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Points de vue

L'avenir du charbon

Frédéric Gonand
Frédéric GonandProfesseur d'économie associé à l'Université Paris-Dauphine

"L’avenir du charbon dépend de l’attitude des pays émergents"

 

Le charbon reste aujourd’hui la première source de production d’électricité dans le monde et de nombreux pays émergents comptent sur lui pour assurer leur développement économique. Son avenir dans le mix énergétiqueLe mix énergétique, ou « bouquet énergétique », décrit la répartition des différentes sources d’énergies utilisées pour la consommation énergétique d’un territoire... mondial dépendra en partie de l’ambition des politiques de transition bas carbone qui seront mises en place pour contenir le réchauffement climatiqueLe réchauffement climatique, appelé aussi réchauffement planétaire ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans.... L’analyse de Frédéric Gonand, Professeur d’économie à l’Université Paris-Dauphine.


Les caractéristiques économiques du charbon sont bien connues. Pour simplifier, on distingue notamment, selon le type de qualité, le ligniteRoche intermédiaire entre tourbe et charbon, composée à 70 / 75 % de carbone... (utilisé pour produire de l’électricité), la houilleAu sens strict, la houille désigne la qualité de charbon intermédiaire entre le lignite et l'anthracite... (utilisée en sidérurgie) et l’anthraciteL'anthracite est un type de charbon composé à 95 % de carbone pur. C'est un excellent combustible. (utilisée pour le chauffage). 69 % du charbon dans le monde est destiné à produire de l’électricité. Seulement 12 % de la production mondiale fait l’objet d’un commerce international, l’essentiel du charbon produit étant consommé dans le pays producteur. Les réserves de charbon sont assez bien réparties sur la surface terrestre : les pays étendus en possèdent donc d’importantes réserves (États-Unis, Russie, Chine, Inde et Australie). 
L’expérience montre que l’évolution des marchés de l’énergie est parfois très différente des prévisions. Il y a 15 ans, le crépuscule du charbon était couramment considéré comme une chose entendue. Mais depuis le début du siècle, la croissance de la demande de charbon a été plus importante que pour n’importe quelle autre source d’énergie. 


Deux catégories de projections à long terme des bouquets énergétiques existent aujourd’hui : celles qui considèrent que la demande et l’offre d’énergies fossiles en général et de charbon en particulier vont continuer à augmenter dans les prochaines décennies ; et celles qui considèrent que les politiques de transition bas carbone pèseront sur l’offre et la demande d’énergies fossiles en général et de charbon en particulier. Savoir laquelle de ces deux possibilités se matérialisera revient en bonne partie à savoir si les économies émergentes, dont la croissance est actuellement assez étroitement liée à l’utilisation du charbon comme principale source d’énergie, accepteront de supporter le coût d’un passage plus ou moins rapide à d’autres énergies. 


Aujourd’hui, il paraît probable que la demande de charbon continue à moyen terme à décliner dans les pays occidentaux et à augmenter dans les pays émergents (Chine et Inde notamment, ces deux pays consommant 60 % de la production mondiale de charbon). 


L’évolution future de la demande de charbon devrait aussi être assez influencée par l’évolution du coût du CO2Dioxyde de carbone. Avec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre... (qui a un effet massif sur la rentabilité des usines à charbon mais dont l’évolution future reste très incertaine), du prix des technologies de stockage du CO2 et du rendement énergétique des centrales à charbon notamment en Chine et en Inde. Le premier et le troisième facteur devraient plutôt peser sur la demande future de charbon, alors que le second pourrait davantage la soutenir. 


Les éléments disponibles paraissent ainsi suggérer une tendance à long terme globalement baissière de la demande de charbon mais à un rythme difficile à entrevoir. Dans tous les cas, la disponibilité abondante du charbon et la probable stabilité des coûts de production devraient constituer des éléments significatifs de soutien de la demande à long terme. Dans ce contexte, il est peu douteux que le charbon soit appelé à demeurer une source d’énergie relativement importante dans le monde de demain.

Frédéric Gonand, 40 ans, est professeur d'économie associé à l'Université Paris-Dauphine, ancien commissaire de la Commission de régulation de l'énergie (2011-2013), chercheur invité du King Abdullah Petroleum Studies and Research Center (Arabie Saoudite) et consultant sur les enjeux de l'énergie pour des cabinets de conseil et des entreprises.

 

Thierry Doucerain
Thierry DoucerainDirecteur général de la société « EDF-Polska »

"En Pologne, la production d’électricité et de chaleur est assurée à quelque 90 % par le charbon."

Quelle transition énergétique pour les grands pays charbonniers ?

Les pays grands consommateurs de charbon sont souvent mis en accusation pour leurs émissions de soufre, d’azote et de CO2Dioxyde de carbone. Avec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre.... Il faut cependant aller plus loin que le simple cliché de pays retardataires. Les voies pour réduire la consommation de charbon sont nombreuses et ce sont eux qui auront, dans les prochaines années, les meilleurs résultats en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serrePhénomène naturel permettant un accroissement de la température de l'atmosphère d'une planète grâce à la présence de certains gaz.... C’est le cas de la Pologne qu’analyse ici Thierry Doucerain, directeur d’EDF-Polska.

En Pologne, la production d’électricité et de chaleurAujourd'hui, en thermodynamique statistique, la chaleur désigne un transfert d'agitation thermique des particules composant la matière... est assurée à quelque 90 % par le charbon. Le pays est confronté à un triple défi : d’abord développer le secteur énergétique à un coût acceptable, ensuite assurer une évolution vers un mix moins carboné afin de satisfaire aux exigences de la politique climatique de l’Union européenne (UE), enfin gérer cette évolution tout en conservant une part importante pour le charbon, qui est une ressource locale, encore nécessaire à l’équilibre social.

Cette transformation sera longue et exigera de lourds investissements, mais ce n’est pas un challenge insurmontable car la Pologne dispose d’atouts.

Développer la cogénération

Depuis des décennies, avant même la période communiste, la plupart des villes disposent de réseaux de chaleur. Dans les grandes villes, ces réseaux sont alimentés par la cogénération La cogénération consiste à produire en même temps et grâce à la même installation de la chaleur (énergie thermique) et de l’électricité..., c’est-à-dire des centrales à charbon qui produisent la chaleur nécessaire au chauffage urbain mais aussi de l’électricité, via une turbine. L’électricité devient une sorte de sous-produit. Dans ces conditions, la quantité de charbon pour produire telle quantité de chaleur et telle quantité d’électricité est inférieure de 30 % à celle qui serait nécessaire si on devait assurer les mêmes productions séparément. Cette cogénération fait qu’une chaudière à charbon arrive à dégager un rendement énergétique de l’ordre de 70 %. C’est considérable : une vieille centrale thermique à charbon a un rendement de quelque 34 % et une centrale dite « à charbon propre » atteint un rendement de 45 %. 

Dans les villes petites ou moyennes, il n’y a pas toujours de chaudières à cogénération, mais des chaudières plus ou moins obsolètes qui produisent uniquement de la chaleur. Les remplacer par des cogénérations permettrait un gain considérable en matière de rendement, donc d’émissions de CO2, même si le passage au gaz ou à la biomasseDans le domaine de l'énergie, la biomasse se définit par l'ensemble des matières organiques d'origine végétale ou animale... serait dans certains cas économiquement judicieux.

Moderniser les centrales

Outre cette cogénération, l’électricité polonaise est assurée par des centrales à charbon ou ligniteRoche intermédiaire entre tourbe et charbon, composée à 70 / 75 % de carbone... assez anciennes (40 ans ou plus), avec des émissions de particules et de gaz nocifs trop importantes. Si on y ajoute l’usage individuel par les habitants de charbons de mauvaise qualité, le pays connaît une pollution qui provoque dans certaines villes - comme Cracovie - des situations de smog et donc un problème de santé publique.

Les directives européennes qui limitent strictement les particules et les émissions de soufre et d’azote pour les grandes installations sont mises en œuvre selon deux approches :

Le développement de la cogénération et des unités nouvelles, ajouté à des efforts pour développer les renouvelables – notamment biomasse et géothermieLe terme géothermie désigne à la fois la science qui étudie les phénomènes thermiques internes au globe terrestre... – et éventuellement le nucléaire, devraient avoir un fort impact sur les émissions de gaz à effet de serre : un objectif de réduction à l’horizon 2030 de 30 à 50 % paraît possible même si le charbon garde une part de plus de 50 % dans le mix énergétiqueLe mix énergétique, ou « bouquet énergétique », décrit la répartition des différentes sources d’énergies utilisées pour la consommation énergétique d’un territoire... .

 

Thierry Doucerain est le Directeur général de la société « EDF-Polska » depuis 2014. Diplômé de l’Ecole des Mines de Nancy, il rejoint le Groupe EDF en 1978. Il a fait une grande partie de sa carrière dans l'Ingénierie de production, dans les filières hydraulique, nucléaire et thermique. Il a rejoint en 2002 le Centre d'Ingénierie thermique, dont il a pris la direction en 2006. Entre 2002 et 2011, il a ainsi dirigé de nombreux projets de construction de centrales à charbon et au gaz en Chine, en Égypte, au Vietnam, en France et en Grande-Bretagne.

 

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