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Les combustibles fossiles continuent de dominer la production de chaleur et d’électricité. La production d’électricité représente 2100 MtC/an ou 37,5 pour cent des émissions mondiales de carbone10. Les scénarios de base sans politiques d’émissions du carbone prévoient des émissions de 3500 MteqC et 4000 MteqC respectivement en 2010 et 2020. Dans le secteur de l’électricité, les turbines à gaz à cycle mixte à faible coût qui ont un rendement de conversion approchant de 60 pour cent pour ce qui est des modèles les plus récents sont devenues l’option privilégiée pour les nouvelles centrales électriques là où il existe des réserves de gaz naturel et des infrastructures suffisantes. Les technologies évoluées du charbon reposant sur des centrales intégrant gazéification/ cycle mixte offrent la possibilité de réduire les émissions à bas prix grâce à un meilleur rendement. La déréglementation du secteur de l’électricité est actuellement l’un des principaux moteurs des choix technologiques. L’utilisation de systèmes hybrides à air chaud et électricité dans les secteurs industriel et commercial pour répondre aux besoins de chauffage et de fabrication pourrait elle aussi se traduire par d’importantes réductions des émissions. Les autres répercussions de la restructuration de cette industrie dans quantités de pays développés et en développement en termes d’émissions de CO2 sont incertaines pour l’instant, même si l’on constate un regain d’intérêt pour les systèmes d’alimentation électrique répartie reposant sur des sources d’énergie renouvelables et utilisant également des piles à combustible, des microturbines et des moteurs Stirling.
Le secteur de l’énergie nucléaire a réussi à accroître sensiblement le facteur de capacité dans les centrales existantes, ce qui a suffisamment amélioré leur situation économique pour que la prolongation de la vie d’une centrale devienne rentable. Mais en dehors de l’Asie, relativement peu de nouvelles centrales sont prévues ou construites. Les efforts visant à construire des réacteurs nucléaires intrinsèquement sûrs et moins coûteux se poursuivent dans l’objectif d’abaisser les obstacles socio-économiques et de calmer les préoccupations suscitées dans l’esprit du public par la sécurité, le stockage et la prolifération des déchets nucléaires. A l’exception de quelques grands projets en Inde et en Chine, la construction de nouvelles centrales hydroélectriques a également ralenti à cause de la rareté des grands sites disponibles, des coûts parfois prohibitifs et des préoccupations locales pour l’environnement et la société. Un autre fait important est le développement rapide des éoliennes, avec un taux de croissance annuel supérieur à 25 pour cent, qui, en 2000, représentaient plus de 13 GW de la capacité installée. D’autres sources d’énergie renouvelables, comme l’énergie solaire et la biomasse, continuent de croître à mesure que les coûts diminuent, mais si les contributions totales des sources renouvelables autres que l’hydroélectricité restent inférieures à 2 pour cent à l’échelle mondiale. Les piles à combustible offrent la possibilité de fournir des sources combinées éminemment efficaces d’électricité et de chaleur à mesure que la densité de puissance augmente et que les coûts continuent de chuter. D’ici 2010, les usines alimentées au charbon et à la biomasse, la gazéification du bois de chauffage, la plus grande efficacité des cellules photovoltaïques, les parcs d’éoliennes off-shore et les biocombustibles à base d’éthanol sont parmi les technologies que l’on pourrait voir apparaître sur le marché. Leur part du marché devrait augmenter d’ici 2020 tandis que la courbe d’apprentissage abaisse les coûts et que le capital social des usines de production existantes est remplacé.
L’absorption physique et le stockage du CO2 est sans doute aujourd’hui une option plus viable qu’au moment où a été publié le DRE. L’utilisation du charbon ou de la biomasse comme source d’hydrogène combinée au stockage des déchets de CO2 représente une étape possible vers l’économie de l’hydrogène. Du CO2 a été stocké dans une couche aquifère et l’on surveille l’intégrité du stockage. Toutefois, le stockage à long terme en est encore au stade des essais en ce qui concerne ce type de réservoir en particulier. Il faut également mener des recherches pour déterminer les effets néfastes et/ou bénéfiques sur l’environnement et les risques pour la santé publique du rejet non contrôlé de diverses options de stockage. Des usines pilotes d’absorption et de stockage du CO2 devraient entrer en service d’ici 2010, et pourraient fortement contribuer à atténuer les changements climatiques d’ici 2020. Avec le piégeage biologique, l’absorption physique et le stockage pourraient bien compléter les efforts actuellement déployés pour améliorer l’efficacité, le remplacement des combustibles et le développement de sources d’énergie renouvelables, mais il faut que cela puisse se faire de façon économique.
Ce rapport étudie le potentiel des technologies d’atténuation dans ce secteur
pour réduire d’ici 2020 les émissions de CO2 provenant des nouvelles centrales
électriques. On s’attend à ce que les turbines à gaz à cycle mixte assurent
la plus grande part de la nouvelle capacité d’ici 2020 à l’échelle mondiale
et deviennent un puissant concurrent capable de déloger les nouvelles centrales
alimentées au charbon là, où des approvisionnements supplémentaires en gaz deviendront
disponibles. L’énergie nucléaire offre la possibilité de réduire les émissions,
mais elle doit devenir politiquement acceptable avant de pouvoir remplacer les
usines alimentées au charbon et au gaz pour la production d’électricité. La
biomasse, qui repose essentiellement sur les déchets des produits dérivés de
l’agriculture et de la foresterie, et l’énergie éolienne sont également susceptibles
d’apporter d’importantes contributions d’ici 2020. L’hydroélectricité est une
technologie qui a fait ses preuves, et il existe d’autres possibilités, au-delà
de celles que l’on prévoit, de réduire les émissions d’équivalent CO2. Enfin,
même si on s’attend à ce que les coûts de l’énergie solaire baissent radicalement,
tout porte à croire que cela restera une option coûteuse d’ici 2020 pour la
production centrale d’électricité, mais il y a des chances que cette forme d’énergie
s’impose de plus en plus sur des marchés spécialisés et pour la production hors
grille. Il y a de fortes chances pour que la meilleure option d’atténuation
dépende de la situation locale, et une combinaison de ces technologies pourrait
bien réduire les émissions de CO2 de 350 MtC à 700 MtC d’ici 2020 par rapport
aux émissions prévues qui se situent autour de 400 MtC dans ce secteur.
L’utilisation des HFC et, dans une moindre mesure, des PFC a augmenté depuis que ces produits chimiques remplacent environ 8 pour cent de l’utilisation prévue des CFC selon le poids en 1997; dans les pays développés, la production de CFC et d’autres substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO) a cessé en 1996 pour se conformer aux dispositions du Protocole de Montréal visant à protéger la couche d’ozone stratosphérique. Les HCFC ont remplacé une tranche supplémentaire de 12 pour cent des CFC. Les 80 pour cent restants ont été éliminés par le contrôle des émissions, la diminution de certaines utilisations ou des technologies et des fluides de remplacement comme l’ammoniaque, les hydrocarbures, le dioxyde de carbone et l’eau et les solutions de remplacement ne faisant pas appel à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone. L’option choisie pour remplacer les CFC et autres SACO varie beaucoup selon les applications, dont les systèmes de réfrigération, de climatisation mobile et fixe, les thermopompes, les inhalateurs et autres produits médicaux en aérosol, les équipements de lutte contre les incendies et les solvants. Il est important d’étudier simultanément le rendement énergétique et la protection de la couche d’ozone, surtout dans le contexte des pays en développement où les marchés viennent tout juste d’amorcer leur développement et devraient connaître un taux de croissance rapide.
Si l’on se fonde sur les tendances actuelles et que l’on ne suppose aucune nouvelle utilisation en dehors du secteur du remplacement des SACO, la production de HFC devrait être de 370 kt ou 170 MteqC/an d’ici 2010, alors que la production de PFC devrait être inférieure à 12 MteqC/an. Il est plus difficile d’estimer les émissions annuelles en ce qui concerne l’an 2010. Les plus fortes émissions résulteront sans doute des climatiseurs mobiles suivis de la réfrigération commerciale et de la climatisation fixe. L’utilisation des HFC dans le gonflement des mousses est actuellement faible, mais si les HFC sont appelés à remplacer une part importante des HCFC utilisés ici, leur utilisation devrait atteindre 30 MtCeq/an d’ici 2010, moyennant des émissions de l’ordre de 5 MteqC/an à 10 MteqC/an.
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