Scénarios prospectifs énergie-climat-air

Le Jeudi 8 décembre 2016
Pour répondre aux obligations internationales et éclairer le débat national, le ministère en charge de l’Environnement construit tous les deux ans des scénarios prospectifs énergie-climat-air. Les projections sont conditionnées à un ensemble particulier de politiques et de mesures favorables à la transition énergétique représentées dans chaque scénario.

Certains scénarios élaborés sont des tendanciels (business as usual) 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 ceux de la loi n°2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte. 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 en charge de l’Environnement 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 communautaires, 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 à horizon 2050.

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 s’est engagée à fournir un rapport bisannuel sur ses émissions et une Communication nationale tous les 4 ans pour remplir les exigences de la convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC).

Les échéances pour le rapport bisannuel sont les 1ers janvier des années paires : 1er janvier 2018, 1er janvier 2020, etc. La prochaine échéance pour la Communication nationale est le 1er janvier 2018 puis ce sera le 1er janvier 2022.

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.

À l’échelon national, l’élaboration d’un ou de plusieurs scénarios est l’occasion 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.

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

Le ministère en charge de l’Environnement lance, à intervalles réguliers des « Scénarios prospectifs énergie-climat-air ». L’exercice 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 a parfois recours 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. Un à quatre scénarios sont 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 numériques 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 2014-2015

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

Deux scénarios principaux ont 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.

Ces scénarios ont été 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, projection de la demande d’énergie finale avec les modèles Med-Pro et POLES, chiffrage des coûts des mesures destiné à l’évaluation macro-économique menée par Seureco ;

  • Énergies Demain : expertise et modélisation du secteur des bâtiments, support et appui notamment pour la mise en cohérence des résultats avec les données de parcs d’équipements issus du modèle SceGES ;

  • CITEPA : expertise et modélisation des émissions de GES, des polluants atmosphériques et des émissions non énergétiques (agriculture, déchets et utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie) ;

  • ARMINES : expertise et modélisation des émissions de gaz fluorés,

  • SEURECO/ERASME : soutien au cadrage macro-économique et évaluation des impacts macro-économiques des scénarios avec le modèle NEMESIS.

L’Institut français du pétrole énergies nouvelles (IFP-EN) a réalisé la modélisation du secteur du raffinage.

L’Ademe a également été associée pour la modélisation macro-économique (modèle 3ME).

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 illustre 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’est le scénario de référence de la Stratégie nationale bas carbone (SNBC) faire le lien vers la fiche du site. Il propose 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 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, de réduire la consommation d’énergie finale de 20 % en 2030 par rapport à 2012, etc.

C’est la trajectoire d’émissions de GES de l’AMS2 qui a permis de déterminer les budgets carbone, plafonds d’émissions annuels jusqu’en 2028. La SNBC et les budgets carbone ont été publiés par décret (décret n° 2015-1491 du 18 novembre 2015).

Des analyses complémentaires ont 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.

Quelques résultats associés aux scénarios AME et AMS2 :

Projections de la demande d’énergie finale par scénario

Projections énergie finale par scenario

Économies d’énergie dans les secteurs des transports et du bâtiment à horizon 2030 et par scénario

Économies d’énergie dans les secteurs des transports et du bâtiment à horizon 2030 et par scénario

Projections de la demande finale d’énergie par secteur et par scénario

Projections de la demande finale d’énergie par secteur et par scénario

Émissions de GES hors utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie (UTCATF) au périmètre Kyoto

France métropolitaine + Outre-mer

 

En Mt CO2e

 

1990

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2030 / 1990 (%)

AME

551,6

518,3

477,6

467,5

465,1

466,8

470,3

-15,40%

AMS2

551,6

518,3

457

407,3

366,2

316,7

285,7

-42,60%

Évaluation des impacts macro-économiques de l’AMS2 en écart à l’AME

(réalisée à l’aide du modèle NEMESIS par SEURECO ERASME)

Émissions de GES hors utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie (UTCATF)  au périmètre Kyoto

Émissions de GES hors UTCATF au périmètre Kyoto

France métropolitaine + Outre-mer

Évaluation des impacts macro-économiques de l’AMS2 en écart à l’AME

Évaluation des impacts macro-économiques de l’AMS2 en écart à l’AME

(réalisée à l’aide du modèle 3ME par l’Ademe)

Évaluation des impacts macro-économiques de l’AMS2 en écart à l’AME 2

Prochaines échéances

À l’horizon 2017-2018, le ministère doit répondre à deux échéances :

  • le 15 mars 2017 : le règlement européen n°515/2013 impose un rapportage de projections d’émissions de GES d’un scénario AME (« avec mesures existantes ») ;

  • le 1er janvier 2018 : la CCNUCC impose le rapportage du 3e rapport bisannuel et de la 7e Communication nationale qui comprennent des éléments relatifs aux projections d’émissions de GES à l’horizon 2035.

Le ministère construit un scénario de scénarisation prospective, l’AME 2016-17, c’est-à-dire « avec mesures existantes ». Ce scénario devra refléter l’ensemble des politiques et mesures dont on envisage qu’elles seront adoptées et mises en œuvre en France avant le 1er juillet 2016.

Le scénario AME 2016-17 se distinguera du précédent (AME 2014-15) de deux manières :

  • il utilisera les nouveaux paramètres macro-économiques et démographiques (taux de croissance du PIB, prix international des énergies fossiles importées, taux de change euro / dollar, etc., dit « cadrage macro ») recommandés par la Commission européenne aux États membres en juin 2016.

  • il devra refléter l’ensemble des textes réglementaires et législatifs ayant un impact direct ou indirect sur la consommation d’énergie ou la production d’énergie ou les émissions de GES et de polluants atmosphériques en France, adoptés par la France depuis le 1er janvier 2014 et qui l’ont été avant le 1er juillet 2016.

L’évaluation des politiques de réduction des émissions de GES

La France doit justifier, vis-à-vis de l’Union européenne et des Nations unies, les politiques et mesures mises en œuvre ou prévues 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 2015, une série d’évaluations a été réalisée dans le cadre du rapportage auprès de la Commission européenne et de la rédaction du 2e rapport bisannuel de la France à la CNUCC. Ces évaluations sont disponibles pour chaque mesure évaluée dans le rapport 2015 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 :

  • Les certificats d’économies d’énergie

  • La composante carbone au sein des taxes intérieures de consommation sur les produits énergétiques

  • Le développement des véhicules électriques et hybrides

  • Les mesures d’amélioration de la performance des véhicules particuliers neufs

  • L’amélioration de la performance des véhicules utilitaires légers

  • Le développement des lignes à grande vitesse

  • Les projets de transport collectif urbain en site propre

  • La réduction des émissions liées à la climatisation automobile

  • L’éco-prêt à taux zéro et le crédit d’impôt pour la transition énergétique

  • La réglementation thermique 2012

  • Le système européen d’échange de quotas EU ETS

  • Le règlement n°842/2006 « F-Gas » pour réduire les émissions de gaz fluorés

  • Le règlement n° 517/2014 « F-Gas II » renforçant les objectifs de réduction des émissions de gaz fluorés

  • Le fonds chaleur

  • Le Plan national d’action en faveur des énergies renouvelables électriques (PNA EnR électricité)

  • Le développement de la méthanisation agricole

L’ensemble des évaluations rapportées par les États membres de l’Union européenne sont accessibles sur la base de données de l’Agence européenne pour l’environnement.

Les évaluations réalisées par les pays hors Union européenne peuvent être consultées via les communications nationales et rapports bisannuels remis dans le cadre de la CCNUCC.

Rapport 2015 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

Rapport 2013 de la France au titre du paragraphe 2 de l’article 3 de la décision n°280/2004/CE du Parlement européen et du Conseil du 11 février 2004