Analyse coût-avantage social et émissions de gaz à effet de serre

By 24 August 2013

3.1.4 L’ANALYSE « COUT-AVANTAGE SOCIAL » DE JANSEN ET AL. (2007)

Dans leurs travaux, J.C. Jansen et S.J.A. Bakker de l’ECN (Energy research Center of the Netherlands) développent une analyse « coût-avantage social » de 10 mesures techniques de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Ils cherchent à intégrer les externalités économiques et environnementales, ainsi que les impacts en termes de sécurité énergétique.

La méthodologie

Deux étapes sont mises en œuvre :

– Une analyse conventionnelle des coûts des options en tCO2 évitée, comparée à un scénario de référence.

– Une analyse avec les effets externes majeurs : pollution atmosphérique, épuisement ressources fossiles dans des régions instables politiquement, et progrès technique.

Les auteurs fixent le taux d’actualisation social entre 3 et 5%. Ils se basent sur les taux d’intérêt réels sans prime de risque, évalués entre 1 et 3% en Europe ces 10 dernières années.

La rentabilité d’une mesure technique est évaluée par le quotient coût total actualisé / émissions totales réduites (non actualisées). Quant aux progrès techniques, les auteurs retiennent une année de mise en route d’une technologie, puis appliquent des taux d’apprentissages pour, d’une part, la décroissance des coûts d’investissements [%/an], et d’autre part pour la hausse des rendements de la conversion de l’énergie primaire en énergie finale [%-point/an].

De fortes incertitudes subsistent quant aux prix futurs du pétrole et du gaz naturel, dont la volatilité a souvent tendance à être sérieusement sous-estimée dans les projections officielles.

Tableau 5 : Les projections des prix de l’énergie pour 2030
Les projections des prix de l’énergie pour 2030
Source : Jansen et al., 2007

Parmi les 10 mesures techniques, on relève ci-dessous les 6 qui concernent le secteur de l’énergie et de l’industrie et leurs coûts (les autres concernent les secteurs des transports, du résidentiel et des services).

Tableau 6 : Les options de réduction d’émissions dans le secteur de l’énergie et de l’industrie retenues par Jansen et al. et leurs coûts indiqués dans les études consultées
Les options de réduction d’émissions dans le secteur de l’énergie et de l’industrie retenues par Jansen et al. et leurs coûts indiqués dans les études consultées
Source : Jansen et al, 2007, retouché

Les coûts présentés pour le CSC ne tiennent compte que de la technologie postcombustion, considérée comme étant la plus chère mais la plus à même d’être disponible dans le moyen terme. L’option CCS+PPC correspond à l’application du CSC dans les centrales thermique, 8 à 24 €/tCO2 relevant du transport et du stockage, le reste représentant le coût de la capture. L’option « CCS industry » correspond à l’usage de la technologie dans les raffineries, la fabrication de fertilisants et la production d’hydrogène.

Par la suite, l’étude aborde les externalités suivantes : les impacts macroéconomiques liés au revenu (effet rebond), l’emploi, les coûts publics liés à l’application de programmes de lutte contre le changement climatique (à considérer notamment lors de l’application de politiques spécifiques), le progrès technique (ici exogène), la qualité de l’air et la sécurité d’approvisionnement énergétique à long terme. Seuls les trois derniers effets externes font l’objet d’une quantification.

Les résultats

La prise en compte des externalités peut changer significativement le coût social net de certains programmes de lutte contre le changement climatique. Ainsi, les externalités positives favorisent clairement l’efficacité-prix des centrales à cycle combiné, des installations solaires et de l’éolien.

Figure 6 : Différence entre les coûts économiques avec et sans prise en compte des externalités
Différence entre les coûts économiques avec et sans prise en compte des externalités
Source : Jansen et al., 2007

Au-delà de la réduction d’émissions et d’éventuelles synergies avec le développement de la filière hydrogène, le CSC induit peu d’effets externes. Cependant, du fait qu’il confère la possibilité d’employer du charbon dans un contexte de réductions d’émissions et de par sa portée stratégique en termes de développement de l’hydrogène, le CSC peut être perçu comme une stratégie de prudence.

Par ailleurs, les retombées en termes d’emploi ne sont pas quantifiées car cela aurait nécessité selon les auteurs une modélisation en entrée-sortie complexe, avec la prise en compte de données spécifiques à chaque technologie. Les auteurs proposent cependant une analyse : L’impact à moyen terme est ambigu, tandis qu’à plus long terme, les auteurs s’attendent à un bénéfice net sur l’emploi, car de nombreuses technologies basées sur les renouvelables connaitront un progrès technique favorisant une baisse des coûts bien plus rapide que les technologies concurrentes non-renouvelables.

Une seconde approche, plus transversale, serait basée sur les critères suivants : la rentabilité (en €/tCO2), les co-bénéfices (sécurité d’approvisionnements, etc.), le degré de certitude quant aux coûts et bénéfices, le potentiel de réduction d’émissions, l’acceptabilité du public, la facilité de mise en œuvre, et la nature des interactions (négatives ou positives) avec les autres options de réduction d’émission.

Au regard de ces deux méthodes, l’application du CSC peut être particulièrement stimulée dans les centrales à charbon et à cycle combiné par le développement de ces dernières. Enfin, plus globalement, la quantification des auteurs et les informations qualitatives qu’ils ont tirées lors d’une étude approfondie de la bibliographie aboutissent à la classification suivante.

Figure 7 : Classification des options de réduction d’émission
Classification des options de réduction d’émission
Source : Jansen et al., 2007

Les publications présentées sont, malgré leur champs d’investigation commun, très diverses. Elles méritent confrontation.

La date à laquelle la technologie de CSC sera viable ne fait pas l’objet d’un consensus scientifique. Certains la prévoient pour 2020, voir 2015 si les incitatifs sont assez puissants, tandis que d’autres ne la modélise qu’à partir de 2030, 2035, voir 2050. Les chercheurs américains ne sont notamment pas les plus optimistes quant à une mise en œuvre rapide des technologies.

Aucune des publications macroéconomiques à l’étude ne cite la France parmi les pays ayant intérêt à appliquer la technologie. Capros et al. excluent d’ailleurs explicitement la France du processus, ne prévoyant pas ou très peu de séquestration au niveau de la France, tandis que la quasi-totalité des pays européens pourraient être concernés par le CSC. Cela tient au fait que le développement de la séquestration de CO2 n’est en général examiné que dans la production d’électricité, et non dans l’industrie. Lorsque c’est le cas, l’industrie apparait comme un choix de second ordre. Par ailleurs, les deux études macroéconomiques soulignent un aspect intéressant : le déploiement du CSC dépend entre autres de celui des énergies renouvelables. La volonté de confronter CSC et renouvelables fait sens au regard de cet élément.

Grimaud et al. proposent quant à eux une analyse microéconomique, avec la standardisation du dit « ménage représentatif ». Les auteurs présentent une vision simplificatrice et théorique avec des hypothèses très fortes qui conditionnent les résultats obtenus. L’hypothèse de la distribution du travail dans l’économie suggère en l’occurrence une éviction des chercheurs par le CSC : aujourd’hui en effet le CSC n’est représenté sur le marché du travail que par le secteur de la recherche, mais on ne peut pas dire pour autant que le personnel qui assurera l’installation et l’entretien des infrastructures sera issu du domaine de la recherche… On peut aussi être en désaccord avec la conception d’une croissance économique basée sur la connaissance, le travail et les flux de ressources fossiles, et non sur l’investissement en capital physique. Cependant, l’analyse présente un cadre méthodologique différent, et il n’est pas inintéressant de comparer les résultats de cette étude avec ceux des analyses macroéconomiques. Parmi les conclusions tirées, les auteurs indiquent que la technologie CSC accroit l’usage de charbon, et rejoignent sur ce point les scénarios de l’IEA6.

L’étude de Jansen et al. présente deux originalités : la notion de « coût-avantage social » et la prise en considération des équipements CSC sur les industries de raffinerie, de fertilisants et de l’hydrogène. Il est cependant dommage que seuls trois effets externes soient quantifiés. Selon les auteurs, une modélisation en entrée-sortie complexe est nécessaire à la quantification d’impacts sur l’emploi. C’est précisément ce à quoi nous nous attellerons au cours de notre projet.

Lire le mémoire complet ==> (Les effets en emploi d’un développement du captage et stockage du CO2 en France)
une étude macroéconomique comparée avec les énergies renouvelables
Mémoire de Master 2 – Analyse économique et gouvernance des risques
Université De Versailles Saint-Quentin-En-Yvelines – Institut national des sciences & techniques nucléaires INSTN