Durant la prochaine décennie, la demande en énergie continuera à croître : les humains sont de plus en plus nombreux, le niveau de bien-être augmente sur les cinq continents et la concentration urbaine s’intensifie. Conjuguées, ces tendances auront pour effet de décupler les besoins en énergie. L’électrification contribuera à relever ce défi, car elle peut être une source d’énergie fiable et durable. Selon une estimation de l’Energy Transitions Commission, la capacité de production électrique devra augmenter de 350 à 500% au cours des 30 prochaines années pour répondre à l’accroissement de la demande : des 27.000 TWh (térawatt-heure) actuels à 130.000 TWh en 20501.
La solution ne passe cependant pas par la construction de nouvelles centrales au charbon ou au gaz. L’augmentation de capacité de production doit se faire avec un minimum d’effets secondaires, du moins si l’on souhaite limiter l’ampleur du changement climatique. Or, les trois quarts des émissions mondiales de CO2 sont générés aujourd'hui par la consommation énergétique2. Pour que l’économie parvienne à la neutralité carbone, nous devrons modifier radicalement la manière dont nous produisons et consommons l’énergie (et l’électricité). En d’autres termes, il ne suffira pas de remplacer les anciennes ampoules par des LED.
L’électricité se mesure en watts (W) et la puissance des appareils électriques est exprimée en kilowatts (kW), mégawatts (MW), gigawatts (GW) et térawatts (TW).
En marge de ces unités de puissance, on utilise aussi le kilowatt-heure (kWh) pour mesurer la consommation électrique. Un kilowatt-heure est la quantité d’énergie consommée par un appareil qui fonctionne à pleine puissance pendant 1 heure. Exemple : une télévision de 70 watts qui reste allumée pendant 1 heure consomme 0,07 kilowatt-heure.
Pour l’instant, les deux tiers de la production mondiale d’électricité se font à partir de sources fossiles (charbon 36%, gaz 23% et pétrole 3%)3. Dans de nombreux pays occidentaux, ces proportions ont commencé à changer : la part du charbon est en régression et la plupart des pays européens abandonnent progressivement cette source d’énergie. La situation est tout autre dans les pays émergents. En Inde et en Chine, le charbon représente encore 60% de la production électrique totale. Les investissements dans la filière charbon y restent considérables. Près de 80% des infrastructures chinoises et indiennes de production d’électricité à partir de charbon ont été construites au cours des 15 dernières années4. Pour l’occident, le gaz est aussi un défi. Quelque 34% de la production électrique mondiale à partir de gaz se concentre aux États-Unis, alors que le pourcentage cumulé de la Chine et de l’Inde n’est que de 7%5.
Bonne nouvelle, notre capacité de production électrique à partir de sources renouvelables s’accroît davantage que celle des sources non renouvelables : 130% au cours des 10 dernières années, contre ‘seulement’ 24% pour les sources fossiles6. Cette médaille a toutefois un revers. Dans le monde entier, le solaire et l’éolien ne représentent toujours que le dixième de la production électrique totale. Selon les projections de l’Agence internationale de l’Énergie, les sources renouvelables devraient progresser à plus de 75% à l’horizon 2050 pour que notre panier énergétique soit réellement vert. L’IAE estime que la capacité éolienne installée doit progresser des 640 gigawatts actuels à ±15.000 gigawatts en 2050. Pour le solaire, les objectifs sont similaires : des 650 gigawatts actuels à plus de 30.000 gigawatts en 20507.
La plupart des centrales énergétiques sont construites à proximité de villes en pleine expansion. Pour produire l’énergie, des combustibles fossiles sont acheminés jusqu’à ces centrales. Ce modèle se caractérise donc par un nombre restreint de producteurs et un très grand nombre de consommateurs. Ce modèle classique n’est pas applicable au solaire ni à l’éolien, car l’énergie du soleil et du vent est convertie en électricité à l’endroit même de la captation, et qu’il n’est pas possible ‘d’appuyer sur un bouton’ pour (dés)activer ces millions d’installations. Avec le solaire surtout, on compte un très grand nombre de petits producteurs – les ‘prosumers’ – qui produisent et consomment leur propre énergie au même moment. La production de ces énergies renouvelables est en outre très peu prévisible, car elle varie selon les saisons. Pour équilibrer l’offre et la demande, il est donc nécessaire d’investir dans la flexibilisation du réseau.
En théorie, les sources naturelles sont suffisantes pour produire de l’électricité verte. Le souci, c’est que les régions dans lesquelles ces sources sont disponibles en abondance (les déserts pour le voltaïque et la mer pour l’éolien) sont éloignées des consommateurs. L’implantation de ces infrastructures pose aussi des problèmes en termes d’aménagement du territoire. Ainsi, pour produire 100.000 TWh, il faudrait recouvrir de panneaux voltaïques plus de 1% des terres de la planète8. En d'autres termes, la transition énergétique nécessitera des investissements considérables en infrastructures.
À mesure que s’opère la transition vers des technologies propres, les secteurs minier et métallurgique devront être en mesure de fournir les gigantesques volumes de matières premières requis. Là aussi, les investissements seront colossaux. Ces secteurs nécessitent en effet des investissements considérables, tandis que plusieurs années sont nécessaires pour activer de nouveaux sites d’extraction. Ces spécificités seront probablement source de problèmes dans la chaîne d'approvisionnement et entraîneront une haute volatilité des prix des matières premières. Ce sera certainement le cas pour le lithium et le cobalt, mais aussi pour le suivre, le nickel et l’aluminium.
Les technologies de stockage de l’énergie sont de plus en plus performantes et abordables, grâce à la baisse des coûts et aux subsides octroyés par de nombreux pays, tels que les États-Unis et la Chine. En marge des batteries lithium-ion, d’autres technologies de stockage sont en cours de développement, basées notamment sur la chaleur ou la pression.
Les besoins croissants en stockage énergétique sont un argument additionnel en faveur de l’hydrogène vert. Le stockage via l’hydrogène permet de stocker l’énergie pendant des semaines ou des mois, et donc de combler les creux saisonniers dans la production. De tels projets à l’échelle industrielle n’en sont toutefois encore qu’à leurs balbutiements.
Il est illusoire d’espérer arriver un jour à zéro émission de CO2, ne fût-ce que parce que les êtres vivants rejettent naturellement du dioxyde de carbone, et aussi parce que les processus industriels et le reliquat de combustibles fossiles continueront à en produire. Une partie de ces émissions est captée par les océans et par les forêts. Pour atteindre l’objectif Zéro Net, il faudra également concevoir des techniques efficientes de captation et de stockage du CO2. La reforestation est à coup sûr une solution, mais les technologies de captation des gaz à effet de serre font aussi l’objet de développements intensifs. Là aussi, de nombreuses opportunités d’investissement se présenteront dans les prochaines années.
Les prévisions sont fondées sur des suppositions, estimations, mesures et modèles hypothétiques qui peuvent se révéler erronés. Le présent article doit être considéré comme une simple source d’informations et ne contient pas de conseils d’investissement.
Les produits d’investissement sont sujets à risques. Ils peuvent évoluer à la hausse comme à la baisse et les investisseurs peuvent ne pas récupérer le montant de leur investissement. Toute décision d’investissement doit être conforme à votre Financial ID.
La transition énergétique ne se limite pas à l’éolien et au solaire.
28 février 2023
10 janvier 2023
1 Source : energy-transitions.org/
2 Source : Climate Watch, World Resources Institute
3 Source : ourworldindata.org/electricity-mix
4 Source : IEA (2022), Coal-Fired Electricity, IEA, Paris
5 Source : IEA, World Energy outlook (2022)
6 Source : RENA (2022), World Energy Transitions Outlook 2022: 1.5°C Pathway, International Renewable Energy Agency
7 Source : Energy Transition Commission (2021) Making Clean Electrification Possible.
8 Source : Energy Transition Commission (2021) Making Clean Electrification Possible.