Les moteurs du mix énergétique mondial

Plusieurs facteurs influencent la quantité d'énergie utilisée dans le monde. La politique, la technologie et les préférences des consommateurs sont tous des moteurs de la consommation d'énergie. Ces facteurs s'influencent mutuellement et sont interdépendants, et la dynamique est en constante évolution.

Gaz naturel

Il ne fait aucun doute que le gaz naturel jouera un rôle plus important dans le mix énergétique mondial au cours des prochaines décennies, grâce à une base de ressources croissante et à des émissions de carbone relativement faibles. Selon l'IRENA PES, la demande mondiale totale de gaz naturel augmentera de 51 tcf d'ici 2040, dépassant le taux de croissance de la dernière décennie. Cependant, cette augmentation sera plus lente que prévu dans le scénario de référence de l'EIA des États-Unis, sur la base de projections d'utilisation de charbon plus élevées et d'une croissance plus lente du gaz naturel dans le secteur de l'électricité.

La demande de gaz naturel augmentera plus rapidement que toute autre source d'énergie primaire. Les deux tiers de l'augmentation provenant de la production d'électricité, le reste allant aux usages industriels et résidentiels. Pendant ce temps, le gaz naturel est de plus en plus utilisé pour le chauffage, une tendance qui ne fera que s'accélérer à mesure qu'il deviendra plus répandu comme alternative plus propre au charbon. Dans la région Asie-Pacifique, la demande de gaz doublera, mais le charbon continuera de jouer un rôle important. Cependant, malgré sa croissance rapide, le gaz a encore un long chemin à parcourir pour remplacer le charbon.

Charbon

L'ICSC TCP fournit des informations indépendantes sur les tendances liées au charbon. Il équilibre la sécurité de l'approvisionnement, l'abordabilité et les préoccupations environnementales. Les sujets incluent le potentiel du charbon pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, améliorer l'efficacité, réduire le stress hydrique et promouvoir des objectifs sociaux. Les pays développés et en développement, dont la Chine, les États-Unis et l'Inde, ont des bouquets énergétiques différents, mais les deux partagent un objectif commun de produire suffisamment d'énergie pour répondre à la demande mondiale croissante.

Entre 1990 et 2020, la part du charbon dans la production d'énergie primaire a presque quadruplé. Cependant, la demande de charbon a chuté dans tous les scénarios, à l'exception du scénario de forte croissance économique. Dans le scénario de faible croissance économique, la part du charbon dans l'énergie a diminué des deux tiers, tandis que le scénario de forte croissance l'a fait grimper à 56 %. D'ici 2021, le charbon représentera 36% de l'électricité mondiale. Malgré son déclin, il reste le contributeur le plus important à la consommation mondiale d'énergie.

Le charbon continue de dominer l'industrie mondiale de la production d'électricité, la Chine représentant près de la moitié du total mondial. Cependant, le rôle du charbon dans la production d'électricité diminuera dans tous les scénarios, y compris le scénario Climat ambitieux. Mais le rôle du charbon dans le secteur de l'électricité reste important, même si de plus en plus de pays commencent à déployer des énergies renouvelables, notamment solaires et éoliennes.

La croissance de l'utilisation du charbon était responsable de près de la moitié de l'augmentation globale des émissions de CO2 en 2021, malgré sa part plus faible dans le mix énergétique. La Chine a augmenté sa consommation de charbon de 330 TWh et a représenté près de la moitié de cette augmentation. En outre, la Chine avait la part la plus élevée de l'industrie dans l'économie mondiale, et l'intensité des émissions du PIB était supérieure à la moyenne des principales économies.

Nucléaire

L'énergie nucléaire est loin de se limiter à la production d'électricité et peut être utilisée dans le dessalement et la production d'hydrogène, le chauffage des locaux et les processus industriels. De plus, l'énergie nucléaire peut éliminer le carbone du CO2 et le combiner avec de l'hydrogène pour former des combustibles liquides synthétiques. La technologie peut également être utilisée dans des endroits éloignés qui ne disposent pas d'un réseau électrique, et ces applications fonctionnent toutes bien en tandem avec la production d'électricité.

Cependant, il existe des défis importants à son utilisation en tant que source d'énergie mondiale. Par exemple, de nombreux États dotés d'armes nucléaires hésitent à construire des centrales nucléaires, qui coûtent des centaines de milliards de dollars. D'autre part, les technologies des énergies renouvelables en sont encore à leurs balbutiements et sont moins chères à développer et à réglementer. Il est difficile de prédire si l'énergie nucléaire deviendra la source d'énergie prédominante dans le mix énergétique mondial dans les décennies à venir. Pourtant, il y a des signes prometteurs qu'il sera un élément vital du mix énergétique à l'avenir.

En plus de fournir de l'électricité sans carbone, l'énergie nucléaire fournit également de l'énergie pour l'exploration spatiale. En plus d'alimenter l'exploration spatiale, l'énergie nucléaire stérilise également l'équipement médical, fournit de l'eau potable par dessalement et fournit des radio-isotopes pour le traitement du cancer. D'ici 2030, plus de 50 nouveaux réacteurs nucléaires sont prévus pour la construction. De plus, les États-Unis et la Chine cherchent à s'éloigner des combustibles fossiles et à se tourner vers des sources d'énergie plus propres.

Eolien et solaire

En 2020, l'éolien et le solaire représenteront environ 10% de l'approvisionnement mondial en électricité. Cependant, les émissions globales devraient augmenter. La demande d'électricité s'est redressée après des fermetures successives dues au coronavirus, entraînant une augmentation de la production d'électricité au charbon. Cependant, les énergies renouvelables contribueront toujours à réduire l'empreinte carbone mondiale. 

L'énergie renouvelable est principalement variable, ce qui signifie que sa production dépend fortement de la vitesse du vent et de l'ensoleillement. Ces énergies renouvelables ne peuvent pas être directement liées à la demande d'électricité de pointe, ce qui entraîne des coûts supplémentaires pour les systèmes de production, tels que les coûts d'adéquation et d'équilibrage. En conséquence, l'éolien et le solaire ont un potentiel limité pour déplacer les générateurs de charge de base dans le monde entier. 

Les ressources énergétiques renouvelables ne sont pas facilement transportables et elles sont généralement situées loin des centres de charge, ce qui peut augmenter les coûts de connexion. La demande croissante d'énergie dans les pays en développement oblige les décideurs à se concentrer sur les investissements dans les énergies propres. Une politique mondiale sur les énergies renouvelables peut grandement contribuer à garantir un approvisionnement énergétique fiable. 

Production d'électricité

Le mix énergétique fait référence aux ressources énergétiques primaires utilisées dans une région. Alors que les combustibles fossiles dominent fortement le mix énergétique aux États-Unis, il varie à travers le monde. Par exemple, le charbon représente près de 60% du mix énergétique en Inde et en Chine, deux des économies à la croissance la plus rapide. Alors que ces pays ont des projets ambitieux d'utilisation des énergies renouvelables, le charbon domine toujours le mix. Cependant, la croissance rapide de ces économies rend difficile la diminution de l'utilisation du charbon.

L'étude de l'IRENA a révélé que le charbon est la source d'électricité la plus répandue dans le monde. Bien que l'utilisation du charbon reste une grande proportion du mix énergétique dans tous les scénarios, elle chute fortement de plus de 100 % dans le scénario IRENA 1.5C. Dans la plupart des scénarios climatiques les plus agressifs, l'utilisation du charbon tombe en dessous de 40 % et le mix énergétique est entièrement décarboné. Le charbon reste une source importante d'électricité, mais sa part aura plus que doublé d'ici 2050.

Le rapport IRENA élargit la feuille de route pour inclure plus d'énergies renouvelables et plus d'électrification. Il met également en évidence des alternatives rentables qui peuvent aider le monde à atteindre ses objectifs climatiques d'ici 2050. Il montre qu'une combinaison d'énergies renouvelables et d'électrification aidera à limiter la hausse des températures mondiales, à réduire les coûts nets et à fournir des avantages socio-économiques importants. Qu'il s'agisse d'une éolienne ou d'un panneau solaire, le rapport de l'IRENA décrit certaines des options disponibles et comment elles s'intégreront dans le mix énergétique mondial.