6.4, 7.2, 8.2, 8.3, 10.3] long terme et un niveau suprieur de mise en application, les potentiels techniques semblent cependant indiquer une limite de lapport de certaines technolo-gies R. Des facteurs tels que les proccupations concernant la prennit [9.3], lacceptation par le public [9.5], lintgration des systmes et les contraintes en matire dinfrastructure [8.2] ou les facteurs conomiques [10.3] peuvent galement limiter la mise en valeur des technologies R.

Figure SPM.2 | Proportion des diverses sources dnergie dans lapprovisionnement mondial total en nergie primaire en 2008 (492 EJ). La biomasse moderne reprsente 38 % de la part totale de la biomasse. [Figure 1.10, 1.1.5]

Note: Les donnes retenues pour cette figure ont t converties selon la mthode de lquivalent direct pour le calcul de lapprovisionnement en nergie primaire. [Encadr SPM.2, 1.1.9, annexe II.4]

nergie olienne 0,2 %

nergie gothermique 0,1 %

nergie marine 0,002 %

nergie solaire directe 0,1 %

Gaz22,1 %

Charbon28,4 %

R12,9 %

Ptrole34,6 %

nergie nuclaire 2,0 %

nergie hydrolectrique 2,3 %

Biomasse10,2 %

Encadr SPM.2 | Mthode de comptabilisation de lnergie primaire dans le Rapport spcial

Il nexiste pas de moyen clair et exclusif de tenir compte, pour le calcul de lnergie primaire, de celle issue de sources dnergie non combustibles telles que les sources dR non combustibles et lnergie nuclaire. Dans le Rapport spcial, on a adopt la mthode de lquivalent direct pour valuer lapprovisionnement en nergie primaire. Daprs cette mthode, les combustibles fossiles et la bionergie sont pris en compte selon leur pouvoir calorifique, alors que les sources dnergie non combustibles, y compris lnergie nuclaire et lensemble des R non combustibles, sont comptabilises selon lnergie secondaire quelles produisent. Cela peut conduire sous-estimer la contribution des R non combustibles et de lnergie nuclaire par rapport la bionergie et aux combustibles fossiles dun facteur de lordre de 1,2 3. Le choix de la mthode de calcul se rpercute aussi sur la part relative des diverses sources dnergie. Les comparaisons de donnes et de chiffres prsentes dans le Rapport spcial entre combustibles fossiles et bionergie dune part et R et nergie nuclaire de lautre refltent cette mthode de calcul. [1.1.9, annexe II.4]

11


Biocombustibles (y compris le biogaz)

nergie olienne

nergie gothermique

nergie solaire thermique

Dchets urbains solides (part renouvelable)

Biomasse primaire solidepour la production dechaleur et dlectricit

nergie hydrolectrique

nergie solaire photovoltaque

nergie marine

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Biocombustibles (y compris le biogaz)

nergie olienne

nergie gothermique

nergie solaire thermique

Dchets urbains solides (part renouvelable)

Biomasse primaire solidepour la production dechaleur et dlectricit


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Figure SPM.3 | volution historique de l'approvisionnement mondial en nergie primaire manant de sources dnergie renouvelable de 1971 2008. [Figure 1.12, 1.1.5]Note: Les technologies renvoient des units verticales distinctes aux fins de prsentation uniquement. Les donnes sous-jacentes la figure ont t converties selon la mthode de lquivalent direct pour calculer lapprovisionnement en nergie primaire [encadr SPM.2, 1.1.9, annexe II.4], sauf que le contenu nergtique des biocombustibles est indiqu selon lnergie secondaire produite (la biomasse primaire utilise pour produire des biocombustibles tant plus leve en raison de pertes lors de la conversion). [2.3, 2.4]

Les changements climatiques vont se rpercuter sur lampleur et la rpartition gographique du potentiel technique des sources dR, mais les recherches sur limportance de ces effets possibles en sont leurs dbuts. Du fait que, dans de nombreux cas, les sources dR dpendent du climat, lvolution mondiale de ce dernier va influer sur la base de ressources nergtiques renouve-lables, malgr les incertitudes concernant la nature et limportance prcises de ces rpercussions. lavenir, le potentiel technique de la bionergie pourrait subir linfluence de lvolution du climat en raison dincidences sur la production de biomasse telles que laltration de ltat des sols, les prcipitations, la productivit des cultures et dautres facteurs. Limpact global dune lvation moyenne mondiale de la

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temprature de moins de 2 C sur le potentiel technique de la bionergie devrait tre relativement faible lchelle plantaire. Toutefois, on peut sattendre des diffrences considrables selon les rgions, et les incertitudes sont plus importantes et plus difficiles valuer que pour dautres technologies R en raison du grand nombre de mcanismes de rtroaction prendre en compte. [2.2, 2.6] Pour ce qui est de lnergie solaire, mme si les changements climatiques devraient influer sur la rpartition et la variabilit de la nbulosit, on sattend de faibles rpercussions de ces changements sur le potentiel technique global. [3.2] Pour lnergie hydrolectrique, on prvoit que les inci-dences globales sur le potentiel technique mondial seront lgrement positives. Cependant, les rsultats indiquent quil pourrait y avoir des variations sensibles selon les rgions et mme lintrieur des pays. [5.2] Selon les recherches effectues ce jour, lvolution du climat ne devrait pas avoir une incidence marque sur le potentiel technique mondial de lnergie olienne, mais on peut sattendre des fluctuations de la rpartition rgionale des ressources lies cette nergie. [7.2] Enfin, les changements climatiques ne devraient pas avoir de rpercus-sions notables sur limportance ou la rpartition gographique des ressources en matire dnergie gothermique ou marine. [4.2, 6.2]

ce jour, le cot moyen actualis de lnergie8 pour de nombreuses technologies R est plus lev que le prix actuel de lnergie, bien que dans de nombreux cas, les R soient dj comptitives sur le plan conomique. Les fourchettes des cots moyens actualiss rcents de lnergie correspondant certaines technologies R disponibles dans le commerce sont larges et dpendent de divers facteurs, dont les caractristiques de ces technologies, les variations rgionales des cots et des performances et les diffrences entre les taux dactualisation (figure SPM.5). [1.3.2, 2.3, 2.7, 3.8, 4.8, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5, annexe III] Certaines tech-nologies R sont tout fait comptitives par rapport aux prix actuels de lnergie sur le march. Nombre des autres technologies R

Figure SPM.4 | Fourchettes des potentiels techniques mondiaux des sources dR selon les tudes prsentes dans les chapitres 2 7. La biomasse et lnergie solaire sont classes parmi les nergies primaires en raison de leurs usages multiples. On notera que la figure est prsente lchelle logarithmique en raison de lcart important des donnes values. [Figure 1.17, 1.2.3]

Note: Les potentiels techniques voqus ici reprsentent les potentiels mondiaux totaux de la production annuelle dR. On nen dduit aucun potentiel dj comptabilis. On notera que les sources dlectricit renouvelable peuvent galement tre utilises pour le chauffage, alors que la biomasse et les ressources solaires ne sont classes que parmi les nergies primaires, mais peuvent tre utilises pour rpondre divers besoins en matire de services nergtiques. Les fourchettes, dtermines selon diffrentes mthodes, sappliquent diverses annes venir. Cest pourquoi elles ne sont pas strictement comparables selon les technologies. Pour les donnes de la figure SPM.4 et autres notes supplmentaires pertinentes, voir le chapitre 1, annexe, tableau A.1.1 (ainsi que les chapitres sous-jacents).

Demande mondiale dlectricit, 2008: 61 EJ

Production mondiale dnergie primaire, 2008: 492 EJ

Demande mondiale en matirede chauffage, 2008: 164 EJ

0

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1 000

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100 000

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nergie solaire directe

Biomassenergie gothermique

nergie olienne

nergie marine

nergie primaireChauffagelectricit


nergie gothermique

49 837

1 575

500

50

312

10

580

85

331

7

52

50

1 109

118

Max. (EJ/an)

Min. (EJ/an)

Fourchette des estimations des potentiels techniques mondiaux

Fourchette des estimations rsumes dans les chapitres 2 7

Maximum

Minimum

8 Le cot moyen actualis de lnergie reprsente le cot dun systme de production dnergie pendant sa dure de vie utile. On le calcule en dterminant le prix unitaire auquel lnergie doit tre produite partir dune source donne pendant sa dure de vie utile pour quon atteigne le seuil de rentabilit. Ce cot inclut gnralement lensemble des cots privs qui saccumulent en amont dans la chane de valeur, mais ne prend pas en compte le cot en aval de livraison au client final, le cot dintgration et les cots externes, envi-ronnementaux ou autres. Les subventions, les primes et les aides fiscales ne sont pas incluses elles non plus.

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peuvent assurer la prestation de services nergtiques concurrentiels dans certaines circonstances, par exemple dans des rgions o la situation en matire de ressources se rvle favorable ou qui ne disposent pas de linfrastructure voulue pour assurer un appro-visionnement en nergie partir dautres sources faible prix. Dans la plupart des rgions du monde, des mesures de politique gnrale sont toujours ncessaires pour la mise en valeur rapide de nombreuses sources dR. [2.3, 2.7, 3.8, 4.7, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5]

En montisant les cots externes de lapprovisionnement en nergie, on amliorerait la comptitivit relative des R. Il en irait de mme si les prix du march augmentaient pour dautres motifs (figure SPM.5). [10.6] Le cot moyen actualis de lnergie pour une technologie donne nest pas le seul facteur dterminant de sa valeur ou de sa comptitivit conomique. Lintrt dune forme donne dapprovi-sionnement en nergie dpend galement daspects conomiques, environnementaux et sociaux plus vastes ainsi que de la contribution que cette technologie apporte la prestation de certains services nergtiques (par ex. la demande dlectricit en priode de pointe) ou impose sous forme de frais accessoires pour le systme nergtique considr (par ex. le cot dintgration). [8.2, 9.3, 10.6]

Le cot de la plupart des technologies R a baiss, et dautres progrs techniques attendus devraient entraner de nou-velles baisses. Des progrs sensibles des technologies R et une baisse correspondante des prix sur le long terme ont eu lieu depuis quelques dizaines dannes, bien quon ait parfois observ des priodes de hausse des prix (par exemple en raison dune augmenta-tion de la demande dR, qui a dpass loffre) (figure SPM.6). On ne comprend pas toujours parfaitement le rle des divers facteurs concerns (comme la recherche-dveloppement, les conomies dchelle, lapprentissage ax sur la mise en valeur ou la concurrence accrue des fournisseurs dR sur les marchs). [2.7, 3.8, 7.8, 10.5] On sattend dautres baisses des prix, qui amlioreront les possi-bilits de mise en valeur de ces technologies et qui favoriseront par consquent lattnuation des effets des changements climatiques. Voici quelques exemples de domaines importants o des progrs techniques sont possibles: mise au point de nouveaux systmes de production et de fourniture de matires premires ou amlioration des systmes existants ; production de biocombustibles par de nouveaux procds (permettant dobtenir ce quon appelle des biocombustibles avancs ou de nouvelle gnration, comme les biocombustibles lignocellulosiques) et par un bioraffinage avanc [2.6]; technologies et processus de production avancs pour ce qui concerne le solaire photovoltaque et thermodynamique [3.7]; systmes gothermiques perfectionns [4.6]; multiples technologies marines nouvelles [6.6]; conception des fondations et des turbines pour lnergie olienne au large des ctes. [7.7] Les nouvelles rductions des cots de lnergie hydrolectrique devraient tre moins importantes que pour certaines des autres technologies R, mais il existe des possibilits de recherche-dveloppement pour rendre les projets hydrolectriques ralisables sur le plan technique des endroits plus divers et pour amliorer les performances techniques des projets actuels et nouveaux. [5.3, 5.7, 5.8]

Divers problmes propres aux technologies (en plus du cot) devront sans doute tre rsolus pour que les R puissent contribuer davantage la rduction des missions de GES. Dans la perspective dune utilisation accrue et durable de la bio-nergie, une approche approprie de la conception, de la mise en uvre et du contrle des facteurs de durabilit peut rduire au minimum les incidences ngatives et maximiser les avantages sur le plan conomique, social et environnemental. [SPM.5, 2.2, 2.5, 2.8] Des obstacles rglementaires et institutionnels peuvent entraver la mise en valeur de lnergie solaire, tout comme diverses questions dintgration et de transport [3.9]. Dans le cas de lnergie gothermique, il importe de dmontrer que des systmes go-thermiques amliors peuvent tre mis en place de faon conomique et durable et grande chelle. [4.5, 4.6, 4.7, 4.8] De nouveaux projets faisant appel lnergie hydrolectrique peuvent avoir des rpercussions cologiques et sociales qui varient considrablement selon les emplacements concerns, et une mise en valeur accrue de cette forme dnergie peut exiger de meilleurs outils dvaluation de la durabilit de ces projets ainsi quune collaboration rgionale et multipartite pour rpondre aux besoins en matire dnergie et deau. [5.6, 5.9, 5.10] La mise en valeur de lnergie marine pourrait bnficier des travaux de centres dessais pour des projets de dmonstration ainsi que de ladoption de politiques et de rglementations visant spcifiquement favoriser un dploiement rapide. [6.4] Dans le cas de lnergie olienne, il serait bon dapporter des rponses techniques et institutionnelles aux problmes de transport et dintgration oprationnelle et de faire voluer lopinion publique sur un certain nombre de questions concernant essen-tiellement les incidences sur le paysage. [7.5, 7.6, 7.9]

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Figure SPM.5 | Fourchette des prix actualiss de lnergie dtermins rcemment pour certaines technologies R disponibles dans le commerce par rapport aux prix des nergies non renouvel-ables dtermins rcemment. Les sous-catgories de technologies et les taux dactualisation ont t regroups pour cette figure. On trouvera des figures connexes avec moins de regroupements ou sans regroupement dans [1.3.2, 10.5, annexe III].

Fourchette de prix du chauffage au mazout ou au gaz

Fourchette de prix de llectricit non renouvelable

Fourchette de prix de lessence et du gazole

[cents .-U.2005/kWh]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

[dollars .U.2005/GJ]

Biocombustibles

Chauffage gothermique

Chauffage solaire thermique

Chauffage par la biomasse

lectricit olienne

lectricit marine


lectricit gothermique

lectricit solaire

lectricit issue de la biomasse

27525022520017515012510075500 25

nergies non renouvelables

Chauffage

Carburants

lectricit

Limite infrieure

Limite suprieure

Valeurs moyennes

Biocarburants:1. thanol de mas2. Biogazole de soja3. thanol de bl4. thanol de canne sucre5. Biogazole dhuile de palme

Chauffage par la biomasse:1. Production combine de chaleur et dlectricit partir de dchets urbains solides2. Production combine de chaleur et dlectricit par digestion anarobie3. Production combine de chaleur et dlectricit par turbine vapeur4. Systme de chauffage par granuls

Chauffage solaire thermique:1. Systmes de production deau chaude dans les foyers chinois2. Chauffage de leau et des espaces

Chauffage gothermique:1. Serres2. Bassins daquaculture non couverts3. Chauffage urbain4. Pompes chaleur gothermiques5. Chauffage gothermique dimmeubles

Biomasse:1. Cocombustion 2. Production combine petite chelle de chaleur et dlectricit (moteur combustion interne aliment par gazification)3. Chargeur direct spcialis et production combine4. Production combine petite chelle de chaleur et dlectricit (turbine vapeur)5. Production combine petite chelle de chaleur et dlectricit (cycle organique de Rankine)

lectricit solaire:1. Solaire thermodynamique2. Systme photovoltaque fins commerciales (un seul axe et panneaux fixes)3. Systme photovoltaque commercial pour toiture4. Systme photovoltaque rsidentiel pour toiture

lectricit gothermique:1. Centrale flash condensation2. Centrale cycle binaire

nergie hydro-lectrique:1. Tous types

lectricit marine:

1. Usine marmotrice

lectricit olienne:1. Terrestre2. Au large des ctes

CarburantsChauffagelectricit

Note: Les valeurs moyennes sont indiques pour les sous-catgories suivantes, prsentes dans lordre o apparaissent dans les fourchettes correspondantes (de gauche droite):

La limite suprieure du cot moyen actualis de lnergie pour chaque technologie R est fonde sur une combinaison des valeurs dentre les plus favorables, alors que la limite infrieure est fonde sur une combinaison des valeurs dentre les moins favorables. Les fourchettes de rfrence prsentes larrire-plan de la figure pour les sources dlectricit non renouvelable indiquent le cot moyen actualis de la production centralise dlectricit non renouvelable. Les fourchettes de rfrence pour le chauffage correspondent aux technologies de production de chaleur selon les prix rcemment dtermins du ptrole et du gaz. Les fourchettes de rfrence pour les carburants sont fondes sur le prix au comptant rcemment dtermin du ptrole brut, qui stablit entre 40 et 130 dollars .-U. le baril, et sur le prix hors taxes correspondant du gazole et de lessence.

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Figure SPM.6 | Courbes dexprience slectionnes lchelle logarithmique concernant a) le prix des modules photovoltaques au silicium et des centrales oliennes terrestres par unit de puissance et b) le cot de production de lthanol partir de la canne sucre [daprs figure 3.17, 3.8.3, figure 7.20, 7.8.2, figure 2.21, 2.7.2].

Note: Des baisses de prix peuvent se produire diverses chelles gographiques selon lendroit. Les exemples de porte nationale prsents ici sont tirs de la documentation publie. Aucun jeu de donnes mondial sur le prix ou le cot des cen-trales oliennes nest disponible. La baisse du cot ou du prix dune technologie par unit de puissance sous-estime les rductions du cot moyen actualis de lnergie pour cette technologie lorsque les performances samliorent. [7.8.4, 10.5]

Canne sucre

Cot de production de lthanol ( lexclusion des matires premires)

Centrales oliennes terrestres (Danemark)

Centrales oliennes terrestres (tats-Unis dAmrique)

Production de modules photovoltaques au silicium (sur le plan mondial)

1 Capacit mondiale cumule [MW]

1

10

100

10 100 1 000 10 000 1 000 000 100 000

Prix

moy

en [d

olla

rs

.-U. 20

05/W

]

Production cumule de canne sucre au Brsil [106 tonnes de canne sucre]

1 000 2 000 4 000 8 000 16 000Cot

moy

en d

e pr

oduc

tion

de

lth

anol

[dol

lars

.-U

. 2005

/m3 ]

et d

e la

can

ne

suc

re [d

olla

rs

.-U. 20

05/t

]

10

20

40

200

400

800

10 20 40 80 160 320 640

Production cumule dthanol au Brsil [106 m3]

2004

1975 1985

1995

2004

19751985

1995

1976[65 dollars .-U./W]

2010[1,4 dollar .-U./W]

b)

a)

0,5

50

5

1981[2,6 dollars .-U./W]

1984[4,3 dollars .-U./W]

2009[1,4 dollar .-U./W]

2009 [1,9 dollar .-U./W]

Canne sucre

Cot de production de lthanol ( lexclusion des matires premires)

Centrales oliennes terrestres (Danemark)

Centrales oliennes terrestres (tats-Unis dAmrique)

Production de modules photovoltaques au silicium (sur le plan mondial)

1 Capacit mondiale cumule [MW]

1

10

100

10 100 1 000 10 000 1 000 000 100 000

Prix

moy

en [d

olla

rs

.-U. 20

05/W

]

Production cumule de canne sucre au Brsil [106 tonnes de canne sucre]

1 000 2 000 4 000 8 000 16 000Cot

moy

en d

e pr

oduc

tion

de

lth

anol

[dol

lars

.-U

. 2005

/m3 ]

et d

e la

can

ne

suc

re [d

olla

rs

.-U. 20

05/t

]

10

20

40

200

400

800

10 20 40 80 160 320 640

Production cumule dthanol au Brsil [106 m3]

2004

1975 1985

1995

2004

19751985

1995

1976[65 dollars .-U./W]

2010[1,4 dollar .-U./W]

b)

a)

0,5

50

5

1981[2,6 dollars .-U./W]

1984[4,3 dollars .-U./W]

2009[1,4 dollar .-U./W]

2009 [1,9 dollar .-U./W]

4. Intgration dans les systmes nergtiques actuels et venir

Diverses ressources nergtiques renouvelables sont dj intgres avec succs dans les systmes dapprovisionnement en nergie [8.2] et dans les secteurs dutilisation finale [8.3]. (Figure SPM.7)

Les caractristiques des diverses sources dR peuvent influer sur lchelle des modes dintgration. Certaines ressources nergtiques renouvelables ont une vaste rpartition gographique. Dautres, comme lnergie hydrolectrique grande chelle, peuvent tre plus centralises, mais leurs possibilits dintgration sont limites par leur situation gographique. Certaines de ces ressources sont variables, et leur prvisibilit est limite. Quelques-unes ont une densit nergtique plus faible que celle des combus-tibles fossiles et des spcifications techniques diffrentes. Ces caractristiques peuvent limiter le processus dintgration et impliquent des cots systmiques supplmentaires, surtout lorsque la proportion dR devient leve. [8.2]

Lintgration un rythme acclr des R dans la plupart des systmes dapprovisionnement en nergie et des secteurs dutilisation finale existants qui conduit une plus grande proportion dR est ralisable sur le plan technique, mais devrait occasionner plu-sieurs nouveaux problmes. On prvoit une augmentation de la part des R dans lventail global des technologies entranant de faibles missions de GES. [10.3, tableaux 10.4-10.6] Quil sagisse de llectricit, du chauffage, du refroidissement et des combustibles gazeux ou liquides, les problmes dintgration des R dpendent du contexte et du lieu et supposent lajustement des systmes actuels dapprovisionnement en nergie. [8.2, 8.3]

Le cot et les problmes dintgration dune proportion croissante dR dans tout systme actuel dapprovisionnement en nergie dpendent de la part actuelle des R, de la disponibilit et des caractristiques des ressources nergtiques renouvelables, des caractristiques du systme et de la faon dont celui-ci voluera et se dveloppera lavenir.

Les R peuvent tre intgres dans tous les types de rseaux lectriques, depuis les vastes rseaux continentaux relis entre eux [8.2.1] jusquaux petits rseaux autonomes et aux btiments individuels. [8.2.5] Au nombre des caractristiques pertinentes de ces systmes figurent les parts relatives des diffrentes sources dnergie dans la production dlectricit et leur souplesse, linfrastructure des rseaux, la conception et les rgles institutionnelles des marchs de lnergie, le lieu et le profil de la demande et la capacit de contrle et de communication. Lnergie olienne, lnergie photovoltaque et le solaire thermodynamique sans stockage peuvent tre plus difficiles intgrer que lnergie hydrolectrique rpartissable9, la bionergie, le solaire thermodynamique avec stockage et lnergie gothermique.

9 Les centrales lectriques qui peuvent programmer la production dnergie selon les besoins sont classes comme des centrales production rpartissable. [ 8.2.1.1, annexe I] Les technologies de production variable dR (c.--d. uniquement lorsque les ressources nergtiques renouvelables sont disponibles) sont partiellement rpartissables. Les centrales thermodynamiques sont classes comme des centrales production rpartissable lorsque la chaleur est stocke en vue dun usage nocturne ou lors des priodes de faible ensoleillement.

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Lorsque la part des sources dR variables augmentera, le maintien de la fiabilit des rseaux pourrait devenir plus difficile et coteux. La mise en place dun ventail de technologies R complmentaires est une solution envisageable pour rduire les risques et les cots dintgration des R. Parmi les autres solutions figurent la mise en place dune production complmentaire souple et lexploitation plus flexible des systmes existants; lamlioration des prvisions courte chance, de lexploitation des systmes et des outils de planification; une demande dlectricit qui puisse varier selon loffre disponible; la mise en uvre de techniques de stockage de lnergie (y compris lnergie hydrolectrique stockable); et la modification des dispositions institu-tionnelles. Le transport par rseaux lectriques (y compris les interconnexions entre rseaux) et/ou linfrastructure de distribution devront peut-tre tre renforces et largies, du fait notamment de la rpartition gographique et de lemplacement fixe loign de nombreuses ressources nergtiques renouvelables. [8.2.1]

Les rseaux de chauffage urbain peuvent faire appel des R thermiques basse temprature telles que lnergie solaire, lnergie gothermique ou encore la biomasse, et notamment des sources usages restreints, comme les combustibles tirs des ordures. Le refroidissement urbain peut tre assur par des cours deau froids. Une capacit de stockage thermique et une cognration souple peuvent permettre de rsoudre les problmes de variabilit de loffre et de la demande et de rpondre la demande dans les rseaux lectriques. [8.2.2]

Sil est possible dinjecter du biomthane ou, lavenir, de lhydrogne issu dR et du gaz naturel synthtique dans les rseaux de distribution de gaz pour diverses applications, une intgration fructueuse exige que des normes appropries concernant la qualit du gaz soient respectes et que les gazoducs soient amliors si ncessaire. [8.2.3]

Les systmes combustibles liquides peuvent intgrer des biocombustibles pour les transports, la cuisson des aliments et le chauffage. En gnral, les biocombustibles purs ( 100 %) et, plus gnralement, ceux mlangs des combustibles extraits du ptrole doivent respecter des normes techniques correspondant aux spcifications relatives aux carburants destins aux moteurs des vhicules. [8.2.4, 8.3.1]

Figure SPM.7 | Modes dintgration des R pour fournir des services nergtiques, soit dans les systmes dapprovisionnement en nergie, soit sur site lintention des secteurs dutilisation finale. [Figure 8.1, 8.1]

Combusti-bles fossiles et nuclaire

Mesures damlioration du rendement nergtique

Mesures damlioration du rendement nergtique et de satisfaction de la demande

Ressources nergtiques renouvelables

Secteurs dutilisation finale(Section 8.3)

Systmes dapprovisionnement en nergie (Section 8.2)(Section 8.2)

Production et distribution dlectricit

Rseaux de chauffage et de refroidissement

Rseaux de distribution de gaz

Distribution de combustibles liquides

Systmes autonomes

Transports et vhicules

Btiments et mnages

Industrie

Agriculture, forts et pcheVecteurs nerg-tiques

Services nerg-tiques

Consomma-teurs

dnergie

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Il existe de nombreux moyens daccrotre la part des R dans tous les secteurs dutilisation finale. La facilit dintgra-tion varie selon la rgion, les caractristiques propres au secteur considr et la technologie employe.

Dans le secteur des transports, les biocarburants liquides et gazeux sont dj intgrs et devraient continuer ltre dans les systmes dapprovisionnement en carburants dun nombre de plus en plus lev de pays. Les possibilits dintgration peuvent inclure la production dcentralise sur site ou centralise dhydrogne issu dR pour les vhicules quips de piles combustible et dlectricit issue dR pour les vhicules lectriques et sur rails [8.2.1, 8.2.3], selon linfrastructure et les progrs techniques concernant les vhicules. [8.3.1] lavenir, la demande de vhicules lectriques pourrait permettre daccrotre la souplesse des systmes de production dlectricit. [8.2.1, 8.3.1]

Dans le secteur des btiments, les technologies R peuvent tre intgres dans des structures nouvelles et existantes pour pro-duire de llectricit et assurer le chauffage et le refroidissement. Lapprovisionnement en nergie supplmentaire est possible, surtout dans les btiments conomes en nergie. [8.3.2] Dans les pays en dveloppement, lintgration des systmes dapprovi-sionnement en R est ralisable, mme pour des logements modestes. [8.3.2, 9.3.2]

Les secteurs de lagriculture et de la transformation des aliments et des fibres ont souvent recours la biomasse pour rpondre directement la demande locale de chauffage et dnergie. Ces secteurs peuvent tre galement des exportateurs nets de combustibles, de chaleur et dlectricit vers des systmes dapprovisionnement adjacents. [8.3.3, 8.3.4] Laugmentation de lint-gration des R destines aux industries est une possibilit dans plusieurs sous-secteurs, par exemple par le biais de technologies lectrothermiques ou, long terme, en utilisant lhydrogne issu des R. [8.3.3]

Les cots associs lintgration des R, que ce soit pour la production dlectricit, le chauffage, le refroidissement ou la production de combustibles gazeux ou liquides, dpendent du contexte et du site considr et sont gnralement difficiles dterminer. Ils peuvent inclure des cots supplmentaires pour les investissements dans linfrastructure des rseaux, lex-ploitation des systmes et les pertes connexes et dautres ajustements apporter aux systmes actuels de production dnergie, selon les besoins. La documentation sur les cots dintgration est peu abondante, et les chiffres sont souvent insuffisants ou trs variables.

Afin de prendre en compte la forte proportion dR, les systmes nergtiques vont devoir voluer et sadapter. [8.2, 8.3] Les activits dintgration long terme pourraient inclure des investissements dans une infrastructure propice; la modification des cadres institutionnels et de gouvernance; la prise en compte des aspects sociaux, des marchs et de la planification; et le renforcement des capacits en prvision du dveloppement des R. [8.2, 8.3] En outre, lintgration de technologies moins matrises telles que celles concernant les biocombustibles produits par de nouveaux procds (galement appels biocombustibles avancs ou biocombustibles de nouvelle gnration), les combustibles issus de lnergie solaire, le refroidissement solaire, les technologies faisant appel lnergie marine, les piles combustible et les vhicules lectriques vont exiger des investissements soutenus dans les activits de recherche, dveloppement et dmonstration, le renforcement des capacits et dautres mesures de soutien. [2.6, 3.7, 11.5, 11.6, 11.7]

lavenir, les R pourraient fortement influer sur les systmes dapprovisionnement en nergie et les systmes dutilisation finale, en particulier pour llectricit qui, sur le plan mondial, devrait compter une proportion plus leve dR plus tt que les secteurs du chauffage et des carburants. [10.3] Le dveloppement parallle des vhicules lectriques [8.3.1], lemploi de plus en plus important de llectricit (y compris les pompes chaleur) pour le chauffage et le refroidissement [8.2.2, 8.3.2, 8.3.3], des services souples pour la prise en compte de la demande (y compris lusage de compteurs intelligents) [8.2.1], le stockage de lnergie et dautres technologies pourraient tre associs cette tendance.

mesure que linfrastructure et les systmes nergtiques se dveloppent et malgr la complexit des processus enga-gs, il nexiste gure de limites techniques fondamentales en ce qui concerne lintgration dun ventail de technologies R pour faire face la plus grande partie de la demande totale dnergie aux endroits disposant ou pouvant disposer de ressources nergtiques renouvelables appropries. Toutefois, le rythme actuel dintgration et la proportion rsultante dR seront influencs par des facteurs tels que les cots, les politiques, les questions environnementales et les aspects sociaux. [8.2, 8.3, 9.3, 9.4, 10.2, 10.5]

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5. nergies renouvelables et dveloppement durable

Par le pass, le dveloppement conomique tait troitement li lemploi croissant dnergie et laccroissement des missions de GES. Les R peuvent contribuer suspendre cette corrlation et concourir ainsi un dveloppement durable. Bien que lapport exact des R au dveloppement durable reste valuer au niveau des pays, les R offrent la possibilit de contribuer au dveloppement conomique et social, laccs lnergie, la sret de lapprovisionnement nergtique, lattnua-tion des effets des changements climatiques et la rduction des incidences ngatives sur lenvironnement et la sant. [9.2] Garantir laccs des services nergtiques modernes contribuerait en outre la ralisation des objectifs du Millnaire pour le dveloppe-ment. [9.2.2, 9.3.2]

Les R peuvent contribuer au dveloppement conomique et social. Dans des conditions favorables, on peut faire des cono-mies par rapport aux nergies non renouvelables, en particulier des endroits reculs et dans des zones rurales pauvres nayant pas accs des sources dnergie centralises. [9.3.1, 9.3.2] Il est souvent possible de rduire les cots associs limportation dnergie grce la mise en valeur de technologies R nationales qui sont dj comptitives. [9.3.3] Les R peuvent avoir des incidences posi-tives sur la cration demplois, bien que les tudes disponibles divergent quant lampleur de lemploi net. [9.3.1]

Les R peuvent contribuer acclrer laccs lnergie, en particulier pour le 1,4 milliard de personnes qui nont pas accs llectricit et le 1,3 milliard de plus qui ont recours la biomasse traditionnelle. Le niveau de base dac-cs des services nergtiques modernes peut avoir des avantages importants pour les communauts et les mnages. Dans de nombreux pays en dveloppement, les rseaux dcentraliss fonds sur les R et linclusion dR dans les rseaux nergtiques centraliss ont largi et amlior laccs lnergie. En outre, les technologies R hors lectricit offrent galement des possibili-ts de modernisation des services nergtiques, par exemple grce lemploi de lnergie solaire pour le chauffage de leau et le schage des rcoltes, des biocarburants pour les transports, des biogaz et de la biomasse moderne pour le chauffage, le refroidis-sement, la cuisson des aliments et lclairage et du vent pour le pompage de leau. [9.3.2, 8.1] Le nombre de personnes nayant pas accs des services nergtiques modernes devrait rester le mme sauf si des politiques nationales appropries sont mises en uvre, ventuellement soutenues ou compltes par une assistance internationale, selon les besoins. [9.3.2, 9.4.2]

Les possibilits offertes par les R peuvent contribuer un approvisionnement plus sr en nergie, bien quil faille tenir compte de problmes particuliers en matire dintgration. La mise en valeur des R peut rduire la vulnrabilit aux perturbations en matire dapprovisionnement et la volatilit du march, si la concurrence saccrot et que les sources dnergie soient diversifies. [9.3.3, 9.4.3] Selon les tudes de scnarios, les proccupations en ce qui concerne la sret de lapprovision-nement en nergie pourraient persister lavenir faute damliorations techniques dans le secteur des transports. [2.8, 9.4.1.1, 9.4.3.1, 10.3] Le profil variable de la production assure par certaines technologies R ncessite souvent des mesures techniques et institutionnelles correspondant aux conditions locales, afin de garantir la fiabilit de lapprovisionnement en nergie. [8.2, 9.3.3]

Outre quelles rduisent les missions de GES, les technologies R peuvent avoir dautres avantages importants pour lenvironnement. La maximisation de ces avantages dpend de la technologie employe, de la gestion et des caractristiques du site associes chaque projet concernant les R. Les analyses du cycle de vie pour la production dlectricit indiquent que les missions de GES manant de

technologies R sont gnralement beaucoup plus faibles que celles issues de technologies faisant appel des combustibles fossiles et, dans certaines conditions, infrieures celles correspondant lutilisation de combus-tibles fossiles avec captage et stockage du carbone (CSC). Les valeurs mdianes pour toutes les nergies renouvelables schelonnent de 4 46 g qCO2/kWh, alors que pour les combustibles fossiles, elles vont de 469 1 001 g qCO2/kWh ( lexclusion des missions dues aux changements daffectation des sols). (Figure SPM. 8)

Les systmes bionergtiques les plus courants, y compris ceux qui font appel aux biocombustibles liquides, donnent lieu des rductions des missions de GES, et la plupart des biocombustibles produits par de nouveaux procds (galement appels biocombustibles avancs ou de nouvelle gnration) permettent des rductions encore plus importantes. Le bilan des GES pourrait subir linfluence des changements daffectation des sols et de lvolution correspondante des missions et des absorptions. La bionergie peut contribuer viter des missions de GES manant des rsidus et des dchets prsents dans les dcharges et des produits connexes; la combinaison de la bionergie et du captage et du stockage du carbone peut permettre des rductions encore plus importantes (voir la figure SPM.8). Il existe des incertitudes considrables en ce qui concerne les effets des GES lis aux changements de gestion et daffectation des sols se rapportant aux stocks de carbone. [2.2, 2.5, 9.3.4.1]

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La viabilit de la bionergie, notamment en fonction des missions de GES sur lensemble du cycle de vie, subit linfluence des pratiques en matire de gestion des ressources en sols et en biomasse. Les changements dans lex-ploitation ou la gestion des sols et des forts qui, selon un nombre considrable dtudes, pourraient rsulter directement ou indirectement de la production de biomasse comme source de combustibles, dnergie ou de chaleur sont mme de rduire ou daccrotre les stocks de carbone dans le sol. Selon ces mmes tudes, il existe des incertitudes considrables quant aux modi-fications indirectes de ces stocks de carbone qui ne sont pas observables directement, dont la modlisation savre complexe et quil est difficile dattribuer une seule cause. Une gouvernance approprie de lutilisation des sols, du zonage et du choix des systmes de production de biomasse sont des considrations essentielles pour les dcideurs. [2.4.5, 2.5.1, 9.3.4, 9.4.4] Des politiques ont t mises en uvre, qui visent garantir les avantages de la bionergie tels que le dveloppement rural, lamlio-ration globale de la ge

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sources d'énergie renouvelable atténuation du changement climatique