Coût climatique de l'énergie 100% renouvelable
Combien de combustibles fossiles sont nécessaires pour construire un système énergétique sans CO2?
Le World Future Council et LINGO ont uni leurs forces pour étudier cette question plus en détail. Le résultat? Du point de vue du budget carbone mondial, la transition énergétique vers des besoins en énergie 100% renouvelable moins d'un an d'émissions mondiales.
Comment arriver à cette conclusion? Nos experts Dr. Matthias Kroll (WFC) et Kjell Kühne (LINGO) ont estimé l'énergie supplémentaire nécessaire et les émissions de CO2 associées générées pour construire une infrastructure 100% ER. Comme point de départ, le chiffre de la demande énergétique mondiale de 23.6 Térawatt en 2050 a été supposé (Révolution énergétique de Greenpeace, 2015, page 13). Bien entendu, l'énergie nécessaire à la production d'unités ER diminue avec le temps et diffère également selon la technologie utilisée, nous ne pouvons donc estimer que de manière approximative la taille des émissions de CO2 générées par la transition énergétique.
Notre calcul montre qu'environ 25 GtCO2 seront émis pour construire un système 100% ER. Actuellement, le monde émet 40 Gt CO2 par an:
| UNITÉ | SOURCE / COMMENTAIRES | ||
|---|---|---|---|
| Capacité ER installée 2015 | 1.8 | TW | http://www.ren21.net/inc/ uploads/2016/06/GSR_2016_Full_ Report.pdf |
| Capacité ER à construire 2015-2050 | 21.8 | TW | |
| Pourcentage solaire PV | 50 | % | |
| Pourcentage d'énergie éolienne | 50 | % | |
| Besoins énergétiques pour la construction de panneaux solaires | 4000 | MJ / m2 de panneaux solaires | http://www.clca.columbia.edu/ Task12_LCI_LCA_10_21_Final_ Report.pdf |
| Capacité de panneau solaire de 1 m2 | 150 | W | |
| Intensité actuelle des émissions d'électricité | 0,5 | kgCO2 / KWh | https://www.iea.org/newsroom/ graphics/2015-04-28-carbon-emissions-from-electricity-generation-for-the-top-ten-producer.html |
| Émissions de production par W de capacité solaire | 3.9 | kgCO2e | |
| Émissions d'énergie éolienne | 12 | gCO2e / KWh | GIEC (2014) https://www.ipcc.ch/pdf/ assessment-report / ar5 / wg3 / ipcc_wg3_ ar5_annex-iii.pdf |
| Facteur de capacité éolienne | 30 | % | |
| 20 ans de production d'énergie par W de capacité installée | 52.6 | KWh | |
| Émissions de production par W de capacité éolienne | 0.6 | KgCO2e | |
| Émissions de production de capacité à construire | 49.7 | GtCO2 | assumer le mix énergétique d'aujourd'hui |
| Émissions de production de capacité à construire | 24.8. | GtCO2 | en supposant une réduction linéaire des émissions de production de 100% en 2015 à 0% en 2050 |
Pour simplifier l'estimation des émissions pour les ajouts de capacité, nous avons supposé un mix énergétique grossièrement simplifié de 50% d'énergie éolienne et 50% d'énergie solaire. Au moins deux choses peuvent changer le résultat: d'une part, les émissions de production des panneaux solaires peuvent être réduites plus rapidement que de manière linéaire, en raison de l'efficacité (par opposition à la décarbonisation du système énergétique). En revanche, nous n'avons pas calculé l'énergie nécessaire pour construire la capacité de stockage et les mesures pour réduire les besoins en chauffage. Ces deux facteurs pointent dans des directions opposées, donc contrebalanceront dans une certaine mesure.
Conclusion du point de vue d'un budget global de carbone, on pourrait dire que la transition énergétique mondiale vers une énergie 100% renouvelable est relativement «bon marché» - nécessitant moins d'un an d'émissions mondiales. Cependant, la science sur les impacts à long terme des niveaux de CO2 supérieurs à 350 ppm (Hansen et coll. 2008) suggère qu'il n'y a pas de place pour la complaisance. Nous devons de toute urgence entreprendre la transition vers une économie d'énergie 100% propre à l'échelle mondiale pour nous assurer que le réchauffement climatique ne déclenche pas une réaction incontrôlable dans le système climatique mondial, impliquant d'énormes «bombes» de carbone telles que les clathrates de méthane du fonds océaniques qui peuvent éclipser les émissions humaines.
Tandis que le mouvement global 100% RE est très encourageant, les orientations politiques actuelles sont loin de nous conduire dans cette direction. Certains gouvernements ralentissent en fait la transformation, les mesures législatives sont insuffisantes et les groupes d'intérêt sur les énergies fossiles gagnent en pouvoir politique.
Au lieu de cela, les décideurs devraient intégrer ces faits lors de l'élaboration de leurs CDN et de leurs politiques fiscales et énergétiques nationales dans les années à venir. Les subventions aux combustibles fossiles doivent être supprimées rapidement, les politiques énergétiques doivent être réorientées vers la satisfaction des besoins de base de manière efficace, de nouveaux mécanismes de financement pour le déploiement des énergies renouvelables doit être établi et surtout, les investissements et le soutien à l'extraction de nouvelles énergies fossiles et aux infrastructures doivent être interrompus de toute urgence.
Notre calcul laisse espérer que la transition vers une énergie 100% renouvelable pourra être réalisée sans alourdir considérablement les niveaux de CO2 atmosphérique. Cela ne se produira pas à temps pour éviter le chaos climatique sans des efforts supplémentaires substantiels.