Scénarios prospectifs énergie-climat-air

Le Vendredi 29 mars 2019
Pour répondre aux obligations internationales et européennes et éclairer le débat national, le Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire construit tous les deux ans des scénarios prospectifs énergie-climat-air.

Les projections sont conditionnées à un ensemble particulier d’hypothèses sur les évolutions technologiques, le contexte économique, notamment de prix de l’énergie ainsi que sur des politiques et des mesures favorables à la transition énergétique représentées dans chaque scénario. 

Certains scénarios élaborés sont des tendanciels  et ne reflètent que les mesures déjà adoptées. D’autres, supposant l’adoption de mesures supplémentaires à l’avenir, illustrent l’atteinte d’objectifs ambitieux comme l’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050 ou d’autres objectifs inscrits dans le Code de l’Energie. Leur élaboration est collective, repose sur des modèles et se veut transparente. Des tests de sensibilité, des évaluations des impacts unitaires de certaines mesures et une analyse des impacts macro-économiques les complètent généralement.

Pourquoi des scénarios énergie-climat-air ?

Le Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire réalise des « Scénarios prospectifs énergie-climat-air » pour que la France soit en mesure de répondre à ses obligations européennes et internationales et pour éclairer le débat et la décision publics.

Engagements européens

La France, dans le cadre de ses engagements européens, doit fournir une ou des projections à 2035 de ses émissions de gaz à effet de serre (GES), dans le cadre du rapport sur les mécanismes de surveillance (exigence du règlement européen n°525/2013 dit MMR), et ce le 15 mars tous les deux ans (années impaires). Ce règlement contient également l’obligation de se doter d’une stratégie de développement à faible intensité carbone.

Engagements internationaux

Au niveau international, des projections de consommations d’énergie et d’émissions de GES sont à rapporter périodiquement auprès de différentes institutions.

La France soumet un rapport bisannuel tous les deux anset une communication nationale tous les 4 ans pour remplir les exigences de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC).

Concernant la demande d’énergie, la France est soumise à une obligation de communication d’un scénario de référence « à caractère tendanciel » à l’Agence internationale de l’énergie (AIE) à l’occasion des revues en profondeur de la politique énergétique française tous les 4 ans ainsi qu’à un rapportage annuel auprès de l’AIE.

Les institutions européennes et internationales citées ont besoin du rapportage de tous les pays pour construire des trajectoires énergie climat air (Union européenne ou monde) et analyser ainsi si les objectifs européens ou mondiaux fixés seront ou non atteints.

Eclairer la décision publique

À l’échelon national, l’élaboration d’un ou de plusieurs scénarios permet d’associer la société civile, des modélisateurs et des experts ministériels et sectoriels. La construction d’un scénario ainsi que ses résultats éclairent la décision publique.

Ces scénarios servent ensuite de référence pour l’élaboration de la stratégie française pour l’énergie et le climat, en particulier pour des documents comme la Stratégie Nationale Bas Carbone ou la Programmation Pluriannuelle de l’Energie au niveau national ou le Plan National Intégré Energie Climat au niveau européen.

Comment les scénarios énergie-climat-air sont-ils élaborés ?

L’exercice d’élaboration des scénarios est piloté par la direction générale de l’énergie et du climat, en lien avec le Commissariat général au développement durable. Le ministère collabore également avec l’Ademe et peut recourir à des prestataires extérieurs (bureaux d’étude).

Chaque exercice de prospective, d’une durée d’environ 12 mois, fournit des projections sur la consommation d’énergie, les émissions de GES et de polluants atmosphériques, associées à un scénario donné. Deux scénarios principaux sont en général construits. Chacun reflète les effets d’un ensemble particulier de politiques et de mesures.

Cette prospective et les projections qui en résultent ne sont pas des prévisions, mais des outils pour comprendre les futurs possibles, et en quoi ils dépendent de l’adoption plus ou moins poussée d’une batterie de mesures favorables à l’efficacité énergétique, au développement des énergies renouvelables, etc.

Lors de ces exercices de scénarisation prospective, on a recours à des modèles qui garantissent la cohérence comptable (physique et énergétique) des états du monde futurs que l’on représente.

Depuis l’exercice 2010-2011, les trois volets air, énergie et climat sont traités de manière intégrée. La modélisation porte sur les émissions de la métropole et les Outre-mer.

Scénarios énergie-climat-air 2018-2019

Deux scénarios principaux ont été construits à l’horizon 2050 :

  • un scénario « avec mesures existantes », dit AME, contenant toutes les mesures mises en œuvre en France avant le 1er juillet 2017,
  • un scénario « avec mesures supplémentaires », dit AMS visant à respecter les objectifs énergétiques et climatiques de la France, en particulier l’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050

Ces scénarios ont été co-construits par des experts ministériels et sectoriels. Par ailleurs, la société civile, rassemblée au sein d’un comité d’information et d’orientation, a été informée et consultée tout au long de l’exercice.

La modélisation de la demande d’énergie et des émissions de gaz à effet de serre (GES), ainsi que l’évaluation macroéconomique ont été réalisées par un groupement de prestataires :

  • Enerdata : modélisation du secteur industrie et modélisation du bouclage offre/demande du système énergétique national ;
  • CITEPA : expertise et modélisation des émissions de GES, des polluants atmosphériques et des émissions non énergétiques (procédés industriels, gaz fluorés, agriculture, déchets et utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie) ;
  • Cired : évaluation des impacts macro-économiques des scénarios avec le modèle IMACLIM.

Le Commissariat général au développement durable a été associé pour la modélisation des secteurs tertiaire (modèle tertiaire), transports (modèle MODEV) ainsi que pour la modélisation macro-économique (modèle 3ME).

L’Ademe a également été associée pour la modélisation des secteurs résidentiel (modèle MENFIS), agriculture (modèle CLIM’AGRI) ainsi que pour la modélisation macro-économique (modèle 3ME).

Le scénario AMS illustre un chemin d’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050. C’est le scénario de référence des projets de révision de la Stratégie nationale bas carbone (SNBC) et de la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE). Il propose une combinaison de différents leviers sectoriels permettant d’être en phase avec les objectifs énergétiques et climatiques de la France aux horizons 2025, 2030 et 2050.

Il intègre, par exemple, l’atteinte de l’objectif de réduction de 40 % des émissions de GES en 2030 par rapport à 1990, illustre une façon de porter à 32 % la part des énergies renouvelables en 2030.

C’est la trajectoire d’émissions de GES de l’AMS qui a permis de déterminer les budgets carbone, plafonds d’émissions définis par période de 5 ans jusqu’en 2033 dans le projet de Stratégie nationale bas carbone de décembre 2018.

C’est également la trajectoire de consommation d’énergie par secteur et par source d’énergie de l’AMS qui a été retenu dans le projet de Programmation pluriannuelle de l’énergie de décembre 2018.

Les principales hypothèses ainsi que les principaux résultats issus des travaux de modélisation sont disponibles dans une version provisoire de la synthèse des scénarios.

Scénarios énergie-climat-air 2014-2015

L’exercice de prospective réalisé en 2014-15 avait intégré dans la modélisation, à l’instar des deux précédents, les dimensions énergie, climat et air.

Deux scénarios principaux avaient été construits à l’horizon 2035 :

  • un scénario « avec mesures existantes », dit AME, contenant toutes les mesures mises en œuvre en France avant le 1er janvier 2014,
  • un scénario « avec mesures supplémentaires n°2 », dit AMS2. Deux variantes de l’AMS2 ont été élaborées lors de l’exercice de prospective.

Les résultats du scénario AME ont permis à la France de respecter l’obligation de rapportage auprès de la Commission européenne (règlement n°525/2013) :

  • d’une trajectoire d’émissions de GES « avec mesures existantes » (donc sans mesures additionnelles, c’est-à-dire une trajectoire tendancielle) ;
  • d’évaluations d’impacts sur les émissions de GES évitées grâce à la mise en œuvre de politiques et de mesures.

Le scénario AMS2 illustrait un chemin d’atteinte des objectifs fixés par la loi n°2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte. C’était le scénario de référence de la Stratégie nationale bas carbone (SNBC). Il proposait une combinaison de différents leviers sectoriels (mesures, technologies, comportements) permettant d’être en phase avec les objectifs énergétiques et de réduction des émissions de GES de la France.

Des analyses complémentaires avaient été menées sur ces scénarios :

  • Environ 70 tests de sensibilité illustrent la robustesse et la dépendance des résultats obtenus à certaines grandes variables déterminantes comme le taux de croissance du PIB, l’évolution du prix des énergies fossiles, le niveau de la composante carbone de la TICPE, etc.
  • Les impacts macro-économiques, sur le PIB, l’emploi, le commerce, etc., ont été étudiés spécifiquement à l’aide de deux modèles (NEMESIS et 3ME). Les principaux résultats apparaissent dans la synthèse.

L’évaluation des politiques de réduction des émissions de GES

La France doit soumettre des informations,  sur les politiques et mesures qu’elle met en œuvre ou prévoit pour réduire ses émissions de GES et lui permettre ainsi de tenir ses engagements.

Au niveau européen, l’article 13 du règlement n° 525-2013 relatif à un mécanisme pour la surveillance et la déclaration des émissions de GES demande aux États membres de transmettre tous les deux ans à la Commission européenne des informations sur les politiques et mesures visant à réduire les émissions de GES, et notamment des estimations quantitatives de leurs effets sur les émissions.

Au niveau international, les pays développés sont soumis à des exigences de rapportage dans le cadre de la CCNUCC :

  • la Communication nationale rend compte des émissions nationales de GES, des politiques et mesures de réduction, des projections, de la vulnérabilité et des actions d’adaptation aux changements climatiques, de l’assistance apportée aux pays en développement sous la forme de ressources financières, de technologies et de renforcement de capacité, ainsi que des actions de sensibilisation du public sur les changements climatiques. Elle est due tous les quatre ans ;
  • le rapport bisannuel fait état des progrès accomplis dans la réalisation des objectifs de réduction et du soutien apporté aux pays en développement en matière de ressources financières, de technologies et de renforcement de capacité. Il est dû tous les deux ans.

Pour répondre à ces exigences européennes et internationales, la France réalise des évaluations de ses politiques et mesures de réduction des émissions de GES. Une évaluation consiste à estimer l’effet d’une politique ou d’une mesure sur les émissions par rapport à une situation théorique dans laquelle celle-ci n’aurait pas été mise en œuvre (appelée scénario contrefactuel). On distingue :

  • l’évaluation ex ante : estimation des effets escomptés d’une politique ou d’une mesure sur les GES
  • l’évaluation ex post : estimation des effets historiques d’une politique ou d’une mesure sur les GES.

L’évaluation des politiques et mesures de réduction des émissions de GES est également très utile au niveau national pour le suivi des progrès des politiques mises en œuvre et pour alimenter la réflexion autour de l’élaboration de nouvelles mesures, en lien avec la préparation des scénarios prospectifs.

En résumé, les inventaires d’émissions de GES offrent un état des lieux des émissions passées de la France ; les projections présentent une vision des émissions futures sous différents scénarios de politiques et mesures ; les évaluations sont une estimation de l’effet individuel de chaque politique mise en œuvre ou envisagée sur les émissions passées ou futures.

Les évaluations réalisées

En 2017, une série d’évaluations a été réalisée dans le cadre du rapportage auprès de la Commission européenne et de la rédaction de la 7ème communication  nationale et du 3e rapport bisannuel de la France à la CCNUCC. Ces évaluations sont disponibles pour chaque mesure évaluée dans le rapport 2017 de la France en application de l’article 13.1 du règlement 525/2013 relatif à un mécanisme pour la surveillance et la déclaration des émissions de gaz à effet de serre, et portent sur les mesures suivantes :

  • Les certificats d’économies d’énergie
  • La composante carbone au sein des taxes intérieures de consommation sur les produits énergétiques
  • La diffusion des véhicules électriques et hybrides
  • Les mesures d’amélioration de la performance des véhicules particuliers neufs
  • Les lignes ferroviaires à grande vitesse
  • Les projets de transport collectif urbain en site propre
  • La réglementation thermique 2012
  • L’obligation de réalisation de travaux d’isolation en cas de travaux importants de façade, de réfection de toiture ou d’aménagement de pièces ou parties de bâtiment en vue de les rendre habitables
  • Le règlement n° 517/2014 « F-Gas II »
  • Le renforcement de la réglementation relative au contrôle d’étanchéité des équipements frigorifiques, climatiques et thermodynamiques
  • Le fonds chaleur
  • Le développement de la méthanisation agricole
  • L’obligation de tri des déchets métaux, verre, papier-carton, plastique, bois pour les activités économiques

L’ensemble des politiques et mesures de réduction des émissions de gaz à effet de serre rapportées par les États membres de l’Union européenne sont accessibles sur la base de données des mesures et politiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre de l’Agence européenne pour l’environnement.