L'ÉTAT ACTUEL ET LES PERSPECTIVES TECHNIQUES Chapitre III, 1ère partie CHAPITRE III : QUELLE POLITIQUE POUR L'AVENIR ? 157 UNE POLITIQUE À RENFORCER NON PAR UN SOUTIEN ACCRU À LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ RENOUVELABLE MAIS PAR LA REVITALISATION DE LA RECHERCHE, DE L'INDUSTRIE ET DE LA COOPÉRATION TECHNIQUE 157 I.- Le bilan : une politique qui se met en place dans certains secteurs 159 1. L'engagement du Gouvernement en faveur du développement des énergies renouvelables 159 2. L'ADEME 161 3. Le CNRS en phase de mise au point d'un nouveau programme 164 4. Les travaux du CEA 165 4.1. L'hydrogène et les piles à combustible 165 4.2. Le photovoltaïque 166 4.3. La production de biocarburants par traitement chimique de la biomasse 167 4.4. L'efficacité énergétique dans le thermique 167 5. L'action du ministère de la Coopération et de l'Agence française de développement 167 5.1. Des contraintes politiques fortes 167 5.2. L'aide à la structuration des politiques énergétiques des pays en développement 168 5.3. L'aide aux projets de développement énergétique 169 II. - Le constat : des mesures de soutien coûteuses mais insuffisamment ciblées sur les enjeux majeurs - technologiques, industriels et européens 171 Introduction : les coûts de production de l'électricité et de la chaleur 171 1. Le coût très élevé des mesures de soutien à l'éolien 173 1.1. Un surcoût important dû aux tarifs de rachat et aux coûts de réseau 173 1.2. Une incertitude sur le montant exact du surcoût mais la certitude de son ampleur 178 2. Une équation plus favorable pour le photovoltaïque 178 2.1. Le coût du tarif de rachat 179 2.2. Les subventions nécessaires 179 3. Un retard accumulé dans la politique de recherche et développement 180 3.1. Des dépenses publiques de R & D sur les énergies renouvelables globalement insuffisantes 180 3.2. Les programmes européens de R&D sur les énergies renouvelables 186 3.3.. Un retard de la R&D publique française pour la quasi-totalité des filières d'énergies renouvelables 188 3.4. Des chiffres récents traduisant une augmentation de crédits alloués 192 4. De multiples verrous technologiques à faire sauter 194 4.1. L'éolien 194 4.2. Le solaire photovoltaïque 195 4.3. Le solaire thermique 199 4.4. Le solaire thermodynamique 199 4.5. La géothermie 200 4.6. L'utilisation du courant continu 203 4.7. La recherche sur le stockage de l'énergie et la pile à combustible 203 4.8. La biomasse 206 5. La pression de plus en plus forte de la Commission européenne en faveur du développement des énergies renouvelables 208 5.1. Le développement durable, l'un des 3 axes de la stratégie européenne 208 5.2. La primauté du développement durable sur l'harmonisation des conditions de concurrence 209 5.3. La directive 2001/77/CE, un point de départ ambitieux 211 5.4. Les aides financières mises en oeuvre par l'Union européenne 212 5.5. Les nouvelles échéances : la performance énergétique des bâtiments et les biocarburants 212 Chapitre III : quelle politique pour l'avenir ? Une politique à renforcer non par un soutien accru à la production d'électricité renouvelable mais par la revitalisation de la recherche, de l'industrie et de la coopération technique Une fois identifiés les types d'utilisation des énergies renouvelables à privilégier au plan national comme au plan mondial, il reste à déterminer quelles mesures de politique énergétique il convient de mettre en place pour tirer tout le parti que l'on peut en attendre du potentiel qu'elles recèlent. A l'instar de nombreux pays européens, la France fait depuis 1998 une place nouvelle aux énergies renouvelables de par sa politique de diversification énergétique. Des actions ont donc été engagées dont il convient de faire le bilan. En réponse à la directive européenne du 27 septembre 2001 sur la production d'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables, dont la discussion a débuté en 2000, et avec les outils mis en place par la loi du 10 février 2000 sur la modernisation et le développement du service public de l'électricité, une politique d'obligation d'achat a été introduite, en rupture avec la pratique antérieure des appels d'offre. De même, les organismes de recherche ont été invités à renforcer leurs travaux sur les énergies renouvelables, tandis que l'ADEME voyait ses moyens renforcés pour amplifier ses actions d'incitation à la production et à l'utilisation d'énergies renouvelables. Si un bilan de ces actions doit être fait en valeur absolue, il s'agit également de déterminer si ces efforts sont proportionnés aux enjeux du développement des énergies renouvelables. En particulier, il convient d'estimer le coût des mesures récemment décidées, de recenser les verrous technologiques que la recherche doit ouvrir et à quel prix, et enfin de vérifier si la France est à même dans le cadre actuel de remplir ses obligations européennes telles qu'elles sont actuellement en vigueur ou annoncées. A l'issue de ces analyses, il apparaît clairement que la politique française des énergies renouvelables, si elle a amorcé une nouvelle orientation, doit accélérer sa marche en avant tout en recentrant ses priorités sur les filières dont le rapport coût-bénéfice est le plus intéressant pour l'économie nationale, sans pour autant oublier que la France possède une tradition historique de coopération qui peut trouver une nouvelle dimension avec des coopérations de terrain centrées sur la mise en _uvre des énergies renouvelables. I.- Le bilan : une politique qui se met en place dans certains secteurs 1. L'engagement du Gouvernement en faveur du développement des énergies renouvelables La politique du Gouvernement dans le domaine des énergies renouvelables comporte trois axes : d'une part la fixation d'un objectif clair et ambitieux pour leur développement, d'autre part la mobilisation de moyens suffisants pour atteindre cet objectif et enfin une politique de sensibilisation des acteurs du domaine et des citoyens1. Le premier axe est un fort engagement en faveur du développement des énergies renouvelables qui s'est notamment traduit par les efforts couronnés de succès de la présidence française, pour que le Conseil industrie-énergie de l'Union européenne adopte le 5 décembre 2000 le projet de directive relative à la promotion de l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables sur le marché intérieur de l'électricité. La France s'assigne, comme cela est indiqué dans cette directive 2001/77/CE du 27 septembre 2001, l'objectif de produire en 2010 21 % de son électricité à partir des énergies renouvelables. En outre, la France s'assigne un autre objectif, celui-ci concernant toutes les énergies et non pas la seule électricité, à savoir que les énergies renouvelables représentent 15 % de sa consommation d'énergie finale2. Pour le Gouvernement, l'objectif des 21 % d'électricité produite à partir des énergies renouvelables est un objectif ambitieux mais réaliste. Pour y parvenir, la France doit adopter une croissance sobre, « la première des énergies renouvelables étant l'énergie non consommée », et faire changer d'échelle sa production d'énergies renouvelables. Le deuxième axe de la politique française consiste à mobiliser des moyens suffisants pour atteindre les objectifs. L'ADEME constitue un acteur de premier plan dont l'action est encadrée par son contrat de plan signé en juin 2001. L'ADEME et les régions associées par leur contrat de plan État-région dépenseront 100 millions d'euros par an aux actions de soutien directe, en particulier pour le thermique, le solaire photovoltaïque et le bois-énergie. L'ADEME allouera 20 millions d'euros au soutien d'actions de recherche et développement. Par ailleurs, un régime fiscal particulier favorise le développement des énergies renouvelables. En cumulant les effets des crédits d'impôt et des taux réduits de TVA, les coûts d'acquisition de certains équipements mettant en _uvre des énergies renouvelables peuvent être réduits de 15 à 30 %. Le régime de défiscalisation des investissements dans les DOM et l'amortissement exceptionnel sur un an des matériels destinés à économiser l'énergie et des équipements de production d'énergies renouvelables ouvrent des perspectives importantes au développement de celles-ci dans les entreprises. Mais le dispositif le plus important est sans doute l'obligation d'achat avec des tarifs adaptés aux objectifs de chaque filière, telle qu'elle a été renforcée dans la loi du 10 février 2000 sur la modernisation et le développement du service public de l'électricité. Le tarif éolien arrêté le 22 juin 20013 crée une incitation au développement d'installations d'aérogénérateurs, tout en prévoyant un ajustement en fonction de la qualité intrinsèque du site (voir tableau suivant). Tableau 1 : Tarifs de rachat de l'électricité éolienne selon l'arrêté du 22 juin 2001
En outre, ce tarif introduit un plafond de 1500 MW, au6delà duquel le tarif de rachat diminue de 10 %. De plus chaque année, le tarif de rachat baisse de 3,3 % en francs constants, de manière à intégrer les effets du progrès technique. L'arrêté relatif aux prix du rachat du courant produit par cogénération a été adopté le 31 juillet 2001. S'agissant de l'hydraulique, l'arrêté du 6 décembre 2000 a rendu éligible à l'obligation d'achat, les installations d'une puissance installée inférieure ou égale à 12 MW utilisant l'énergie hydraulique des lacs, cours d'eau et mers. Mais les tarifs de rachat proprement dits en cours d'élaboration n'ont pas encore été publiés au Journal Officiel. Il en est de même pour la biomasse. Deux projets d'arrêtés sont en attente de publication, ceux relatifs à l'électricité produite à partir des déchets ménagers et du biogaz de décharge. Le processus d'examen est par ailleurs en cours pour la géothermie et l'électricité produite à partir du bois. Par ailleurs, début novembre 2001, les tarifs de rachat du courant produit par des installations photovoltaïques avaient été fixés par le Secrétariat d'État à l'industrie au niveau de 2 F/kWh pour les DOM et la Corse et 1 F/kWh pour la métropole et étaient en cours d'examen par le Conseil supérieur de l'électricité et du gaz. Des subventions à l'achat d'équipements de cette nature sont par ailleurs versées par l'ADEME. En tout état de cause, le Secrétariat d'État à l'industrie prévoit d'organiser des appels d'offre, dans le cadre de la programmation pluriannuelle d'investissement, au cas où un écart important se produirait par rapport à l'objectif de 21 % fixé par la directive 2001/77/CE relative à la promotion de l'électricité produite à partir de sources d'énergies renouvelables. Le troisième axe de la politique du Gouvernement porte sur la sensibilisation des acteurs et de la population à l'importance de développer les énergies renouvelables. Du point de vue du Secrétariat d'État à l'industrie, le Schéma de services collectifs de l'énergie a permis de révéler des initiatives et des projets. Par ailleurs, les 1ères journées de l'énergie organisées dans toute la France du 14 au 20 mai 2001 ont été centrées sur les énergies renouvelables. Enfin, le Programme national de l'amélioration de l'efficacité énergétique permettra de financer la mise en place d'un réseau d'information de proximité, les Points Info Énergie ou PIE, dans le domaine de l'utilisation rationnelle de l'énergie et du recours aux énergies renouvelables, à destination des particuliers et des petites entreprises et des collectivités locales4. Il est en effet indispensable, pour le Secrétariat d'État à l'industrie de « favoriser le passage à l'acte au niveau local » afin de créer une dynamique permettant d'atteindre les objectifs. Selon l'expression de M. Christian PIERRET, le Gouvernement sera « intraitable »5. L'ADEME est un établissement public industriel et commercial (EPIC) placé sous la triple tutelle des ministres chargés de la recherche, de l'environnement et de l'énergie. L'ADEME a été créé par la loi n° 90-1130 du 19 décembre 1990, par fusion de trois établissements existants : l'Agence pour la Qualité de l'Air (AQA), l'Agence Française de Maîtrise de l'Énergie (AFME) et l'Agence Nationale pour la Récupération et l'Élimination des Déchets (ANRED). L'ADEME a un champ d'intervention très large puisqu'elle traite de pollution atmosphérique, de pollution sonore, de déchets, d'économies d'énergie, et de développement des énergies renouvelables. Au plan financier, 1999 a constitué une année charnière pour l'ADEME. Jusqu'en 1998, l'agence était principalement financée par des taxes affectées (et minoritairement par des crédits budgétaires). Depuis 1999, suite à la création de la TGAP qui a regroupé ces taxes pour les verser au budget général de l'État (en 1999) puis au Fonds de financement de la réforme des cotisations patronales de sécurité sociale (FOREC - depuis 2000), l'ADEME est financée presque exclusivement par des crédits d'origine budgétaire. Tableau 2 : Montants et parts des crédits de ministères de l'environnement, de l'industrie et de la recherche (budgets prévisionnels d'intervention - 1997-2000) (source : Rapport ADNOT6)
Les sommes allouées par l'ADEME au développement des énergies renouvelables ont été considérablement renforcées à partir de 1999, comme l'augmentation de son budget l'y autorisait7. A cet égard, il faut noter l'importance de la décision d'affecter le produit de la TGAP au financement des 35 heures qui a été compensée par une augmentation considérable de la subvention octroyée par le Ministère de l'aménagement du territoire et de l'environnement, bouleversant l'équilibre des forces entre les trois tutelles. L'augmentation enregistrée en 1999 a permis à l'ADEME d'une part de renforcer les programmes existants comme le plan bois-énergie, le développement des énergies renouvelables dans les DOM-TOM et en Corse, le soutien à la R&D sur le solaire photovoltaïque et d'autre part de concevoir le Plan Hélios récemment rebaptisé Plan Soleil visant à développer le solaire thermique. Le budget dont dispose l'ADEME pour le développement des énergies renouvelables est en 2001 d'environ 384 millions de francs, dont 137 millions environ consacrés à la recherche et au développement. Les effectifs de l'ADEME sont en 2001 de 800 personnes en contrat à durée indéterminée et de 200 contrats à durée déterminée, la moitié des effectifs totaux étant installés dans les régions. Dans l'organisation de l'ADEME, la commission nationale des aides de l'ADEME est présentée par le président du conseil d'administration comme jouant un rôle particulièrement important8. Cette commission est composée d'une manière ouverte, rassemblant des représentants des tutelles mais aussi des fédérations professionnelles. Elle est relayée localement par des commissions régionales. Les décisions d'octroi des aides sont prises au niveau régional lorsque leur montant est inférieur ou égal à 1 million F. La décision remonte au niveau de la commission nationale lorsque le montant est supérieur à un million et inférieur à 10 millions de francs. Au-delà c'est le conseil d'administration qui statue. Le contrat de plan 2000-2006 signé entre l'État et l'ADEME fixe à cette dernière des objectifs pour chacun de ses domaines d'activités. S'agissant des énergies renouvelables, on trouvera au tableau suivant les différents buts que l'agence doit atteindre. Tableau 3 : Engagements de l'ADEME à l'horizon 2006 dans le domaine (source : ADEME, contrat de plan 2000-2006)
S'agissant de cette programmation, toute la question est de savoir si les objectifs retenus correspondent aux vraies priorités que doit se donner la politique énergétique française. 3. Le CNRS en phase de mise au point d'un nouveau programme Depuis plus de 25 ans, le CNRS a engagé des actions spécifiques sur l'ensemble des thématiques «énergie » comme sur l'énergie solaire (PIRDES), l'énergie et les matières premières (PIRSEM), les technologies pour l'environnement et l'énergie (ECOTECH), les technologies pour l'écodéveloppement (ECODEV) et l'aval du cycle électronucléaire (PACE). Les moyens mobilisés par les actions sur les programmes représentent 300 chercheurs par an soit 110 millions de francs par an. Le CNRS travaille en partenariat croissant avec les industriels. Le programme ECODEV (1997-2000) a été financé par 40 millions de francs par le CNRS, 45 millions de francs par les agences, les Ministères, et organismes et 25 millions de francs par les entreprises. Le solaire photovoltaïque a débuté en 1965 sur le silicium monocristallin. En 1970, le CNRS comptait 14 laboratoires travaillant dans ce domaine. Dans les années 1990, c'est le développement du silicium polycristallin qui l'emporte. Le CNRS noue de nombreux partenariats avec l'ADEME, PHOTOWATT et EMIX avec lesquels des brevets sont déposés. En 2001, 28 laboratoires du CNRS travaillent sur le photovoltaïque. De gros efforts ont été fournis entre 1975 et 1989 dans le solaire thermique et la construction de la centrale THEMIS. Après son échec, la recherche a été mise en veilleuse. Actuellement, le CNRS participe aux programmes européens, Joule, Thermie et Altener. Dans le domaine de la géothermie, le CNRS participe en partenariat avec le BRGM et l'Allemagne au projet européen de Soultz-sous-Forêts. Vingt laboratoires en sciences chimiques et sciences de la vie font de la recherche sur le traitement de la biomasse, les déchets et les carburants. Le partenariat industriel est important comme avec VIVENDI dans le domaine de la gazéification et le méthane, avec EDF pour les centrales et avec OLIDOL pour les oli-esters. Le CNRS est absent du domaine de l'éolien, à l'exception de travaux en coopération pour la mise au point des pales d'éoliennes. Les moyens en personnel du CNRS sont de 2 000 personnes dont 1 000 chercheurs dans le domaine de l'énergie. Les énergies renouvelables, hors piles à combustible, font travailler 180 chercheurs CNRS. Le 1er juin 1999, le Comité interministériel de la recherche scientifique et technologique (CIRST) confirmait la vocation du CEA de contribuer à la recherche sur l'énergie. Deux axes étaient soulignés pour la recherche française dans le domaine de l'énergie, d'une part la réaffirmation de l'engagement nucléaire, qui s'exprimait par la reprise des études sur un « réacteur propre qui détruise lui-même les déchets à vie longue », et d'autre part, le lancement d'une « recherche vigoureuse » sur les énergies renouvelables dont l'action phare serait le réseau « piles à combustible »9. Le CEA a déterminé ses axes de recherche sur les énergies renouvelables en confrontant trois différents types de paramètres, d'une part la nature et le volume de ses propres forces et spécialités, d'autre part les possibilités de coopération avec les organismes de recherche publics ou privés et, enfin, les impulsions données par l'État. Sur un plan général, le constat fait par le CEA est que les énergies renouvelables requièrent des ruptures technologiques pour entrer dans des gammes de coûts compétitifs. Il s'agit donc de proposer de nouvelles technologies comme par exemple sur la pile à combustible, le photovoltaïque, l'efficacité énergétique, la biomasse ou bien encore pour des technologies transversales comme le stockage de l'énergie. Les principaux axes de la recherche au CEA sur les énergies renouvelables sont les suivants : - l'hydrogène en tant que vecteur d'énergie, et notamment les convertisseurs d'hydrogène pour les piles à combustible - le photovoltaïque et les systèmes afférents - l'efficacité énergétique, avec en particulier les échanges et la conversion thermique. 4.1. L'hydrogène et les piles à combustible Le CEA poursuit une activité dans le domaine des piles à combustible depuis le début des années 1990. A partir de 1992 il coopère avec Renault et Peugeot et participe à des actions de recherche européennes dans le cadre du PREDIT et des 4ème et 5ème Programmes cadres de recherche et développement. Le CEA s'est vu confier en juin 1999 par le Ministère de la recherche en partenariat avec l'ADEME l'animation du réseau «pile à combustible ». Le CEA est actuellement coordonateur de trois projets dans ce réseau. Le CEA travaille principalement sur le stockage de l'hydrogène et sur l'utilisation de l'hydrogène dans les piles. Il concentre son action sur les piles de type P.E.M. (pile à membrane échangeuse de protons) et S.O.F.C. (pile à oxyde solide). Les études concernent aussi bien les problèmes des membranes que les combustibles et les problèmes de sûreté. Le CEA se lance aussi dans les micro-piles à méthanol direct. Les compétences du CEA en micro électronique et en électrochimie sont ainsi mises à contribution. S'agissant du photovoltaïque, le CEA dispose de deux structures de grande qualité, le LETI d'une part et le GENEC (Groupement énergétique de Cadarache) d'autre part. Le GENEC, installé à Cadarache, a pour mission l'innovation, la caractérisation, la fiabilisation et la réduction des coûts des composants et des systèmes photovoltaïques. En 1999-2000, les deux domaines techniques principaux couverts par le GENEC ont été le stockage de l'électricité et les systèmes photovoltaïques. Le GENEC est partie prenante du réseau «Investire Network » qui coordonne l'activité de 35 partenaires, dont 20 industriels et 15 laboratoires. Il est également impliqué d'une part dans le réseau Photex relatif à l'établissement de courbes d'expérience sur le photovoltaïque sous l'égide de l'AIE, d'autre part dans le réseau européen ENIRDG relatif à la production décentralisée d'électricité dans les réseaux, et, enfin, dans le réseau PV Net d'élaboration d'une stratégie européenne en matière de photovoltaïque. La plupart des grands pays industriels disposent d'un grand centre de recherche, spécialisé dans la recherche sur le photovoltaïque (200 personnes aux États-Unis, 100 personnes en Belgique). La R & D dans ce domaine est au contraire pour le moment dispersée en France, les 60 chercheurs se consacrant à ce domaine dans notre pays étant répartis dans une vingtaine de laboratoires (CEA-LETI, GENEC + 18 autres laboratoires). La relance du solaire photovoltaïque au CEA passe par une synergie avec la micro électronique du LETI, avec la recherche sur le stockage de l'électricité et la comparaison des différentes technologies. Elle doit porter aussi sur le développement de modules et de systèmes et sur les économies d'énergie. Le CEA entend fédérer les forces de la recherche sur le photovoltaïque, prendre à sa charge avec ses propres équipes le rôle clé de la valorisation industrielle et contribuer à créer en France un centre de recherche comparable à ce que l'on trouve dans les autres pays et disposant d'une masse critique tout en travaillant en réseau avec les autres laboratoires. La création d'un grand centre de recherche devrait se faire à l'instigation de la région Rhône Alpes. Cette dernière a un rôle spécifique dans l'énergie hydraulique ou nucléaire et possède un tissu industriel solide dans le domaine des énergies classiques comme dans celui des énergies renouvelables. Le centre de recherche d'EDF se trouve à Chambéry. Air Liquide réalise ses recherches sur l'hydrogène et la pile à combustible à Grenoble. PHOTOWATT est installé à Bourgoin-Jallieu. Total énergie est situé à Lyon. La société de solaire thermique Clipsol se trouve à Aix-les-Bains. Schneider possède également des établissements à Grenoble. Ce potentiel industriel important se double d'organismes de recherche puissants, comme le CEA/Grenoble, l'Institut National Polytechnique et les universités de Grenoble. Une réelle volonté politique existe au niveau de la région pour développer les nouvelles technologies de l'énergie, volonté à laquelle se joignent les départements et les communautés urbaines. Des mesures de soutien ont d'ailleurs été mises en place en Rhône Alpes. Une programmation est à l'étude, faisant jouer un rôle clé à Grenoble pour l'hydrogène et les piles à combustible, à Chambéry pour la recherche relative au solaire photovoltaïque, au solaire thermique et à la construction bioclimatique. Valence servirait de pôle de développement pour les techniques de couplage de l'éolien et de l'hydraulique. Ce projet, qui sera finalisé avant la fin 2001, ne figure pas au Contrat de plan État-région. 4.3. La production de biocarburants par traitement chimique de la biomasse Le CEA se focalise sur les techniques de gazéification avec comme matière première les produits d'origine agricole. La première étape est d'étudier les paramètres de temps de séjour et temps de chauffage utiles pour deux types d'intrants. Dans le même temps les gaz de synthèse issus de ce traitement doivent être valorisés. En outre, des analyses techniques, économiques et environnementales doivent être conduites afin de comparer les différentes filières. L'objectif est d'avoir une base de connaissances partagées dont l'importance est fondamentale quand des choix de développement sont à faire. Le CEA souhaite s'intégrer d'avantage dans les projets européens et en même temps impliquera davantage d'industriels. 4.4. L'efficacité énergétique dans le thermique Au sein du CEA, le Groupement pour la recherche sur les échangeurs thermiques (GRETh) réalise des composants (équipements thermiques compacts, électrotechnique de puissance) et optimise les systèmes (cogénération, motorisations hybrides, climatisation). Le GRETh répond à une demande industrielle forte dans le domaine des échangeurs thermiques et favorise le transfert de technologies vers l'industrie. Parmi les innovations technologiques de rupture qui sont en cours de développement dans l'industrie, on peut citer les équipements thermiques multifonctionnels, les innovations thermiques pour les composants, les procédés et systèmes liés aux nouvelles technologies pour l'information et la communication, les nouvelles technologies du froid. Il faut aussi citer les travaux du GENEC en solaire thermique de l'habitat qui se sont terminés en 2000 avec la conclusion des 5 programmes européens en cours, ainsi que les travaux sur l'électronique de puissance et les composants associés qui vont jouer un rôle de plus en plus important dans les problèmes de la gestion et de la maîtrise de l'énergie. 5. L'action du ministère de la Coopération et de l'Agence française de développement 5.1. Des contraintes politiques fortes La coopération des pays industrialisés avec les pays en développement ne se déroule pas sans contraintes internationales de différents ordres. En premier lieu, la coopération française, en tant que moyen d'accès à des marchés en devenir et donc en tant qu'instrument dans la compétition économique, est placée, comme celle de tous les pays de l'OCDE, sous la surveillance du Comité d'aide au développement de cette organisation (CAD-OCDE). Il s'agit d'un régime de déclaration mutuelle des projets dépassant un certain montant financier, ce régime allant en réalité au delà de la simple information. Un consensus entre les représentants des États membres10 doit en effet être obtenu sur le fait que le projet soumis n'entraîne pas de distorsion de concurrence, en étant par exemple une subvention déguisée à l'exportation. Pour obtenir un feu vert du comité, tout projet doit apparaître comme non rentable et donc impossible à réaliser dans le cadre du marché. Au cas où un nombre significatif de pays membres élèvent des objections, le blanc-seing est refusé et le projet doit être retiré pour respecter le code de bonne conduite en vigueur. Cette contrainte, interne aux pays industrialisés, est évidemment importante pour des technologies approchant la compétitivité, comme par exemple la géothermie ou les centrales à biomasse. D'autres contraintes fortes proviennent des pays en développement eux-mêmes. Sous la pression de grandes organisations internationales comme le FMI ou la Banque mondiale, les pays en développement ont été fortement incités à libéraliser leur économie et donc à privatiser de nombreuses entreprises publiques, en particulier dans le secteur de l'énergie. Cette orientation est un frein majeur au développement de la coopération d'État à État. Cette orientation politique a touché même la Commission européenne, puisque l'agence EuropAid n'assure plus le financement de programmes et de projets d'électrification rurale. Un autre obstacle important, que l'orientation précédente ne fait que renforcer, c'est la fragilité ou la faiblesse des structures étatiques ou administratives dans un nombre important de pays en développement. Enfin, une autre difficulté doit être surmontée, à savoir la priorité souvent donnée par les gouvernements locaux à l'électrification des zones urbaines ou périurbaines, compte tenu de leur poids politique, au détriment de l'électrification rurale. 5.2. L'aide à la structuration des politiques énergétiques des pays en développement Dans le but de maximiser les efforts consentis par la France dans l'aide aux pays en développement, le Ministère de la Coopération a choisi d'accorder une place prioritaire au soutien à la formulation et à la mise en _uvre de politiques énergétiques cohérentes et pérennes, de façon que les projets d'installation de sources d'énergies renouvelables ne gaspillent pas des ressources de financement rares et ne connaissent pas des échecs pouvant discréditer une technologie pour de longues années. Dès le milieu des années 1990, le Ministère des affaires étrangères s'est attaché à dégager et diffuser les règles de bonne conduite des programmes d'électrification rurale. Sur un plan plus global, le même ministère a soutenu la création du réseau MONDER dont l'objet est l'analyse des conséquences des privatisations réalisées dans le secteur de l'énergie sur tous les continents. Par ailleurs, la France a largement contribué à la prise en compte des politiques énergétiques dans le soutien de l'Union européenne aux pays ACP (Afrique-Caraïbes-Pacifique). Enfin, une initiative récente mérite d'être soutenue, le futur lancement d'un projet mobilisateur du Fonds de solidarité prioritaire dont l'objectif est d'aider les pays de la zone ZSP (zone de soutien prioritaire), en particulier du Maghreb et de l'Afrique de l'Ouest, à élaborer et conduire leurs politiques énergétiques. 5.3. L'aide aux projets de développement énergétique Comment financer l'investissement dans les pays en développement ? La défiscalisation a été, selon Total Énergie, un puissant levier pour le développement des énergies renouvelables dans les DOM. Un marché s'est créé pour les constructeurs, grâce à la constitution d'intermédiaires financiers qui ont pu prendre à leur charge l'investissement puisque celui-ci est déductible de leurs revenus et proposer des abonnements en électricité photovoltaïque et en eau chaude solaire. Un problème identique se pose pour les pays en développement. Pour introduire les énergies renouvelables dans ces pays, il est indispensable de mettre en place des mécanismes de financement de l'investissement. A cet égard, l'opération lancée au Maroc par Total Énergie en coopération avec l'Office national de l'énergie de ce pays constitue une première mondiale. Sur l'ensemble d'un territoire sur lequel elle bénéficie d'une concession, l'entreprise va en effet lancer un programme de ventes de services à des consommateurs ruraux, le Gouvernement subventionnant l'opération dont les seuls revenus tirés des ventes seraient insuffisants à assurer la rentabilité. On peut par ailleurs imaginer une extension de la combinaison du solaire photovoltaïque et du solaire thermique dans de nombreuses zones géographiques. A titre d'exemple, 30 à 40 000 personnes bénéficient dans les DOM de moyens de confort satisfaisants dans des sites isolés grâce à la combinaison de ces deux types de moyens techniques. En outre, le solaire photovoltaïque présente un intérêt pédagogique manifeste en incitant les utilisateurs à contrôler leur consommation d'électricité, ce qui en fait un facteur de maîtrise de l'énergie. En complément à ces actions de coopération au niveau des politiques énergétiques, le Ministère des affaires étrangères s'attache à promouvoir et à soutenir des projets d'électrification rurale décentralisée dans les pays en développement. Les trois instruments principaux sont le FASEP, le FFEM et l'AFD. Le FASEP (Fonds d'étude et d'aide au secteur privé), cogéré par la DREE et la Direction du Trésor), a pour objet le soutien aux études et à la formation liées aux projets ayant une bonne rentabilité pour l'économie française. Le Fonds Français de l'Environnement Mondial (FFEM) est également un opérateur important dans le domaine de la coopération des énergies renouvelables. Le FFEM a été créé en 1994 par le gouvernement français à la suite du sommet de Rio. Ses objectifs sont proches de ceux du Fonds pour l'Environnement Mondial créé en 1990 pour favoriser l'application des deux conventions biodiversité et changement climatique, et doté de 2,75 milliards US$ pour la période 1998-2001. Le FFEM est un instrument indépendant de son homologue multilatéral qui a une doctrine d'intervention qui lui est propre et qui vient en appui de la politique extérieure française. Pouvant intervenir dans la zone ZSP mais aussi en Amérique latine et en Afrique, le FFEM finance le surcoût entraîné par le recours à des technologies compatibles avec la lutte contre l'effet de serre et avec le maintien de la biodiversité, dans des projets de coopération. Le FFEM s'appuie sur des entreprises françaises et locales pour la mise en _uvre des projets qu'il soutient. Le FFEM bénéficie de ressources annuelles de 110 millions F depuis 1994, dont 40 % portent sur des projets relatifs à la lutte contre le changement climatique et à l'énergie. L'AFD (Agence française de développement) a pour mission de fournir aux pays de la zone de soutien prioritaire, essentiellement africaine, des financements pour des projets sectoriels de développement, concernant des infrastructures urbaines, le développement rural, la mise en place d'équipements hydrauliques ou électriques, par exemple. Ses principaux instruments d'intervention sont les subventions, les dons et les prêts avec bonification, et même des prises de participations de capital-risque. L'AFD, qui assure au demeurant le secrétariat du FFEM, n'est ni donneur d'ordre ni maître d'ouvrage mais agit en tant qu'établissement financier, aux côtés d'autres établissements financiers et d'industriels. Au total, l'AFD est devenue l'opérateur pivot de l'aide bilatérale au développement. Sauf exception, l'AFD ne finance pas de projets individualisés d'installation de sources d'énergies renouvelables mais contribue à leur diffusion, en tant qu'éléments quelquefois importants de projets d'électrification. L'AFD cite toutefois des opérations pilotes, comme sa participation, aux côtés de BNP Paribas et d'EDF, à la construction de la ferme éolienne de Tétouan au Maroc, qui comprend 80 machines et atteint une puissance de 50 MW. D'autres interventions sont focalisées sur les énergies renouvelables, comme un projet d'électrification rurale au Maroc également et la réhabilitation d'une usine de chauffe-eau solaires en Tunisie. A ce titre, le chiffrage des aides octroyées directement pour l'implantation d'énergies renouvelables est difficile mais l'AFD l'estime à 25 millions € sur 10 ans, soit 164 millions de francs. L'AFD se donne pour but d'accompagner des partenaires français impliqués dans des projets d'aide au développement. Sans aucun doute, l'agence devrait-elle se faire mieux connaître pour intensifier son action dans l'électrification rurale décentralisée aux côtés des acteurs nationaux. II. - Le constat : des mesures de soutien coûteuses mais insuffisamment ciblées sur les enjeux majeurs - technologiques, industriels et européens Introduction : les coûts de production de l'électricité et de la chaleur Les bases économiques de la production d'électricité sont aujourd'hui bien connues (voir tableau suivant). Tableau 4 : Paramètres clés des différentes filières de production d'électricité (source : CEA)
Pour les énergies renouvelables, on dispose par ailleurs d'évaluations détaillées par filière. En effet, le Programme des Nations Unies sur le développement a publié en 2000 une étude sur les coûts d'investissement et les coûts de production des différentes énergies renouvelables. Les chiffres correspondants ont été établis en partenariat par le Département des affaires économiques et sociales des Nations Unies et par le Conseil mondial de l'énergie (voir tableau ci-après). Tableau 5 : Coûts d'investissement et coûts de production (source : Nations Unies - 2000)
Par la méthode des surcoûts, il est possible d'évaluer le coût pour la collectivité de choisir de développer l'énergie éolienne, plutôt que de recourir à d'autres moyens de production. En tout état de cause, le coût du développement de l'éolien apparaît considérable et quelque peu paradoxal dans la mesure où la France ne dispose pas d'une industrie nationale susceptible de fournir le marché français correspondant et où elle maîtrise des techniques de production d'électricité, le nucléaire, mais aussi les cycles combinés à gaz, dont les coûts de production sont largement inférieurs. 1. Le coût très élevé des mesures de soutien à l'éolien 1.1. Un surcoût important dû aux tarifs de rachat et aux coûts de réseau 1.1.1. Un surcoût de 3% pour les particuliers et de 15 % pour l'industrie, selon la CRE La Commission de régulation de l'électricité (CRE) a, dans son avis du 5 juin 2001, calculé le coût du tarif de rachat de l'électricité éolienne. Son raisonnement comprend notamment deux parties, l'une qui conclut à la création de rentes pour les exploitants dont les sites sont les plus productifs et l'autre qui conclut à un coût exagérément élevé pour la collectivité du développement de l'éolien en France. La création de rentes pour les exploitants installés sur les meilleurs sites, c'est-à-dire les plus ventés, est considérée comme manifeste par la CRE : « le tarif proposé se situe [également] très au-dessus de toutes les estimations raisonnables des coûts de revient de la filière éolienne. Le développement de la spéculation liée aux réservations de sites depuis l'annonce de ce tarif est d'ailleurs le révélateur de rentabilités tout à fait excessives : plus de 20 % par an après impôts, garantis sur 15 ans, même pour des sites moyennement ventés ». Figure 1 : Rentabilité après impôt des fonds propres pour l'exploitation d'éoliennes en France du fait des tarifs de rachat de l'arrêté du 8 juin 200111 (source : Commission de régulation de l'électricité)  Les coûts de référence utilisés par la Commission de régulation de l'électricité sont ceux indiqués ci-après. Celle-ci compare les tarifs proposés à la somme des coûts évités, de la valeur des émissions de CO2 évitées et des estimations des externalités liées à la qualité de l'air. Tableau 6 : Coûts de production utilisés pour le calcul des surcoûts (source : Commission de régulation de l'électricité)
Pour une capacité éolienne installée de 5000 MW en 2010, le coût total cumulé à la charge des consommateurs d'électricité serait dans le meilleur des cas de l'ordre de 7 milliards d'euros, soit 46 milliards de francs (voir graphique ci-après). Figure 2 : Estimation du surcoût entraîné par l'arrêté tarifaire du 8 juin 2002, sur la base d'une capacité installée en 2010 de 5000 MW (source : Commission de régulation de l'électricité)  Si la capacité installée en 2010 atteignait 12000 MW, ce surcoût approcherait 17 milliards d'euros, soit 111 milliards de francs. Il atteindrait 26 milliards de francs, soit 170 milliards de francs si l'on considérait que l'éolien devait se substituer au nucléaire. Tableau 7 : Évaluation du surcoût de l'éolien sur la période 2003-2026 (source : Commission de régulation de l'électricité)
Au total pour 12000 MW installés, le surcoût sur le prix du kWh augmentera progressivement jusqu'en 2012 et dépassera 1 cF/kWh pendant 20 ans (soit 1,5 euro/MWh, si la référence retenue est celle du cycle combiné à gaz). Figure 3 : Estimation du surcoût entraîné par l'arrêté tarifaire du 8 juin 2002, sur la base d'une capacité installée en 2010 de 12000 MW (source : Commission de régulation de l'électricité)  Si l'on retient comme c'est préférable, la référence au coût de production du kWh nucléaire, puisque le parc électronucléaire dominera la production d'électricité au moins pour les 15 années qui viennent, alors le surcoût sur le prix du kWh dépassera 2 cF/kWh pendant 10 ans, soit 3 % du prix pour les particuliers et près de 15 % pour l'industrie. Cette situation est jugée dangereuse par la Commission de régulation de l'électricité, qui souligne que la concurrence sur le marché de l'électricité pour l'industrie peut conduire à une perte de marché pour une différence de 1 cF/kWh12. C'est pourquoi la CRE « considère que le tarif proposé entraîne des rentes indues aux producteurs éoliens qui se traduiront par une augmentation significative des prix de l'électricité en France, et représente un moyen exagérément coûteux pour la collectivité d'atteindre l'objectif de développement de la filière que s'est fixé le gouvernement. Elle émet en conséquence un avis défavorable sur ce projet d'arrêté ». 1.1.2. Le cas de l'éolien offshore En tout état de cause, de nombreux experts estiment que pour rentabiliser des projets éoliens offshore, les tarifs de rachat du courant électrique produit devraient être au minimum de 80 cF / kWh. D'où l'opinion selon laquelle les tarifs de rachat actuels sont trop élevés pour les sites terrestres d'un bon niveau de performances et trop faibles pour permettre de rentabiliser des sites offshore. A cet argument, le secrétariat d'État à l'industrie rétorque que les fermes éoliennes offshore ne sont pas justiciables de la procédure de l'obligation d'achat mais sont au contraire du ressort des appels d'offres prévus dans la programmation pluriannuelle des investissements de la loi électricité. 1.1.3. Les coûts de réseau et les coûts des moyens de production supplémentaires indispensables Au début novembre 2001, le Réseau de transport de l'électricité (RTE) avait enregistré un nombre de demandes de raccordement au réseau de transport correspondant à une capacité installée de 13 000 MW, dépassant non seulement l'objectif de 5000 MW du Gouvernement mais aussi les attentes de la profession. Connaissant la répartition géographique de ces demandes, RTE a pu estimer une évaluation des coûts de développement du réseau de transport et de distribution qu'il faudrait mener à bien pour assurer l'évacuation du courant produit. Le coût de développement du réseau s'élève à 22 milliards de francs, correspondant à une moyenne de 6 à 7 milliards de francs par MW installé13. Ce montant vient s'ajouter au surcoût éolien correspondant au rachat du courant produit au tarif de l'arrêté du 8 juin 2001 et représente un coût additionnel de 25 %. Par ailleurs, pour produire 35 TWh d'électricité éolienne en 2010, la capacité installée devrait atteindre 14 000 MW, d'où un coût supérieur aux 22 milliards correspondant à 13 000 MW. Mais il convient aussi de chiffrer le coût des équipements de production supplémentaires qu'il faudra implanter sur le réseau pour compenser les aléas de production des éoliennes. Le calcul de ce coût est complexe, dans la mesure où il faut faire intervenir les effets de foisonnement du réseau qui peuvent atténuer les besoins de capacités additionnelles. On peut se demander à cet égard quelles seraient les caractéristiques techniques des centrales compensant les aléas de production éolienne. Il n'est pas établi que le suivi de charge du parc électronucléaire serait suffisant. En tout état de cause, si EDF continuait de vouloir exporter une part importante de sa production - 80 TWh en 2000 - , il est certain que des moyens de production devraient être installés, d'où un coût supplémentaire. 1.2. Une incertitude sur le montant exact du surcoût mais la certitude de son ampleur La première incertitude sur le coût de l'éolien provient de la difficulté d'intégrer les effets de la décroissance des coûts en fonction de la productivité du site et en fonction du plafond de 1500 MW. Par ailleurs, le Syndicat des énergies renouvelables (SER) s'élève contre les modalités du calcul de la rente14. La principale critique qui en est faite est l'utilisation d'annuités constantes de remboursement, alors que dans la pratique les contrats de prêts seront assortis d'une obligation de remboursement plus forte dans les premières années. En conséquence, selon le SER, la rentabilité d'un projet éolien serait de 10 % seulement. Ce montant serait d'ailleurs la rentabilité du projet et non pas la rentabilité sur fonds propres. La deuxième incertitude provient du coût de référence utilisé - électronucléaire ou cycle combiné à gaz - ainsi que du coût de la tonne de carbone évitée. Par ailleurs, l'internalisation des coûts externes voit son objet limité aux coûts environnementaux. Il faut toutefois introduire la dimension économique, avec notamment le contenu en exportations et le contenu en emplois, ce dernier point étant estimé à 1 emploi créé par MW installé15. Il n'en demeure pas moins que les consommateurs doivent être informés dans la plus grande transparence que le développement de l'éolien en France générera un surcoût non négligeable. En définitive, la question de fond pourrait donc être la suivante : « si l'éolien a essentiellement une valeur emblématique et joue de fait un rôle de porte-drapeau des énergies renouvelables, le surcoût de l'opération de développement de l'éolien n'est-il pas trop élevé ? » 2. Une équation plus favorable pour le photovoltaïque Le coût du soutien au solaire photovoltaïque par les prix de rachat du courant produit ne devrait pas représenter un montant très élevé. Mais le soutien par les prix est loin de représenter la totalité des aides dont bénéficie ce secteur. En effet, des subventions d'investissement doivent également être accordées d'une manière ou d'une autre, pour rendre attractif le prix des équipements. 2.1. Le coût du tarif de rachat Les tarifs de rachat ont été fixés à 2 F / kWh dans les DOM et la Corse et à 1 F / kWh en France métropolitaine. Un bref calcul montre que le niveau de 2 F / kWh dans les DOM et la Corse correspond à une équation économique réaliste, à condition d'être complété par une subvention d'investissement non négligeable (voir tableau ci-après). Tableau 8 : L'équation économique d'une installation de solaire photovoltaïque individuelle
Ainsi, avec un tarif de rachat de 1 F / kWh, il faudrait en métropole 46 ans - hors actualisation et sans subvention - pour rembourser le coût d'une installation de 1 kWc, ce qui dépasse sa durée de vie. Le temps de retour pour les DOM ou la Corse est de 27 ans, du fait d'un tarif de remboursement double de celui de la métropole et d'une production supérieure, due à un ensoleillement meilleur. Comment dans ces conditions espérer que le solaire photovoltaïque soit attractif pour qui que ce soit ? 2.2. Les subventions nécessaires L'essor du solaire photovoltaïque nécessite donc une subvention. Même si une installation raccordée moyenne de 1 kWc permet d'économiser 40 à 50 % de la consommation d'une maison d'habitation de 4 personnes, il semble en tout état de cause indispensable de ramener le temps de retour à 15 ans. Dans ce cas, l'installation de panneaux solaires d'une puissance de 1 kWc représente un investissement permettant de réduire pour un coût nul au bout de 15 ans un tiers de la facture d'électricité. Tableau 9 : Coût total - hors actualisation - pour la collectivité d'un parc installé de solaire photovoltaïque de 50 MW
Depuis 1994, la défiscalisation et l'octroi de subventions à l'investissement dans les DOM, grâce à une action conjointe de l'État, de la région et de l'Union européenne, au travers de fonds régionaux de maîtrise de l'énergie (FRME) a permis incontestablement le décollage du photovoltaïque dans les DOM. La France se situe en retrait par rapport à l'Allemagne, qui a instauré un tarif de rachat du courant solaire photovoltaïque égal à 1 DM, soit 3,35 F. Par ailleurs, le programme des 100 000 toits solaires devrait représenter une puissance installée d'au moins 100 MWc. Mais sans doute est-il sage de ne pas pousser un tel programme tant que l'industrie française n'a pas les capacités de production nécessaires pour fournir le marché national. Au demeurant, des prix de rachat du courant trop élevés n'incitent pas les producteurs à abaisser leurs coûts, ce qui au final peut aller contre le but initial, à savoir créer un marché intérieur de masse en vue de faire baisser les coûts. 3. Un retard accumulé dans la politique de recherche et développement L'analyse des crédits publics alloués à la R&D sur l'énergie et en particulier aux énergies renouvelables est indispensable à plusieurs niveaux. L'évolution dans le temps de l'effort correspondant renseigne indirectement sur les politiques énergétiques conduites au niveau global par les différents pays. Les efforts faits dans les différentes filières indiquent quelles sont les stratégies industrielles. 3.1. Des dépenses publiques de R & D sur les énergies renouvelables globalement insuffisantes En tout état de cause, la recherche publique effectuée dans les pays de l'AIE-OCDE sur l'ensemble des technologies de l'énergie décline depuis l'effort fait durant la décennie 1975-1985 (voir graphique suivant). Figure 4 : Dépenses publiques de R&D sur l'énergie - toutes filières confondues - dans les pays de l'Agence internationale de l'énergie - OCDE (source : AIE-OCDE)  Ainsi, les pays membres de l'Agence internationale de l'énergie17, considérés dans leur ensemble ont multiplié leur effort public de recherche et développement sur l'énergie par 2,5 entre 1974 et 1980. Mais cet effort a lentement diminué pour revenir en 2000 au niveau de celui de 197418. Ainsi les pays de l'AIE ont-ils, après un sursaut salvateur, abandonné la tâche de préparer l'avenir de leur approvisionnement énergétique. La plupart des filières des énergies renouvelables ne sauraient être considérées comme matures sur le plan technologique. De plus, certaines techniques comme par exemple la climatisation solaire, qui en sont aux balbutiements, ont une efficacité énergétique très élevée, et mériteraient des efforts de développement importants et de soutien à l'industrie pour des opérations pilotes. Il est important de constater que dans la première partie de la période 1974-2000, les crédits publics alloués à la R & D sur les énergies renouvelables ont augmenté plus vite que l'enveloppe totale (voir graphique suivant). Figure 5 : Part de la R&D sur les énergies renouvelables dans la R&D énergétique totale (source : AIE-OCDE)  On ne peut donc dire que les énergies renouvelables n'ont pas bénéficié d'une attention particulière des pouvoirs publics à travers le monde. Ainsi, la part des énergies renouvelables dans la R & D énergétique est passée dans l'ensemble des pays de l'AIE de 1 % du total en 1974 à 13 % en 1980 pour revenir à près de 8 % en 2000. Le cas des États-Unis est singulier. C'est le pays dans lequel l'effort de R&D publique sur les énergies renouvelables a été le plus important, en volume comme en valeur relative. En volume, la R&D publique sur les énergies renouvelables, de 29 millions de dollars en 1974, a augmenté jusqu'à 1,2 milliard de dollars en 1980 et a décru ensuite pour atteindre environ 200 millions de dollars en 200019. En valeur relative, l'effort sur les renouvelables est ainsi passé de 1 % du total en 1974 à 20 % en 1980 et représentait 9 % du total en 2000. Figure 6 : Part de la R & D publique sur les énergies renouvelables dans la R & D publique totale consacrée à l'énergie aux États-Unis (source : AIE-OCDE)  Mais cet effort ne semble pas avoir été couronné de succès en termes quantitatifs. Les énergies renouvelables ne représentaient en effet en 1999 que 4,3 % de l'approvisionnement total en énergie des États-Unis (voir figure suivante). Figure 7 : Approvisionnement en énergie primaire des États-Unis, par filière (source : AIE-OCDE)  Au demeurant, quelle est la place de la France dans la R & D publique consacrée aux énergies renouvelables ? Les États-Unis occupent le premier rang, malgré de fortes fluctuations - 1,2 milliard de dollars au maximum en 1980 et 200 millions de dollars en 2000. Le Japon, pour sa part, progresse régulièrement depuis 1974 et effectue des efforts de R&D publique de près de 200 millions de dollars en 2000, rejoignant ainsi le niveau américain (voir graphique suivant). Figure 8 : Dépenses publiques de R&D sur les énergies renouvelables aux États-Unis et au Japon (source : AIE-OCDE)  En Europe, la position de la France ne peut pas être considérée comme satisfaisante, dans la mesure où son volume de recherche est inférieur à celui du Danemark ou de la Suède20. Ainsi, en 1999, le Danemark a alloué 1,2 fois plus de crédits publics à la R&D sur les renouvelables que la France, la Suède 1,05 fois et l'Allemagne 5,4 fois plus. Sur la période 1985-1999, la France est au dernier rang (voir graphique ci-après) du groupe des pays du nord de l'Europe s'intéressant aux énergies renouvelables. En particulier, sur cette période 1985-1999, l'Allemagne aura alloué un montant de crédits publics à la R&D 9,5 fois supérieur à celui de la France. Figure 9 : Crédits publics de R&D alloués aux énergies renouvelables (source : AIE-OCDE)  S'agissant de l'évolution au cours du temps des dépenses publiques de R&D, on trouve une grande variabilité au cours du temps de la part de l'Allemagne, avec deux pics en 1982 et 1993. S'il y variabilité, le niveau des dépenses reste toutefois largement supérieur à celui observé en France (voir tableau ci-après). Figure 10 : Dépenses publiques de R&D sur les énergies renouvelables (source : AIE-OCDE - millions FF - prix et taux de change 2000)
Un accroissement de l'effort de recherche et développement sur les énergies renouvelables est probable dans les prochaines années. Ainsi, aux États-Unis, le « New Energy Policy Development Group », présidé par le Vice-président Dick CHENEY a recommandé, dans le cadre de son rapport « National Energy Policy » de mai 2001, une augmentation de 39 millions de dollars du budget du DOE afin de financer un effort de R&D supplémentaire dans le domaine des énergies renouvelables. L'Allemagne, pour sa part, investit depuis plusieurs années dans les énergies renouvelables, tant dans le domaine de la recherche que dans le soutien à la demande d'équipements. Bien évidemment, les crédits publics ne sont qu'un indicateur de l'effort national. La recherche publique est évidemment complétée par les efforts de l'industrie, lorsque le pays considéré en possède une. Mais la recherche publiques témoigne en tout état de cause d'une volonté nationale qui peut ensuite être relayée à plusieurs niveaux. 3.2. Les programmes européens de R&D sur les énergies renouvelables L'Union européenne accorde un intérêt soutenu aux technologies des énergies renouvelables depuis 1994, date de démarrage du 4ème programme cadre de recherche et développement. Cet intérêt s'est maintenu au même niveau jusqu'à aujourd'hui, avec des montants financiers de l'ordre d'un milliard d'euros sur 5 ans. Tableau : Principaux programmes communautaires relatifs aux énergies renouvelables
3.3. Un retard de la R&D publique française pour la quasi-totalité des filières d'énergies renouvelables S'agissant de la R&D sur les énergies renouvelables, les États-Unis représentent sans aucun doute un pays phare, non seulement par le volume des crédits alloués mais aussi par la réactivité des pouvoirs publics aux circonstances et à la demande du public. En tout état de cause, les États-Unis ont conduit des recherches publiques importantes pour l'ensemble des énergies solaires, qu'elles soient photovoltaïque, solaire ou thermodynamique (voir graphique ci-après). La biomasse fait également l'objet de travaux de recherche importants. Figure 11 : Dépenses publiques de R&D des États-Unis pour les différentes filières d'énergies renouvelables (source : AIE-OCDE)  En dépenses cumulées entre 1974 et 2000, c'est le solaire photovoltaïque qui a fait l'objet des efforts publics les plus importants, avec 15,6 milliards FF, suivi de la géothermie avec 14 milliards, du solaire thermodynamique avec 12 milliards, du solaire thermique avec 10 milliards, de la biomasse avec 8,5 milliards et de l'éolien avec 7,1 milliards. Pour l'année 2000, c'est la R&D sur la biomasse qui a reçu les crédits les plus importants (30 % du total), suivie du solaire photovoltaïque (28 %) et de la géothermie (10 %). Défavorable au plan global, quelle est la situation de la R&D française par rapport à ses concurrents européens pour les énergies renouvelables ? Pour effectuer de telles comparaisons, différents indicateurs peuvent être utilisés. On retiendra ici, sur la base des données fournies à l'Agence internationale de l'énergie de l'OCDE par les pays membres, deux indicateurs. Le cumul des dépenses publiques allouées de 1985 à 1999 par les différents pays permet de gommer les à-coups annuels et d'indiquer les tendances de fond. On utilisera également les dépenses 2000 ou 1999. S'agissant du solaire thermique, entendu comme le solaire thermique servant au chauffage de l'eau chaude sanitaire, aux planchers solaires directs et à la climatisation solaire, l'Allemagne a investi dans sa R&D publique 30 fois plus que la France sur la période considérée, la Suède 11 fois plus et le Royaume Uni 8 fois plus. Par référence à la situation climatique de la France, plus favorable que celle des pays qui la devancent en la matière, cette situation ne laisse pas d'étonner. Figure 12 : Classement des différents pays européens, pour la R&D publique sur le solaire thermique (source : AIE-OCDE)  S'agissant du solaire photovoltaïque, trois groupes de pays dans le monde consentent un effort de recherche publique important, le Japon passé récemment au premier rang avec près de 700 millions FF en 2000, suivi des États-Unis avec près de 600 millions FF et de l'Allemagne avec un peu moins de 215 millions FF. En cumul de 1985 à 1999, la France aura consacré à ce type de recherche 17 fois moins que l'Allemagne et 5 fois moins que l'Italie. Figure 13 : Classement des différents pays européens, pour la R&D publique sur le solaire photovoltaïque (source : AIE-OCDE)  Par ailleurs, après avoir mis en place des programmes importants de R&D sur le solaire thermodynamique à la fin des années 1970 et au début des années 1980, la France a totalement arrêté ses recherches, alors même que l'Allemagne continuait ses travaux, avec un total cumulé de 780 millions FF sur la période 1985-1999 et que l'Espagne se lançait dans ce domaine pour atteindre des investissements de l'ordre de 36 millions FF par an. Le cas de l'éolien est également intéressant. L'effort passé de R&D dans ce domaine est important en Allemagne, au Royaume Uni, en Italie, au Danemark et en Suède. Pour l'année 2000, seuls l'Allemagne avec 128 millions FF et le Danemark avec 43 millions FF ont maintenu un effort public de R&D pour cette technologie au demeurant mûre. Figure 14 : Classement des différents pays européens, pour la R&D publique sur l'éolien (source : AIE-OCDE)  S'agissant de la R&D publique sur la biomasse, les États-Unis sont incontestablement les leaders mondiaux, avec des dépenses annuelles de près de 718 millions FF, qui sont supérieures d'un facteur 20 fois à celle de tous les autres pays. Au sein de l'Union européenne, la biomasse est la filière où les dépenses publiques de R&D sont sensiblement égales pour l'ensemble des pays. En 1999, la Suède arrive en tête, avec un facteur 2,3 par rapport à la France, l'Italie avec un facteur de 1,6, le Royaume Uni avec un facteur 1,2. Figure 15 : Classement des différents pays européens, pour la R&D publique sur la biomasse (source : AIE-OCDE)  Enfin, s'agissant de la R&D publique sur la géothermie, c'est, durant la période 1985-1999, le Royaume Uni qui a le plus investi, mais ses investissements sont nuls depuis 1995. L'Allemagne arrive au second rang, avec en 1999 près de 10,5 millions FF investis, la France au 3ème rang avec 8 millions FF. Ces investissements correspondent en grande partie au projet de Soultz-les-Forêts. Mais, pour la même année 1999, le Japon et les États-Unis arrivent largement en tête en 1999, avec respectivement 211 millions FF et 204 millions FF. Figure 16 : Classement des différents pays européens, pour la R&D publique sur la géothermie (source : AIE-OCDE)  Au total, la R&D française apparaît en retard par rapport à tous les pays européens, en particulier l'Allemagne. Sur la période 1985-1999, les dépenses publiques de R&D sur les énergies renouvelables en France auront été inférieures d'un facteur 9 à celles de l'Allemagne et d'un facteur 2,6 à celles du Royaume Uni. Des efforts considérables devront donc être faits à l'avenir pour compenser les manques de savoir-faire et de culture scientifique et technique occasionnés par cette longue absence du domaine de la recherche sur les énergies renouvelables. 3.4. Des chiffres récents traduisant une augmentation de crédits alloués D'après le ministère de la recherche, la part du budget de l'ADEME consacré en 2001 à la recherche s'établit à 130 millions de francs (voir tableau ci-après). Figure 17 : Part du budget de l'ADEME consacré à la recherche sur les ENR en 2001 (source : ministère de la recherche -DT4)
En tout état de cause, la contribution du Programme national d'amélioration de l'efficacité énergétique est exceptionnelle. On doit donc considérer que le budget récurrent de l'ADEME est proche de 80 millions de francs par an. S'agissant du CNRS, le programme ECODEV a coordonné, jusqu'en 2001, la plus grande partie des recherches du domaine dans les laboratoires du CNRS, de l'Université et des grandes écoles. Tableau 10 : Budget total sur la période 1997-2000 (d'après l'audit ECODEV) - crédits incitatifs (source : Ministère de la recherche - DTA4)
En incluant les effectifs, soient 300 équivalent temps plein par an, dont 80 sur les énergies renouvelables, le budget total impliqué par les actions du programme ECODEV est de l'ordre de 150 millions F (23 M€) par an. La fraction consacrée aux ENR a été de l'ordre du tiers, soit 50 millions de francs par an (7,6M€). S'agissant du CEA, le contrat pluriannuel État-CEA pour la période 2001-2004 prévoit, pour le programme Nouvelles Technologies de l'Énergie, les budgets suivants : Tableau 11 : Budget du CEA consacré aux énergies renouvelables (source : Ministère de la recherche - DTA4)
Les effectifs cités sont ceux du programme « nouvelles technologies de l'énergie » datant de décembre 1999 et qui indiquait également que 40% des budgets devaient provenir de ressources extérieures. La répartition de ces moyens, pour l'année 2000, est indiquée dans le tableau ci-dessous. Tableau 12 : Répartition des moyens du CEA alloués pour l'année 2000 aux énergies renouvelables (source : Ministère de la recherche - DTA4)
On peut noter que le budget total a donc légèrement augmenté entre le contrat État-CEA et sa réalisation en 2000. D'autres organismes de recherche sont impliqués à des titres et des degrés divers dans la recherche sur les énergies renouvelables. L'IFREMER a entrepris une analyse des problèmes impliqués par le développement des éoliennes offshore. Le BRM, l'INRA, l'IRD et le BRGM sont impliqués, en général à des niveaux modestes dans des programmes concernant les énergies renouvelables. Pour donner une image complète du financement de la recherche, il convient de prendre en compte les contributions du 5ème PCRD ainsi que celles provenant d'organismes extérieurs, tels EDF et de quelques groupes pétroliers TotalFinaElf, BP, Shell. Mais au final, on peut se demander si la récente augmentation intervenue dans les moyens alloués à la R&D sur les énergies renouvelables a le volume nécessaire pour que la France figure en bonne place dans la course aux ruptures technologiques qui est lancée à travers le monde. 4. De multiples verrous technologiques à faire sauter Même si les capacités éoliennes installées sont aujourd'hui considérables, il reste de nombreux travaux de développement à réaliser. L'aérodynamique peut faire l'objet de progrès, notamment au niveau de la conception des pales, progrès qui sont d'autant plus nécessaires que la puissance des machines augmente et donc la longueur des pales également. En tout état de cause, Jeumont Industrie dépense environ 4,5 M euros à la recherche et au développement de ses aérogénérateurs, soit environ 4 % de son chiffre d'affaires dans ce secteur d'activité. Les principaux partenaires de Jeumont Industrie en matière de recherche sont des bureaux d'étude allemands et belges, faute de partenaires français de haut niveau dans ce domaine. Ces efforts devront augmenter fortement si l'entreprise veut poursuivre sa conquête d'une part de marché. Au demeurant, c'est l'éolien offshore qui requiert les efforts les plus déterminés. En effet, il faut parvenir à faire baisser les coûts de construction et d'installation, de transport du courant, dans une situation où le retour d'expérience est quasi-inexistant et où il faudra du temps pour en bénéficier, dans la mesure où les projets de grande taille sont encore peu nombreux à avoir été réalisés24. 4.2. Le solaire photovoltaïque La recherche et le développement sur le photovoltaïque a, pour simplifier, deux types d'objectifs : d'une part l'amélioration des rendements sur les filières existantes, et, d'autre part la mise au point de nouveaux matériaux dont le principe de fonctionnement et les applications sont foncièrement différents. 4.2.1. L'amélioration continue des performances du silicium Pour les industriels du solaire photovoltaïque, la filière silicium est la seule qui offre des perspectives de progrès à court-moyen terme. S'agissant du coût des cellules, il existe une courbe d'apprentissage qui devrait permettre de parvenir à une baisse des coûts d'un facteur 2 à l'horizon 2010. Mais pour délivrer un kWh à un coût compétitif, c'est d'un facteur 7 qu'il faudrait diviser les coûts d'investissement. La fabrication d'un module photovoltaïque nécessite de multiples étapes, dont l'élaboration du matériau, son dopage chimique, la métallisation, la connectique, l'encapsulation. Un saut technologique opéré pour une étape peut faire baisser les coûts de celle-ci. Mais au niveau global, la baisse de coût n'apparaîtra que de manière incrémentale. De fait, des améliorations progressives et cumulatives sont en effet régulièrement enregistrées dans différents domaines : les quantités de silicium utilisées décroissent, les rendements augmentent, des progrès sont effectués pour l'encapsulage des cellules et au total le coût de l'électricité produite diminue. Un exemple de progrès cumulés, qui ne constituent pas des ruptures à proprement parler, est celui des techniques de sciage du silicium monocristallin qui ont permis de passer à des épaisseurs de 500 à 200 µ, puis d'atteindre la dizaine de µ avec une autre technique, ce qui permet de diminuer la quantité de matériau utilisé. Un nouveau procédé technologique récemment mis au point permet à son tour de faire des progrès. Il s'agit de la diffusion de microbulles d'hydrogène dans les zones fracturées du silicium, qui permet ensuite de peler celui-ci couche par couche, celles-ci ayant une épaisseur de 10 µ. Les couches sont ensuite collées sur des plaques de verre, ce qui permet ultérieurement un traitement collectif peu coûteux sur un même module. Au surplus, la coulée en continu du silicium se profile à l'horizon, tant au Japon qu'en France. Jusqu'où le silicium pourra-t-il progresser ? En réalité, quand une technologie est en place, elle a une grande capacité de résistance par rapport à la concurrence, dès lors que le marché croît, ce qui est le cas pour les cellules photovoltaïques. 4.2.2. La rupture technologique des matériaux plastiques Les matériaux organiques photovoltaïques représentent un objectif de percée technologique à 10 ans avec une diminution des coûts telle que l'on parvienne à un niveau de 1 euro / Watt crête en 2010. Des recherches avaient été conduites en France dans les années 1980 avant d'être abandonnées du fait de rendements très faibles obtenus avec des matériaux organiques. Ces recherches, qui ont redémarré en 1995, connaissent aux États-Unis, en Europe et au Japon, une accélération soudaine. Aux États-Unis, en particulier, un budget de 6 millions de dollars a été débloqué au National Renewable Energy Laboratory pour les années 2001 à 2003 pour la recherche portant sur des technologies photovoltaïques non conventionnelles, incluant les cellules solaires plastiques à base de polymères ou les cellules hybrides organiques-inorganiques. La raison de ce redémarrage est à trouver d'une part dans le fait que de nouveaux polymères et de nouvelles molécules ont été découverts et d'autre part dans la mise en évidence de nouveaux principes physiques. Mais une autre raison fondamentale est que le secteur industriel des diodes électroluminescentes organiques pour les écrans de téléphones mobiles ou pour les autoradios tire la recherche en avant. Les pays possédant des entreprises comme Philips, Siemens, Kodak, Pioneer ou TDK, impliquées dans ce secteur bénéficient d'un effet d'entraînement. La physique des diodes électroluminescentes est au demeurant la même que celle du photovoltaïque. Les équipes de l'université de Linz en Autriche, qui détiennent la première place dans le monde, ont mené une approche moléculaire de la conversion photovoltaïque de l'énergie solaire en utilisant le transfert d'électrons photoinduits dans des composites polymères conjugués de type polyphénylènevénylène pour les matériaux donneurs et de type fullerène pour les matériaux accepteurs. De nouveaux types de jonctions sont donc mis au point, avec l'intérêt fondamental que tout le volume du film est actif, ce qui, en théorie, ne fixe pas de limite de rendement. La meilleure performance mondiale des matériaux organiques pour les applications photovoltaïques est un rendement de 3 % avec une durée de vie de quelques minutes. L'objectif de recherche technologique à court terme est de parvenir à un rendement de 5 % pour une durée de 5000 heures. Pour le moment, aucune équipe française ne parvient à un rendement approchant 1 %, faute d'équipements de production adéquats. La recherche sur les matériaux organiques photovoltaïques a commencé en France en 1996 au CEA-Saclay. L'urgence est aujourd'hui de structurer cette activité, en regroupant les forces disponibles. A titre de comparaison, les Pays-Bas, la Belgique et le Royaume Uni disposent d'équipes de 10 à 15 personnes travaillant sur le sujet. En tout état de cause, un projet est en cours de démarrage, rassemblant le CEA et trois laboratoires de l'Université et du CNRS, financé en partie par l'ADEME. Ce projet se donne comme objectif de développer des cellules plastiques ayant les performances citées plus haut, à savoir un rendement de 5 % sur une durée de vie de 5000 heures. Il convient d'encourager ce projet et de le doter en moyens humains et matériels, notamment grâce à une mobilisation beaucoup plus importante des moyens financiers de l'ADEME. Cette étape requiert aujourd'hui un financement public, dans la mesure où son développement industriel n'est pas prévu avant 2010. On peut se demander enfin s'il n'y aurait pas des idées à tirer de l'observation des mécanismes mis en _uvre dans les chaînes de transfert d'électrons et d'hydrogène par le cytochrome dans les cellules. 4.2.3. Les moyens insuffisants de la recherche française sur le photovoltaïque Depuis 30 ans, les aides au développement technologique du solaire photovoltaïque ont été, de par le monde, nombreuses et abondantes. Mais la France n'est pas en pointe dans ce domaine. En 2000, le budget public de R & D pour le solaire photovoltaïque s'est élevé aux États-Unis à 65 millions de dollars, soit 470 millions de francs. La recherche fondamentale sur le solaire a reçu 21,5 % du total, la recherche sur les matériaux et les cellules 41,5 % et le développement technologique 37 %. La plupart des grands pays industriels disposent d'un grand centre de recherche, spécialisé dans la recherche sur le solaire photovoltaïque. La R & D dans ce domaine est au contraire dispersée en France, les 60 chercheurs se consacrant à ce domaine étant répartis dans une vingtaine de laboratoires. La France est incontestablement partie en retard dans la recherche sur le photovoltaïque. La puissance de feu de sa recherche est insuffisante, en raison de l'insuffisance des effectifs de chercheurs dans ce domaine, de leur dispersion dans un nombre trop important de laboratoires et d'un manque de moyens par comparaison à ceux des autres pays. Tableau 13 : Principaux centres de recherche mondiaux dans le solaire photovoltaïque (source : CEA)
En outre la France a concentré ses efforts sur le silicium. Cette option, qui a permis de limiter le retard en raison du rôle dominant du silicium, présente cependant l'inconvénient de ne pas préparer l'étape suivante. Au demeurant, les autres pays qui ont consacré des efforts plus importants que la France à l'ensemble des filières n'ont pas effectué de percée technologique. Les États-Unis et l'Allemagne ont consacré des moyens importants au silicium et aux couches minces, sans obtenir de résultats majeurs. En revanche, ce soutien s'est traduit par la mise en place d'une industrie d'une taille suffisante pour faire face à la concurrence mondiale. Tableau 14 : Budget de la recherche publique sur le photovoltaïque (source : CEA)
Une autre faiblesse de la France est l'insuffisance du couplage industrie-recherche. Les laboratoires du CEA ou du CNRS développent des briques technologiques destinées à être reprises par l'industrie, PhotoWatt au premier chef. Mais il est nécessaire qu'entre les deux interviennent des ateliers pilotes, qui n'existent pas dans le domaine du photovoltaïque. Où situer ces ateliers pilotes ? Leur implantation chez l'industriel est un gage d'efficacité mais également un risque de les voir rapidement inutilisés, dans la mesure où l'entreprise est plus soucieuse d'efficacité immédiate que de recherche à moyen-long terme. Leur installation au sein de la recherche publique permet d'irriguer plusieurs industriels et d'assurer la pérennité à moyen terme du soutien public à l'innovation. En réalité, un bon équilibre doit être trouvé entre les deux options d'efficacité et de prise en compte du moyen terme. Ce problème est d'une grande importance, dans la mesure où l'on constate, par exemple chez PhotoWatt, une grande inertie des techniques de fabrication et une difficulté à les faire évoluer. Un autre défi à relever impérativement est celui du remplacement des générations nombreuses de chercheurs partant en retraite dans les années à venir. Différents verrous technologiques existent dans le domaine du solaire thermique. On peut en citer quelques-uns, sans pour autant être exhaustif. Le premier est celui de la fabrication des capteurs sous vide, indispensables pour la climatisation solaire. Le deuxième est la mise au point de capteurs pouvant être mieux intégrés aux toitures et surtout être considérés comme des matériaux de construction. Mais le principal objectif de la R&D devrait être la mise au point de capteurs hybrides thermo-photovoltaïques susceptibles de produire à la fois de la chaleur et du courant électrique, avec comme objectif ultime leur intégration complète aux bâtiments voire la mise au point de matériaux de construction remplissant les deux fonctions - thermiques et photovoltaïques -. 4.4. Le solaire thermodynamique Des sauts technologiques sont envisageables dans l'électricité thermique solaire, pour chacun des maillons technologiques en cause25. La technologie habituelle pour la fabrication des miroirs est celle du dépôt d'aluminium sur une couche de verre. La dureté du verre vis-à-vis de l'érosion est donc une condition importante à respecter. Une réduction des coûts pourrait résulter de l'utilisation de films plastiques. Des progrès sont également à faire dans le domaine des matériaux et des méthodes de focalisation. Au total, le coût des optiques utilisées dans les paraboles solaires, les centrales cylindro-paraboliques et les centrales à tour, ressort à près de 50 % du total. Des travaux de R & D sont indispensables et des progrès dans ce domaine auraient une grande rentabilité. Des progrès dans le transport de l'énergie thermique ainsi que pour les échangeurs auraient également un impact important sur la rentabilité. Des études sont en cours aux États-Unis, en Allemagne, en Espagne et en Australie sur ces différents points. On pourrait explorer la voie du chauffage d'un gaz à haute température, en amont d'une turbine à gaz à cycle combiné. Les industriels ne peuvent réaliser ces types d'études en l'absence de marchés. Un partage des tâches pourrait être trouvé entre le CNRS et le CEA, avec la collaboration d'industriels, pour les études des concepts et les technologies, selon un partenariat qui pourrait conduire à un projet pilote et à des réalisations dans des pays à ensoleillement élevé. Une collaboration est attendue de tous pour mettre au point les nombreuses innovations que l'on peut attendre, dans le domaine des concepts de champs solaires, de fluides caloporteurs, de méthodes de stockage, d'échangeurs thermiques, de matériaux pour les réflecteurs et les dispositifs de collection thermique, sans oublier les problèmes d'entretien des surfaces optiques et l'amélioration des mécanismes d'automatisation. En outre, les technologies de concentration des rayonnements et de suivi du soleil sont des paramètres critiques pour le solaire thermique comme pour le solaire thermodynamique d'ailleurs. En tout état de cause, la France possède un potentiel d'innovation technologique très important, au CNRS et au CEA. Mais l'innovation nécessite dans notre pays un nouveau type de regroupement26. Une autre des difficultés à surmonter pour le cylindro-parabolique, c'est la nécessité de maintenir les optiques dans un état de propreté suffisant. On cherche en conséquence à mettre au point des optiques autonettoyantes27. Enfin, le programme SOLAR PACES de l'Agence internationale de l'énergie assure une coordination des réflexions et un échange d'information entre les différents pays participants (États-Unis, Mexique, Brésil, Espagne, France depuis 4 ans, Royaume Uni, Union européenne, Allemagne, Suisse, Israël, Afrique du Sud, Russie, Autriche). SOLAR PACES est impliqué dans les projets d'installations de centrales solaires au Mexique, au Maroc, en Égypte et en Inde. Les financements correspondants sont actuellement soumis au GEF (Global Environment Facility) et à la Banque mondiale. Plusieurs types de progrès doivent être réalisés dans le domaine de la géothermie. La technologie des forages, la valorisation des eaux à basse température et enfin la géothermie en roches profondes chaudes et sèches. 4.5.1. Les techniques de forage Pour le moment, l'effort de R & D en géothermie est très inférieur à celui qui est fait dans le pétrole. Et les transferts de technologie de l'exploration pétrolière à la géothermie sont relativement peu nombreux. L'exploration pour la géothermie est moins fiable que l'exploration pétrolière, avec en conséquence des taux d'échec beaucoup plus élevé dans les forages. Certains pays, comme la Nouvelle-Zélande, l'Indonésie ou les Philippines, ont une efficacité supérieure. Mais il reste, d'une manière générale, des progrès à faire dans ces techniques. Par ailleurs, les forages s'effectuent le plus souvent dans des roches dures, et toujours dans des environnements hostiles, à températures élevées et en milieu corrosif. Les coûts de forage ont moins baissé que dans le pétrole. En conséquence, les forages sont moins fréquents que dans l'exploration pétrolière et les technologies de mesure pendant le forage sont moins développées. La technologie des trépans à têtes diamantées utilisés par exemple en Mer du Nord, n'est pas entièrement transposable à la géothermie, dans la mesure où les forages se font dans ce dernier cas à haute température, ce qui compromet la tenue des diamants et des composites. De plus les outils d'acquisition et de transfert des données de l'activité pétrolière ne supportent pas non plus les hautes températures. En revanche, les techniques de forage directionnel peuvent être transposées. Une condition importante du développement de la géothermie en roche chaude serait donc que les coûts de forage diminuent. Car, une fois les forages réalisés, les coûts de production sont intéressants. Dans les îles, l'électricité produite à partir de groupes électrogènes est très onéreuse et la géothermie s'avère être la façon la plus économique de produire de l'électricité. En définitive, pour assister à un développement des centrales géothermiques, il faut tout à la fois une amélioration des techniques de détection et d'évaluation des ressources et une diminution des coûts de forage. 4.5.2. La valorisation des basses températures D'autres progrès technologiques sont possibles, notamment au niveau des cycles de conversion thermodynamique. Les turbines actuellement utilisées à Bouillante sont des turbines « rustiques » fonctionnant à des températures comprises entre 180 et 240 °C. Alstom a malheureusement abandonné les études commencées sur un cycle de production eau-ammoniaque. En tout état de cause, il faudrait mobiliser les savoir-faire existant dans différentes entreprises qui, pour l'instant, ne s'intéressent pas à la géothermie. Des possibilités techniques existent par ailleurs de produire de l'électricité à des températures plus basses. Une entreprise israélienne possède 85 % du marché mondial, à l'heure actuelle, avec des cycles de Rankin à base d'isobutane et de pentane, tandis que le reste du marché est détenu par une entreprise italienne. Les cycles de Kalina eau-ammoniaque pourraient également être utilisés. Malheureusement, il n'existe pas d'équipes françaises travaillant dans ces domaines, Alstom s'étant désengagé du secteur. Un autre domaine encore en friche est celui de la valorisation des rejets d'eau chaude. Différents projets pilotes sont en cours de mise au point en Guadeloupe. L'usine géothermique de Bouillante I rejette pour le moment à la mer des quantités importantes d'eau chaude. Les rejets de Bouillante II, soit 450 m3 par heure d'une eau à 160 °C devraient, eux, faire l'objet d'une valorisation sur place. La production de froid à 7 °C est en effet possible à partir de ces rejets et devrait être utilisée par une petite usine de transformation de légumes en produits précuits sous vide ainsi que par un producteur d'algues. Ces types d'initiatives, encouragées par les pouvoirs publics, démontreront les applications multiples de la géothermie. 4.5.3. La géothermie en roche profonde Enfin, deux questions relatives à la géothermie en roches chaudes et sèches doivent trouver des réponses. Son apport potentiel est-il inépuisable et quelle peut être sa place dans l'approvisionnement total en énergie ? La chaleur du sous-sol est majoritairement due à la radioactivité naturelle. Elle est donc en théorie inépuisable. La difficulté essentielle de ce type d'énergie est d'être diffuse. Le stock thermique des 5 premiers kilomètres du sous-sol représente plusieurs milliers d'années de consommation énergétique mondiale. La seule limite tient donc à la taille et à la durée de vie de l'échangeur. Mais en tout état de cause, la géothermie en roches chaudes, sèches et fracturées ne saurait suffire à l'approvisionnement en énergie de la planète. En effet, les technologies de la géothermie en roches chaudes, sèches et fracturées, ne sont pas encore mûres et nécessitent incontestablement d'importants travaux de R & D. A une profondeur suffisante, de l'ordre de 5 à 6 km, on trouve des températures de 200 °C. Si l'on sait fracturer les roches et créer des échangeurs, alors il est possible d'injecter de l'eau et de la récupérer, une fois portée à haute température. Potentiellement, les ressources sont immenses. Il s'agit du concept le plus futuriste de la géothermie mais sans doute le plus intéressant en raison des enjeux énormes en termes d'énergie. A ce titre, ce concept a déjà été étudié aux États-Unis, au Japon et au Royaume Uni, mais avec un succès mitigé. Le projet le plus important en Europe est sans aucun doute celui de Soultz-sous-Forêts, soutenu par l'Union européenne depuis 1989. Durant la période 1997-1999, une boucle a été établie à - 3600 mètres. L'eau récupérée en surface pendant 3 mois, avec un débit de 26 litres par seconde, était à une température de 140 °C, dénotant un stock de chaleur très important. Dès lors un traçage des fluides a été établi, ouvrant des perspectives favorables à - 5000 mètres. Le projet à - 5000 mètres a donc été lancé et un premier forage effectué qui a permis de tomber sur des températures de 200 °C. Le circuit d'eau n'a pas encore été établi mais un premier forage a été fait en juin 2001. En l'occurrence, la fiabilité de la boucle dans le temps sera à démontrer, ce qui dépend des dimensions de l'échangeur. A cet égard, l'échangeur de Soultz-sous-Forêts semble constitué de fractures centimétriques conduisant à un réseau diffus. Il est également indispensable que les pertes en eau soient limitées autant que possible et que l'impédance hydraulique soit faible. En l'occurrence, le site de Soultz-sous-Forêts semble présenter ces avantages. La possibilité de transposer à d'autres endroits les enseignements recueillis sur ce site constituera une autre étape difficile de la R & D. En tout état de cause, il existe des risques non négligeables d'échec de ce projet, comme dans toute recherche novatrice. Mais en cas de succès, on pourrait atteindre une puissance de 10 GWe. En réalité, la géothermie en roches chaudes et sèches met en mouvement des fluides endogènes, les molécules récupérées n'étant pas celles injectées. Le projet de Soultz-sous-Forêts a un budget total de 200 millions de francs, incluant les coûts de forage et d'opération. Il s'agit donc d'un budget très faible. Le soutien de la Commission européenne présente toutefois l'intérêt d'être indéfectible depuis 1976. Un effort beaucoup plus important au niveau européen serait donc nécessaire. En tout état de cause, le projet de Soultz-sous-Forêts est marginal et n'est pas à la mesure d'un problème de société. Une étude de l'ADEME démontre une rentabilité plus grande de la géothermie pour les réseaux de chaleur que pour la production d'électricité. On peut se demander si ses conclusions sont toujours valables. En effet, une étude de la compagnie Royal Dutch Shell démontre au contraire que la géothermie en roches chaudes et sèches a sa meilleure rentabilité pour la production d'électricité. Shell investit d'ailleurs dans ces technologies dont elle considère qu'elles ont un grand avenir. L'objectif est en tout état de cause de parvenir à des coûts de 6-10 cEuros / kWh. La Commission européenne estime indispensable que les pays membres progressent dans la connaissance de leur sous-sol. Des zones sont particulièrement favorables, comme la Limagne, le bassin rhénan et surtout l'Italie. Il existe actuellement des cartes du potentiel en roches chaudes sèches et fracturées mais avec un nombre limité de mesures. En tout état de cause, il existe des zones favorables très importantes en Italie et en Allemagne. Au contraire le potentiel de la France serait limité. Le potentiel français serait de 10 GWe à Soultz-sous-Forêts, principalement. En Italie, 1500 MWe sont déjà opérationnels, principalement dans la région de Naples. Le niveau des 50-100 GWe devrait pouvoir y être atteint. 4.6. L'utilisation du courant continu Le courant continu présente de multiples avantages : réduction des pertes dans le transport, applications multiples dans l'éclairage ou l'électronique, arrivée à maturité de moyens de production délivrant naturellement du courant continu, facilité de stockage. Certains experts estiment que le 36 V continu devrait prendre à terme le tiers du marché, le courant alternatif conservant les deux tiers. Il convient en conséquence de préparer le basculement de nombreux appareillages en mettant au point des dispositifs de substitution aux actuels équipements, en particulier les moteurs28. En tout état de cause, les études relatives aux réseaux en courant continu devraient être relancées29. 4.7. La recherche sur le stockage de l'énergie et la pile à combustible Le premier constat à faire est que la phase de l'électrolyse pour la production d'hydrogène ne semble pas être étudiée d'une manière approfondie et pratique en France, les travaux de recherche appliquée se concentrant sur le stockage ou la distribution d'hydrogène et sur la pile à combustible elle-même. L'optimisation de l'électrolyse en liaison avec des sources d'énergie renouvelables est, en revanche, un sujet de recherche au Québec où HydroQuebec maintient actifs un ensemble de travaux sur l'électrolyse en général, en particulier par des moyens de masse comme l'hydroélectricité. L'autre volet des recherches est celui des questions liées à l'utilisation de l'hydrogène dans les piles à combustible. L'objectif des constructeurs automobiles est d'atteindre un coût de 300 F/kW pour les dispositifs embarqués. L'objectif est de 1000 euro/kW pour les piles stationnaires qui devraient trouver des applications commerciales à un horizon plus rapproché, notamment comme dispositifs de secours pour des hôpitaux par exemple, avec l'avantage de produire également une chaleur utilisable. Les piles à combustible se caractérisent toutefois par une inertie de quelques secondes pour entrer en service, ce qui suppose que des batteries au plomb dont l'inertie est de 1ms, soient interfacées. Quant à la production d'hydrogène par électrolyse comme méthode de stockage de l'énergie, en vue de la restitution d'électricité par une pile à combustible, elle semble hautement hypothétique, en raison de rendements globaux pour le moment désastreux. 4.7.1. L'électrolyse de l'eau pour la production d'hydrogène L'électrolyse de l'eau nécessite encore l'emploi de catalyseurs onéreux, ce qui en limite l'intérêt pratique. Le coût de ces éléments est encore plus élevé que ceux nécessités par les piles à combustible. Le lancement de recherches approfondies sur cette question ne semble pas à l'ordre du jour en France, sauf au CEA qui procède à une évaluation des différents procédés (voir plus loin). Pourtant, au Japon, des électrolyseurs sont mis au point, avec des membranes à l'iridium. La France bénéficie d'un avantage comparatif considérable dans ce domaine avec son parc électronucléaire dont la production de nuit excède les besoins actuels. Il convient donc de relancer les recherches sur l'électrolyse de l'eau, dans la perspective de la mise en place d'une économie de l'hydrogène dans les années à venir. 4.7.2. Le stockage de l'hydrogène Le CEA s'intéresse en particulier au stockage de l'hydrogène, indépendamment de la façon dont il est produit. Différentes techniques sont étudiées. Des récipients sont mis au point sur la base de vessies en polymères étanches insérées dans des bobinages communiquant à l'ensemble une grande résistance aux chocs. Les microbilles, autre dispositif, présentent l'intérêt d'emprisonner l'hydrogène dans des volumes fragmentés mais ont l'inconvénient de consommer une énergie de pression importante lors de la phase de remplissage. Les nanotubes de carbone issus des nanotechnologies présentent des avantages théoriques importants mais sont encore très coûteux. En l'état actuel des choses, les hydrures métalliques semblent constituer la meilleure solution, dans la mesure où, même si la réaction de désorption est endothermique, l'énergie consommée est relativement faible, en tout cas inférieure à celle utilisée pour les microbilles. Au reste de nouveaux matériaux susceptibles de former des hydrures sont aujourd'hui testés et pourraient présenter un intérêt important dans la mesure où ils sont extraits en grandes quantités du sous-sol chinois. Les nanotubes de carbone présentent un potentiel de stockage intéressant mais ils présenteront les inconvénients de l'amiante, ce qui obligera à les confiner et à mettre en place des dispositions particulières pour la fin de vie des dispositifs en contenant. D'autres interrogations font sens pour la recherche, à savoir les méthodes de transport de l'hydrogène. A cet égard, des études sont conduites pour déterminer si les réseaux de gazoducs utilisés pour le gaz naturel peuvent être empruntés. Le principe du stockage red-ox est le même que celui de l'électrolyse combinée à une pile à combustible. Une réaction d'oxydoréduction est utilisée pour stocker l'électricité. Une réaction inverse restitue l'électricité à un circuit. Au lieu d'utiliser l'eau, l'hydrogène et l'oxygène, d'autres couples oxydo-réducteurs sont utilisés, comme les couples chlore-zinc, brome-zinc ou les sels de vanadium. Des travaux importants sont réalisés au Royaume Uni, notamment par la société INNOGY. Bien que ce type de méthode nécessite des membranes difficiles à mettre au point et des vannes qui lui confèrent une inertie certaine, il convient de relancer les recherches dans notre pays. 4.7.4. Le stockage du froid et de la chaleur De nombreux schémas techniques actuels reviennent peu ou prou à faire appel à l'électricité quand il est nécessaire de stocker de l'énergie. Or il est moins coûteux de stocker la chaleur que l'électricité. Les techniques du stockage de l'énergie sous forme de chaleur doivent donc être approfondies. Le stockage du froid pose néanmoins des problèmes difficiles dont les solutions peuvent encore être améliorées. Le niveau de température est un paramètre très important pour déterminer le système optimal. De même, la capacité requise constitue un paramètre important, car elle peut aller de quelques kWhth à des quantités considérables dans le cas de systèmes de stockage pour bâtiment, où le froid hivernal peut être stocké pour être restitué l'été. En tout état de cause, les deux industriels du froid français ne semblent pas bénéficier d'un support important de la recherche nationale. Le stockage de la chaleur à haute température a fait l'objet de recherches intensives en France à l'occasion de l'étude des centrales solaires à haute température, au début des années 1980. Depuis lors, les recherches sont abandonnées dans notre pays, contrairement à ce que l'on observe dans d'autres pays, comme l'Allemagne, la Suisse, la Suède, le Canada, en particulier. Il existe pourtant des compétences au CEA et au CNRS dans ce domaine, mais d'une part elles ne semblent pas mobilisées avec une intensité suffisante, et, d'autre part, le lien n'est pas établi avec les programmes de recherche sur les énergies renouvelables. 4.7.5. Les réseaux électriques intelligents Le stockage d'électricité dans les habitations est une éventualité qui mérite d'être étudiée, en raison des économies de réseau qu'elle pourrait générer30. En effet, le compteur électrique moyen d'une habitation est de l'ordre de 10 kW, pour une consommation journalière d'environ 10 kWh. Ceci signifie que le compteur n'est utilisé à pleine puissance que pendant une heure, avec de surcroît des pics de consommation aux mêmes heures qui obligent à surdimensionner le réseau. On peut donc imaginer que des habitations munies de batteries conséquentes pourraient être chargées sur une plage de temps étendue à 24 h. La puissance du compteur pourrait être diminuée en conséquence à quelques 500 W, la batterie pouvant fournir en interne l'énergie appelée lors du pic de consommation, sans faire appel au réseau. Pour certains experts31, des batteries de taille suffisante rajouteraient un coût de 1 F/kWh, alors que l'électricité est vendue à un prix moyen de 70 cF/kWh. EDF, pour sa part, estime qu'il est moins onéreux d'augmenter la capacité du réseau. Néanmoins, pour apporter une réponse définitive à ce problème, il faudrait prendre en considération l'évolution du coût des batteries, qui, à court terme, est relativement lente, au moins en ce qui concerne les batteries au plomb. Un autre aspect est celui des réseaux de petite taille où il pourrait être envisagé de recourir à des solutions de stockage réparties, lorsque la production est déphasée par rapport aux besoins. 4.7.6. Les réseaux de chaleur ou de froid Les réseaux de chaleur sont peu nombreux dans notre pays, comparativement à d'autres pays. Pour autant, ils permettent de valoriser des sources de chaleur en cogénération ou de la chaleur existant sous forme de produit fatal. Or les réseaux permettent également d'apporter une réponse intéressante à la montée des besoins de climatisation. Pour autant, il n'existe que 2 réseaux d'eau glacée dans notre pays. Aux États-Unis, on trouve au contraire des réseaux de « district cooling » à côté de réseaux de chaleur. Une question technique importante, qui devrait faire l'objet de recherches dans notre pays, est celle du transport de chaleur ou de froid à longue distance. Le Japon a depuis 1995 engagé des travaux sur ce sujet. Mais aucun organisme de recherche français n'a malheureusement jugé bon d'y participer. Il conviendrait en premier lieu de tester un nombre élargi de cultures à vocation énergétique, dans le cadre d'un programme d'ensemble. Des cultures autrefois utilisées à cet effet devraient être de nouveau étudiées, comme par exemple le topinambour dont la valeur énergétique et le contenu en sucres à 5 carbones présentent un intérêt potentiel, bien que l'on ne sache pas aujourd'hui hydrolyser les sucres en C5. Mais c'est dans le domaine des biotechnologies que les efforts les plus importants et les plus urgents sont à faire. Les sujets de recherche relatifs à la valorisation de la biomasse soit sous forme énergétique soit sous forme chimique sont innombrables. Des gains considérables pourraient être obtenus grâce à de meilleurs rendements dans la fermentation alcoolique conduisant à des degrés en alcool supérieurs, ce qui réduirait la dépense énergétique de la distillation. De la même façon, il faut développer l'acidogénèse qui conduit à la fabrication d'acides organiques à partir de la biomasse. Un autre point clé de l'utilisation de la biomasse est la mise au point de procédés de biocracking. Avec la ligno-cellulose, l'hémicellulose, la cellulose ou l'amidon, la nature fournit en grande quantité des polymères comprenant des molécules d'un grand intérêt. La chimie propose des procédés lourds de craquage des polymères. Une autre voie pour le traitement de la biomasse est celle dite de la voie sèche qui consiste essentiellement en la combustion ou en la gazéification qui peut conduire au méthanol. On peut considérer dans ce dernier cas, que 10 tonnes de matière sèche peuvent fournir 3 tep. Les biotechnologies sont en mesure de supplanter ces procédés chimiques, grâce à l'utilisation d'enzymes qui devraient permettent de couper les chaînes à volonté pour récupérer les molécules intéressantes32. Ainsi l'hydrolyse d'un grain de céréale opérée après broyage permet de récupérer grâce à l'action de l'amylase à 110 °C le glucose. Un procédé intitulé « jet cooker » est actuellement développé aux États-Unis. Ce procédé consiste à procéder à une hydrolyse de la ligno-cellulose conduisant à des sucres fermentescibles et ensuite à l'éthanol, par une fermentation alcoolique. L'enjeu de cette méthode est la mise au point d'enzymes assurant un rendement compétitif. La mise au point d'une panoplie d'enzymes est une priorité pour valoriser la biomasse au plan énergétique mais aussi pour tirer de la biomasse les synthons ou briques de base moléculaires qui pourraient servir dans de multiples procédés de chimie organique ou pharmaceutique. Le bioraffinage constitue en conséquence un enjeu d'avenir très important. En définitive, la mise au point de nouveaux enzymes est un verrou technologique de la plus haute importance. Il convient d'accélérer les recherches sur la mutation de souches d'enzymes et sur la détection et le test automatiques d'enzymes mutés. Le DOE (Department of Energy) des États-Unis considère comme prioritaire le développement de l'hydrolyse ligno-cellulosique, avec l'objectif de déterminer les conditions physiques de pression et de température et d'identifier les enzymes permettant un craquage après une durée de contact avec les enzymes de quelques minutes. La recherche sur la biomasse en France a souffert d'une politique fluctuante à l'image de la recherche sur l'énergie dans son ensemble. Par ailleurs, les investissements ont manqué de mesure et ont été concentrés sur des projets trop coûteux, au détriment de projets plus réalistes. C'est ainsi que des sommes trop importantes ont été investies sur des programmes de démonstration budgétivores comme le démonstrateur d'hydrolyse de la cellulose de Soustons, dont les rendements ont déçu et qui a finalement été cédé pour le dixième de son coût d'investissement. Un moyen intéressant de politique de la recherche serait pour un tel projet la constitution de l'équivalent d'un réseau de recherche et de génopoles pour les biotechnologies appliquées. 5. La pression de plus en plus forte de la Commission européenne en faveur du développement des énergies renouvelables C'est en 1997 que la Commission européenne a publié l'acte fondateur de sa politique sur les énergies renouvelables33. Dès cette date, l'objectif est fixé de doubler la part des énergies renouvelables dans la consommation intérieure brute d'énergie dans l'Union européenne, c'est-à-dire de la faire passer de 6 % en 1997 à 12 % en 2010. La directive 2001/77/CE du Parlement européen et du Conseil du 27 septembre 2001 n'est que le premier pas d'une stratégie globale qui va dérouler élément après élément ses différentes orientations. Pour permettre à cette stratégie de développement des énergies renouvelables de se mettre en place, l'Union européenne compte sur l'action des États membres et accepte d'entrée l'octroi d'aides et de subventions par ceux-ci. 5.1. Le développement durable, l'un des 3 axes de la stratégie européenne En réponse aux contraintes de sauvegarde de l'environnement et en particulier de la lutte contre l'effet de serre, l'Union européenne accélère depuis la fin de la décennie 1990 son action en faveur du développement durable. L'impératif du développement durable s'affirme ainsi au plus haut niveau des priorités de l'Union européenne. Sa mise en _uvre dépendant étroitement de l'action des États, des distorsions de régimes d'aides au sens large au développement des énergies renouvelable sont tolérées. Le Conseil européen de Lisbonne des 23 et 24 mars 2000 a défini l'objectif stratégique de l'Union européenne pour la décennie 2000-2010, à savoir « devenir l'économie de la connaissance la plus compétitive et la plus dynamique du monde, capable d'une croissance économique durable accompagnée d'une amélioration quantitative et qualitative de l'emploi et d'une plus grande cohésion sociale ». Un an plus tard, jour pour jour, le Conseil européen de Stockholm des 23 et 24 mars 2001 réaffirmait l'impératif d'intégrer la promotion du développement durable. Au final, c'est le Conseil européen de Göteborg des 15 et 16 juin 2001 qui adopte les modalités d'application du développement durable - « répondre aux besoins du présent sans compromettre ceux des générations futures » -. Désormais la stratégie dite de Lisbonne, qui est le socle de l'Union pour la décennie, est un trépied constitué de 3 axes, à savoir le renouveau économique, le renouveau social et la dimension de l'environnement afin de parvenir à un développement durable. Les conclusions de la présidence soulignent que « assigner des objectifs clairs et stables en vue du développement durable ouvrira des perspectives économiques intéressantes, susceptibles de donner lieu à une nouvelle vague d'innovations technologiques et d'investissements, génératrices de croissance et d'emploi. Le Conseil européen invite l'industrie à participer à la mise au point et à l'utilisation généralisée de nouvelles technologies respectueuses de l'environnement dans des secteurs comme l'énergie et les transports ». Le Conseil européen de Göteborg a défini quatre domaines prioritaires : la lutte contre le changement climatique, les transports, la santé publique et les ressources naturelles. Il est enfin prévu que lors de sa réunion du printemps 2002, le Conseil européen examinera « les progrès en ce qui concerne l'intégration des objectifs de développement dans la stratégie de Lisbonne et la manière dont le secteur des technologies de l'environnement peut aider à promouvoir la croissance et l'emploi ». Il est donc patent que la notion de développement durable constitue désormais un axe de la politique européenne. A ce titre, les pays membres reçoivent une incitation forte à avancer dans le domaine des énergies renouvelables. On peut réciproquement considérer que l'orientation politique retenue introduit une certaine souplesse dans l'application d'autres principes de l'Union, comme l'uniformisation des conditions de concurrence. 5.2. La primauté du développement durable sur l'harmonisation des conditions de concurrence Les règles du jeu relatives aux aides d'État pour la protection de l'environnement sont d'une importance critique pour la promotion des énergies renouvelables par les États membres et en particulier en France où leur niveau de départ, hormis l'électricité hydraulique, est faible. C'est pour clarifier cette question que la Commission européenne a fait en février 2001 une Communication sur l'encadrement des aides d'État pour la protection de l'environnement34. Selon les termes alambiqués de la Commission, « la politique de la concurrence et la politique de l'environnement ne sont pas antagonistes mais les exigences de la protection de l'environnement doivent être intégrées dans la définition et la mise en _uvre de la politique de la concurrence, en particulier afin de promouvoir un développement durable ». En pratique, deux critères fondamentaux sont érigés pour juger de la compatibilité des aides d'État à la protection de l'environnement, d'une part les effets des aides en terme de développement durable et d'autre part l'application du principe « pollueur-payeur » et la nécessité pour les entreprises d'internaliser les coûts liés à la protection de l'environnement. Sur le plan de la recherche et du développement, les aides d'État sont soumises à l'encadrement des aides d'État, ce qui n'offre pas d'opportunités particulières. La Commission en revanche indique explicitement que « dans certaines circonstances spécifiques, une internalisation totale des coûts n'est pas encore possible, et les aides peuvent dès lors inciter les entreprises à s'adapter aux normes en constituant une solution temporaire de rechange ». Les aides sont également tolérées lorsqu'elles peuvent avoir « un effet incitatif notamment pour encourager les entreprises à dépasser les normes ou à faire des investissements supplémentaires destinés à rendre leurs installations moins polluantes ». En outre, la Commission estime que « lorsque des mesures en faveur des énergies renouvelables et de la production combinée de chaleur et d'électricité constituent des aides d'État, elles peuvent être acceptées sous certaines conditions »35. De fait, les investissements réalisés en faveur des énergies renouvelables peuvent être aidés à hauteur de 40 % des coûts éligibles36. En outre, lorsque les installations d'énergies renouvelables permettent l'approvisionnement en autosuffisance de toute une communauté, par exemple une île ou une agglomération, les investissements peuvent bénéficier d'un bonus de 10 points de pourcentage et peuvent même aller jusqu'à aller jusqu'à la totalité des coûts éligibles lorsque le caractère indispensable de l'investissement est démontré. S'agissant des aides au fonctionnement, la Commission prévoit deux types de justification. Des aides peuvent être accordées pour assurer l'amortissement de l'installation et pour couvrir une juste rémunération du capital. La biomasse pourra recevoir des aides permettant de dépasser la couverture des investissements. Les mécanismes de marché comme les certificats verts et les systèmes d'appel d'offres peuvent également être utilisés. Mais il est également possible d'octroyer des aides au fonctionnement de nouvelles installations d'énergie renouvelable sur la base des coûts externes évités. Un ensemble de possibilités existent donc pour multiplier les aides au développement des énergies renouvelables, laissant toute la place nécessaire pour l'imagination fiscale et réglementaire. 5.3. La directive 2001/77/CE sur l'électricité « verte », un point de départ ambitieux La directive 2000/77/CE du 27 septembre 2001 relative à la promotion de l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables sur le marché intérieur de l'électricité demande à tous les États membres de fixer des objectifs de consommation d'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables, de façon que l'Union européenne atteigne en 2010 l'objectif de 12 % de consommation intérieure brute d'énergie provenant des renouvelables et l'objectif de 22,1 % d'électricité renouvelable. L'objectif est décliné pour les différents pays. Il est en particulier pour la France de passer de 15 % du total en 1997 à 21 % en 2010. La directive introduit par ailleurs l'obligation de mettre en place des garanties d'origine pour l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables. En outre les États membres ont l'obligation de garantir l'accès au réseau de transport et de distribution. Un examen approfondi des résultats obtenus par les différents pays sera fait en 2004. S'il apparaît à cette date que l'objectif à l'horizon 2010 risque de ne pas être atteint, alors la Commission fera des propositions sur de nouveaux objectifs nationaux, y compris « des objectifs obligatoires sous la forme appropriée ». En outre en 2005, la Commission pourra proposer un cadre communautaire relatif aux régimes de soutien de l'électricité produite à partir de sources renouvelables, cadre mettant évidemment fin aux mécanismes nationaux spécifiques. Le constat fait par la Commission est contrasté pour le niveau de développement atteint en 2001 par les énergies renouvelables et ambitieux pour la décennie à venir37. La Commission se réjouit du développement de l'énergie éolienne dont la capacité installée a augmenté de 55 % en 2000 et atteindra au niveau communautaire 10 GW installés en 2003, avec trois ans d'avance sur les prévisions et 60 GW en 2010, soit 50 % en plus par rapport à l'objectif du Livre blanc. La biomasse est un sujet d'insatisfaction pour la Commission européenne. Ainsi, le Livre vert - « Vers une stratégie européenne de sécurité d'approvisionnement énergétique » 38- présenté par la Commission, indique que « les États membres devraient d'une part s'engager à atteindre l'objectif ambitieux et réaliste du Livre blanc pour l'année 2010, soit 7 % de biocarburants, et d'autre part, fixer un objectif de 20 % pour 2020 pour l'ensemble des carburants de substitution ». 5.4. Les aides financières mises en _uvre par l'Union européenne Pour aider à la réalisation des objectifs fixés en matière d'énergies renouvelables, l'Union européenne dispose, en plus du cadre légal imposé, de deux mécanismes financiers principaux, les aides du FEDER et celle du PCRD. Le Fonds européen de développement régional doit consacrer une enveloppe de 500 millions d'euros sur la période 2000-2003 pour aider les investissements régionaux dans les énergies renouvelables. Par ailleurs, le 6ème Programme cadre de recherche et développement (PCRD) valable pour la période 2003-2007, dont la définition est en cours d'achèvement, accordera une priorité au développement des technologies énergétiques. Ces dispositions seront complétées par le programme ALTENER d'aides aux études et au marketing sur les énergies renouvelables ainsi que par un futur programme « Énergie intelligente pour l'Europe » valable pour la même période 2003-2007, programme comprenant une dimension transport et une dimension internationale importantes. 5.5. Les nouvelles échéances : la performance énergétique des bâtiments et les biocarburants Dans le cadre de la stratégie communautaire pour le développement durable, deux nouvelles cibles sont d'ores et déjà visées par la Commission : l'habitat et les biocarburants. 5.5.1. La performance énergétique des bâtiments La Commission européenne a déposé une proposition de directive du Parlement et du Conseil sur la performance énergétique des bâtiments, le 11 mai 200139. La part des bâtiments dans le total de la demande totale d'énergie dans l'Union européenne a, en 1997, représenté 379,2 Mtep sur un total de 930,5 Mtep, soit 40,7 % (voir tableau suivant). Tableau 15 : Demande en énergie finale dans l'Union Européenne par secteur et par source d'énergie en 1997 (millions de tep et en % du total) (source : Commission européenne)
Or le chauffage représentait 57 % de la consommation finale des bâtiments dans le résidentiel (voir graphique suivant). Le total du chauffage et de la production d'eau chaude sanitaire atteignait 82 % la même année. Figure 18 : Consommation d'énergie dans le secteur résidentiel par utilisation finale - Union européenne 199740  La situation était en 1997 peu différente dans le secteur tertiaire. En effet le chauffage des locaux représentait 52 % du total de la consommation finale du secteur, avec un total de 61 % pour le chauffage et la production d'eau chaude. En outre, la climatisation représentait 4 % du total. Selon la Commission, il serait possible d'économiser dans de bonnes conditions de coût et d'efficacité environ 22 % de la consommation actuelle, d'ici à 2010. Figure 19 : Consommation d'énergie dans le secteur tertiaire, par utilisation finale - Union européenne 1997 41  La proposition de directive énonce en conséquence un ensemble de mesures. Parmi ces mesures, on peut citer des normes minimales en matière de performance énergétique calculées en fonction d'un cadre méthodologique lui aussi proposé, des contrôles des chaudières, des dispositifs de climatisation, des mécanismes de certification. Le calendrier d'adoption de cette directive est serré, puisque la directive devrait être transposée au plus tard le 31 décembre 2003. 5.5.2. Les biocarburants Lors de la réunion de la Commission du 7 novembre 2001 tenue à Florence, un « paquet législatif » a été adopté sur le rapport de Mme de PALACIO, Vice-présidente, chargée des relations avec le Parlement européen ainsi que des transports et de l'énergie, et par M. Frits BOLKESTEIN, Commissaire européen chargé du marché intérieur, de la fiscalité et de l'Union douanière. Ce « paquet législatif » comprend une proposition de directive visant à promouvoir l'utilisation des biocarburants dans les transports, ainsi qu'une proposition de directive modifiant la directive 92/81/CEE en ce qui concerne la possibilité d'appliquer un taux d'accises réduit sur certaines huiles minérales qui contiennent des biocarburants et sur les biocarburants. La proposition de directive prévoit que la part minimale des biocarburants vendus sur les marchés nationaux atteigne 2 % 42 de l'ensemble de l'essence et du carburant diesel vendus pour les transports au 31 décembre 2005 et que ce pourcentage augmente au point d'atteindre un pourcentage minimal de 5,75 % en 2010, avec une proportion minimale de 1,75 % sous forme de mélange conformément au tableau suivant. Tableau 16 : Objectifs de la proposition de directive adoptée par la Commission européenne le 7 novembre 2001 sur les biocarburants
Au total, la stratégie communautaire est certes de plus en plus pressante concernant les énergies renouvelables. En contrepartie, des marges de man_uvre supplémentaires sont données aux États pour accélérer leur percée sur le marché de l'énergie. _______________ N° 3415.- Rapport de MM. Claude Birraux et Jean-Yves Le Déaut, au nom de l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, sur l'état actuel et les perspectives techniques des énergies renouvelables. 1 Allocution de M. Christian PIERRET, Sécrétaire d'Etat à l'industrie, audition publique du 8 novembre 2001. 2 Déclaration de M. Christian PIERRET au Colloque du Syndicat des Energies Renouvelables, Paris, 12 juin 2001. 3 Arrêté du 8 juin 2001 fixant les conditions d'achat de l'électricité produite par les installations utilisant l'énergie mécanique du vent telles que visées à l'article 2 `2°) du décret n° 2000-1196 du 6 décembre 2000, publié au Journal Officiel du 22 juin 2001. 4 « Les PIE seront constitués en partenariat avec les collectivités territoriales, les organisations professionnelles et les associations. Le financement, assuré par un conventionnement avec l'ADEME, sera établi sur la base de 100 000 F/an pour l'activité d'un service assurée par une personne. Les moyens mis à disposition de l'ADEME lui permettront de participer au financement de l'activité de 500 personnes recrutées par ce réseau d'information, au côté de ses partenaires » in Présentation du Programme national d'amélioration de l'efficacité énergétique, 6 décembre 2000. 5 Allocution du 8 novembre 2001, op.cit. 6 Rapport d'information de M. Philippe ADNOT au nom de la commission des finances, du contrôle budgétaire et des comptes économiques de la Nation du Sénat, n° 236 (2000-2001). 7 Le montant des aides au développement des énergies renouvelables en 1997 était de 70 millions F. 8 Audition de M. Pierre RADANNE, 10 octobre 2001. 9 Communiqué de presse, 1er juin 1999. 10 La France est représentée par la DREE. 11 publié au JO du 22 juin 2001, p. 9889. 12 M. Thierry TROUVE, Directeur des relations avec les producteurs, audition publique du 8 novembre 2001. 13 André MERLIN, Directeur du Réseau de transport de l'électricité, audition publique du 8 novembre 2001. 14 Audition des représentants du Syndicat des énergies renouvelables, 4 octobre 2001. 15 Dominique MAILLARD, Directeur général de la DGEMP, Secrétariat d'Etat à l'industrie, audition publique du 8 novembre 2001. 17 Les pays membres de l'AIE sont les suivants : Allemagne, Australie, Autriche, Belgique, Canada, Danemark, Espagne, Etats-Unis, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Italie, Japon, Luxembourg, Nouvelle-Zélande, Norvège, Pays-Bas, Portugal, , République tchèque, Suède, Suisse, Turquie, Royaume-Uni. 18 L'AIE-OCDE présente ses statistiques en US dollars au prix et au taux de change de 2000. 19 Chiffres exprimés aux prix de 2000. 20 La France ne communique ses statistiques de R&D sur l'énergie à l'AIE-OCDE que depuis 1985. De plus, les chiffres relatifs à l'année 2000 ne sont pas disponibles, contrairement à ceux de la plupart des autres pays. 21 PNAEE : programme national d'amélioration de l'efficacité énergétique. 22 dont 0,76 million de francs d'autres crédits 23 La ligne ENR comprend la participation de l'ADEME dans le contrat-cadre CNRS-ADEME, soit 1,82 MF. 24 Communication de M. Jean-Marc AGATOR, 6 novembre 2001. 25 Edouard FABRE, 4 juillet 2001. 26 Pierre MATARASSO, 4 juillet 2001. 27 Patrick JOURDE, 4 juillet 2001. 28 Patrick JOURDE, CEA, communication du 4 juillet 2001. 29 Bernard SPINNER, CNRS, communication du 4 juillet 2001. 30 Christian NGÔ, table ronde du 9 octobre 2001. 31 Pr. Jean-François FAUVARQUE, audition du 9 octobre 2001 32 Audition de M. Gérard GOMA, 9 octobre 2001. 33 Livre blanc « Energies pour l'avenir : les sources d'énergie renouvelables. Livre blanc établissant une stratégie et un plan d'action communautaires » COM(97) du 26 novembre 1997. 34 Document n° 32001Y0203(02), publié au Journal officiel n° C 037 du 03/02/2001. 35 Il faut que « ces aides n'aillent pas à l'encontre d'autres dispositions du traité et de la législation prise en application de celui-ci ». 36 Le coût éligible est entendu comme le coût d'investissement supplémentaire nécessaire pour atteindre les objectifs de protection de l'environnement. 37 Communication de M. Günther HANREICH, Directeur pour les énergies nouvelles et la maîtrise de la demande, Direction générale Transports Energie, Commission européenne, audition publique, 8 novembre 2001. 39 COM (2001) 226 - 2001/00987 (COD). 40 Source : COM(2000)769 du 29 novembre 2000. 41 Source : COM(2000)769 du 29 novembre 2000. 42 pourcentage calculé sur la base de la teneur énergétique. © Assemblée nationale | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
