Les gouvernements déploient des efforts constants et importants pour lutter contre le changement climatique et réduire les émissions de carbone. Une baisse temporaire des émissions de carbone a été constatée lors du confinement lié à la pandémie de 2020. Cependant, nous avons constaté une augmentation considérable de ces émissions depuis. Ces perspectives énergétiques mondiales 2024 examinent les améliorations observées au cours du premier semestre. De plus, comment et quels seront les progrès ou les inconvénients d'ici 1 ?
Perspectives énergétiques mondiales 2024 : évolutions récentes et tendances émergentes
Pour comprendre la vitesse et la forme de transition d'énergie D'ici 2050, deux scénarios sont à explorer. Le scénario « zéro émission nette » est conforme à l'accord de Paris sur la cohérence du GIEC.
- Trajectoire actuelle – L'orientation actuelle du système énergétique mondial. Ce rapport se concentre sur les politiques climatiques déjà mises en œuvre et sur les objectifs et engagements mondiaux en matière de décarbonation future. Il aborde également les défis liés à la réalisation de ces objectifs.
- Zéro net – Il explore les changements apportés à divers éléments d'un système énergétique afin de réduire les émissions de carbone. Il s'agit d'un scénario hypothétique mettant en évidence les éléments susceptibles de changer et la manière dont, si la communauté internationale agit collectivement, les émissions de CO2e pourraient diminuer de 9 % d'ici 2050.
Cette approche prend également en compte l'évolution des comportements et des préférences sociétaux en faveur de l'efficacité énergétique et de l'adoption d'énergies bas carbone. La vitesse et l'ampleur de la décarbonation dans le cadre de l'objectif « Net Zero » sont conformes à une série de scénarios du GIEC compatibles avec l'atteinte des objectifs climatiques de Paris. En comparant les émissions cumulées de carbone dans les deux scénarios de 2015 à 2050 avec les fourchettes des trajectoires carbone correspondantes, il est possible de tirer une conclusion indirecte.
La demande d'énergie
Cela est dû en grande partie à la prospérité croissante des économies en développement.
Croissance de la demande énergétique
La demande énergétique augmente à mesure que les jeunes économies s'améliorent ; toutefois, cette croissance est compensée par des améliorations en matière d'efficacité énergétique. La rapidité de ces améliorations déterminera le rythme de croissance future de l'efficacité énergétique.
- Croissance annuelle moyenne du PIB – 2.4 %
- C’est plus lent que la moyenne de près de 3.5 % par an observée au cours des 25 années précédentes.
Causes – Croissance démographique lente et faibles améliorations du PIB par habitant.
L'économie mondiale devant doubler d'ici 2050, la principale raison sera l'augmentation de la prospérité, qui représente 70 % de la croissance de l'activité mondiale.
Gains annuels moyens en efficacité énergétique – 2.1 % (trajectoire actuelle) et 3.4 % (zéro net).
Causes – Accroître le recours à la production d'énergie solaire et éolienne. Cela réduit les pertes d'énergie associées, accélère la décarbonation du système énergétique et renforce la sécurité énergétique.
Dans les économies en développement, la demande augmente au cours du premier semestre et, par la suite, dépend fortement du rythme de la décarbonation. La croissance se poursuit sur la trajectoire actuelle, à hauteur de 45 %. En revanche, pour l'objectif « zéro émission nette », les perspectives indiquent une augmenter au début des années 2030, mais d'ici 2050, il sera d'environ 10 % inférieur aux niveaux de 2022.
Demande d'efficacité énergétique dans les économies développées et en développement
- Économies développées – La croissance de la consommation d'énergie reflète des gains d'efficacité énergétique plus importants et un ralentissement de la croissance économique. Au cours des 20 dernières années, la demande énergétique a diminué de 20 à 40 % par rapport aux prévisions de la trajectoire actuelle et de la trajectoire zéro émission nette.
- Économies en développement – Le ralentissement de la croissance économique, conjugué à une efficacité énergétique plus rapide, se traduit par une demande mondiale d'énergie primaire plus faible que par le passé. Selon les perspectives de Net Zero, la demande diminue en réalité.
Au cours des 25 dernières années, le taux annuel moyen de consommation d'énergie était de 1.8 %, dont : croissance de la trajectoire actuelle – 0.2 % et déclin annuel moyen net zéro – 1.1 %
L'augmentation des énergies renouvelables décarbonise la demande énergétique
L’énergie éolienne, solaire, géothermique et la bioénergie sont les énergies primaires qui connaissent la croissance la plus rapide dans le secteur des énergies renouvelables.
- Trajectoire actuelle:Au milieu des années 2030, la demande d’énergie primaire dans la trajectoire actuelle augmente avant de plafonner à mesure que la consommation d’énergie dans les économies émergentes continue d’augmenter.
- Zéro net:Au milieu de la décennie actuelle, la demande énergétique culmine à zéro émission nette avant de diminuer à mesure que les efforts visant à décarboner le secteur énergétique augmentent.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Demande énergétique (2050) | 5 % de plus que les niveaux de 2022 | 25 % de moins que les niveaux de 2022 |
| Énergie renouvelable | Le double de 2022 | Plus de 3 fois |
| Consommation de charbon | Entre 35 et 85 % | Entre 35 et 85 % |
| Demande de pétrole (2050) | Diminution d'un tiers à un quart par rapport à 2022 | Plus de 10% de baisse |
Le déclin du transport routier entraîne une baisse de la demande de pétrole
Le pétrole joue un rôle majeur dans le système énergétique mondial au cours du premier semestre, puisque le monde a consommé entre 100 et 80 Mb/j de pétrole en 2035 dans les trajectoires actuelles et zéro net respectivement.
Causes de la diminution – Adoption d’alternatives aux carburants, utilisation réduite des générateurs diesel, véhicules économes en carburant, utilisation de substituts de carburant dans les véhicules industriels tout-terrain.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Consommation de pétrole (2050) | Environ 75 Mb/j | Diminution entre 25 et 30 Mb/j (70 % de moins que les niveaux de 2022) |
| Utilisation dans les matières premières | 25 Mb/j en 2040 |
L'électricité a remplacé le pétrole comme principale énergie pour le transport routier
La demande de véhicules légers à moteur à combustion interne (MCI) est restée stable au premier semestre. La baisse de la demande dans les pays développés est compensée par une hausse de la demande dans les pays en développement.
Partenariat logistique et énergétique vert entre DHL et Envision vise à transformer le secteur du transport aérien.
En 2022, le parc mondial de véhicules légers est passé de 1.5 milliard à environ 2 milliards de véhicules en 2035, puis à 2.5 milliards en 2050. La flotte mondiale de camions moyens et lourds (MHD) est passée d'environ 65 millions en 2022 à environ 110 millions en 2050 dans les deux scénarios.
Causes – Introduction d’un plus grand nombre de véhicules légers et prospérité croissante conduisant à la possession d’une voiture.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Demande de véhicules ICE | 10 % de moins qu'en 2022 | 75% de plastique en moins |
| Demandes en pétrole et produits dérivés du pétrole (2050) | De 30 Mb/j en 2022 à 16 et 13 Mb/j en raison des véhicules ICE de 2022 Mb/j en 7 à XNUMX Mb/j en raison des camions MHD | Baisse de 2 Mb/j due aux véhicules à moteur thermique. Baisse à XNUMX Mb/j due aux camions MHD. |
| Demande de camions MHD (2050) | chute de plus de 90 % en 2022 à 60 % | 25% de réduction |
Décarbonisation du transport maritime et aérien
Une combinaison de carburants dérivés de l'hydrogène et de biocarburants réduit la carbonisation des transports aérien et maritime. Tous les SAF sont issus de matières premières biologiques et, d'ici 2035, ce carburant à faible teneur en carbone représentera 5 à 10 % et près de 20 % du carburant aéronautique total d'ici 2050. Le rôle croissant des SAF est estimé par une augmentation de la capacité de production de 15 à 30 installations mondiales mises en service chaque année entre 2030 et 2040.
76 % de l'énergie de l'Afrique pourrait être renouvelable d'ici 2040, selon une étude mixte de l'UT
Causes – Utilisation accrue de carburant d’aviation durable liquide (SAF).
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Demande de transport aérien (2025-2050) | Augmentera entre 75 % | augmentation de 40% |
| La demande d'énergie | 35% de croissance entre 2025-2050. | augmentation de 10% |
| Transport et commerce maritimes | Augmenter de 70% | augmentation de 30% |
| La demande d'énergie | Inchangé | Diminution de 20% avec une part de 40% pour les carburants à base d'hydrogène et de 30% pour les biocarburants. |
Secteur de l'électricité
L'utilisation croissante de l'électricité dans les systèmes énergétiques est plus évidente dans tous les secteurs. La demande énergétique connaît une croissance significative à mesure que les économies émergentes et en développement progressent. Dans les économies développées, la consommation d'électricité augmente à un rythme annuel de 1.5 %, soit trois fois plus vite qu'au cours des vingt dernières années. L'Inde est particulièrement citée, car elle dépassera l'UE et deviendra le troisième marché mondial de l'électricité en 3.
Causes – Augmentation de l’utilisation de l’électricité et demande croissante des centres de données en matière d’IA.
Croissance de la demande d'électricité
La plus forte croissance est observée dans le secteur des transports, notamment routiers. On estime que l'électrification des transports connaîtra une baisse considérable d'ici 2050.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Demande finale d'électricité (2050) | augmentation de 75% | augmentation de 90% |
| Part de l'électricité dans la consommation finale mondiale (CFM) | Augmentation de 20 % en 2022 à 35 % en 2050 | Plus de 50% |
| Secteur industriel électrifiant | 40 to 60 % | 40 to 60 % |
L'expansion massive de l'éolien et du solaire domine la production d'électricité
En Inde, pour répondre à la demande croissante en énergie, la production de charbon augmentera de plus de 90 % d’ici 2050. Il y aura une augmentation notable de la production de bioénergie et d’énergie géothermique dans les années à venir.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Production totale d'électricité | Augmentation de 8 fois environ 23,000 XNUMX TWh | Augmentation de 14 fois par rapport à 2022 40,000 45,000 à XNUMX XNUMX TWh (principalement de l'éolien et du solaire) |
| Production d'électricité à partir de charbon | Chute de 40 % d'ici 2050 | Chute de 90 % (part mondiale de 40 % à 1 %) |
| Production d'électricité à partir du gaz (d'ici 2050) | Augmentation de 40%, triple en Asie | Chute de plus de 18%, approchant les 5%. |
| Charbon et gaz naturel (2050) | Près d'un tiers de la génération mondiale | Plus du double d'environ les trois quarts |
| Nucléaire et hydroélectricité (2050) | Augmentations pour atteindre 20% | Près de 20 % de la production totale d'électricité |
| Intensité carbone de la production d'électricité | Baisse de plus de 60 % sur la période de prévision | L’élimination quasi complète des émissions de combustibles fossiles grâce au CCUS (BECCS) se traduit dans le secteur de l’électricité. |
Réduction des coûts grâce à l'expansion rapide de l'éolien et du solaire
Les technologies solaires et éoliennes connaîtront des progrès rapides, entraînant des réductions de coûts. Elles accéléreront également la création de nouvelles capacités. La Chine et d'autres économies développées devraient contribuer à hauteur de 30 à 45 % à l'augmentation des nouvelles capacités au cours du premier semestre de la période considérée. Les réductions de coûts seront plus marquées au cours des 1 à 10 premières années de la période considérée.
Raisons – Modernisation et expansion des infrastructures, amélioration de l’acceptation sociale, augmentation de la flexibilité et accélération de la planification et des autorisations.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Capacité éolienne et solaire (2050) | Augmentation d'environ 8 fois | Augmente d'un facteur de 14. |
| Construction totale (éolienne et solaire) | Près d'un tiers du total des constructions, la Chine représentant 3 % supplémentaires | Plus de 60 %, la part de la Chine 25 % |
| Capacité éolienne et solaire installée (ajouts annuels) | 400 à 800 GW d’ici 2035, soit environ 1.5 à 3 fois plus vite que le rythme moyen des ajouts. | 400 à 800 GW d'ici 2035 |
Accroître la résilience du système électrique face à la variabilité des énergies renouvelables
Les systèmes électriques doivent s'adapter pour faire face à l'imprévisibilité croissante liée aux énergies solaire et éolienne. Ainsi, ils peuvent garantir la résilience de l'ensemble du système. L'énergie éolienne et solaire est utilisée en conséquence sur différents marchés. Par exemple, dans l'UE et en Inde, l'éolien et le solaire représentent un mix énergétique pouvant atteindre 75 à 80 % dans les scénarios zéro émission nette. Dans ces régions, la dépendance aux autres sources d'énergie bas carbone comme le nucléaire, l'hydroélectricité et le CCUS est moindre.
La capacité de stockage des batteries augmente d'environ 70 à 80 % dans les économies émergentes. Ces marchés disposent d'une énergie solaire abondante et utilisent les batteries de manière plus efficace pour faire face aux défis quotidiens.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Part de l'éolien et du solaire dans la production mondiale d'électricité (2050) | Un peu plus de 10 % en 2022, pour atteindre entre 50 et 70 % en 2050. | De 10 % en 2022 à 50-70 % |
| Capacité de stockage de la batterie (2050) | Augmentation à 2,200 XNUMX GW | Augmentation à 4,200 XNUMX GW |
Quatre facteurs déterminent la résilience du système électrique face à différents types de fluctuations.
- Surutilisation de la capacité des énergies renouvelables : La disponibilité du vent et de l'ensoleillement détermine la production d'énergie éolienne et solaire. Pour répondre à environ 70 % de la demande annuelle d'électricité, des capacités éoliennes et solaires supplémentaires sont nécessaires. Cela permettra de garantir une production suffisante, même en cas de mauvais temps.
- Souplesse:En modifiant d'autres formes de production ou de demande, les systèmes électriques devraient être flexibles, en utilisant des systèmes de stockage par pompage hydroélectrique, des interconnexions et d'autres mécanismes pour répondre à la demande.
- Capacité répartissable:Il s'agit de la capacité de production garantie contractuellement, fournie en cas de besoin. Elle comprend le stockage par batterie, les centrales à gaz et à charbon, ainsi que les interconnexions.
- Stockage d'énergie de longue durée (LDES): Cela signifie réduire l'impact des pénuries d'énergies renouvelables à certaines périodes de l'année. Le gaz naturel avec CSC peut contribuer à remédier à ces situations. L'hydrogène bas carbone avec stockage d'hydrogène peut constituer une source alternative pour les systèmes d'énergie à faible teneur en carbone.
Hydrogène à faible teneur en carbone
Cela concerne principalement l'hydrogène bas carbone et sa production. De plus, il est fort probable que la vitesse de transition influence l'adoption de l'hydrogène bas carbone sur le marché.
La vitesse de la transition énergétique définit le rôle de l'hydrogène à faible teneur en carbone
L'hydrogène bas carbone est un complément essentiel à l'électrification croissante du système énergétique. Il est utile dans des secteurs exigeants comme l'industrie et les transports. Il joue également un rôle important dans les solutions de stockage d'énergie à long terme sur les marchés de l'électricité, ce qui en fait une ressource indispensable.
Le rôle de l'hydrogène bas carbone est particulièrement important dans l'objectif « zéro émission nette », car les politiques le soutiennent. Dans la trajectoire actuelle, son rôle est plus limité. La demande augmentera au second semestre de la période considérée, dans l'objectif « zéro émission nette ».
Causes – Principalement utilisé dans le raffinage, la production de méthane et d’ammoniac, et dans le transport (en particulier sur de longues distances).
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Utilisation de l'hydrogène à faible teneur en carbone (2050) | Augmentation de moins de 20 Mtpa d'ici 2035 et d'environ 85 Mtpa d'ici 2050 | La production devrait atteindre 90 Mtpa d’ici 2035 et 390 Mtpa d’ici 2050. |
Effet sur la production
Il est produit à partir d'un mélange d'hydrogène vert et bleu. Initialement, l'hydrogène bleu est moins cher que l'hydrogène vert, mais comme les coûts de production varient selon les régions, son prix augmente. L'accès au gaz naturel, aux sites de stockage de CO2, aux ressources renouvelables et au charbon varie également. De plus, les coûts de transport sont élevés.
On estime que d'ici 2050, 60 % de l'hydrogène bas carbone destiné à la neutralité carbone sera de l'hydrogène vert, principalement produit en Inde et en Chine. Le reste sera de l'hydrogène bleu issu du gaz naturel, principalement produit aux États-Unis et au Moyen-Orient.
Croissance de l'hydrogène à faible émission de carbone : marchés régionaux et commerce maritime mondial
La croissance de l'hydrogène bas carbone se concentre principalement sur les marchés régionaux, mais inclut également une partie du commerce maritime mondial. Cependant, le commerce mondial de cet hydrogène est en hausse, notamment à Singapour, en Corée du Sud, dans l'UE, aux États-Unis, au Japon, en Australie et au Moyen-Orient.
On estime que d'ici 2035, l'UE aura besoin de dérivés de l'hydrogène comme le méthanol et l'ammoniac pour le transport maritime et chimique. De plus, il y aura également une demande de kérosène synthétique et de fer de réduction directe à base d'hydrogène pour la fabrication d'acier bas carbone. Par ailleurs, la demande croissante d'hydrogène de l'UE sera satisfaite par les importations maritimes.
Causes – La moitié de la quantité demandée est utilisée sous forme pure comme matière première pour le raffinage, la construction et les transports. Coût et difficulté du transport de l'hydrogène pur sur de longues distances.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Demande d'hydrogène dans l'UE | Croissance d'environ 5 à 10 Mtpa d'ici 2035 | Croissance d'environ 5 à 10 Mtpa d'ici 2035 |
| Utilisation de l'hydrogène à faible teneur en carbone par l'UE (2050) | Augmentation de 15 Mtpa | Augmentation de 40 Mtpa |
| Demande d'hydrogène (forme pure) dans l'UE | Diminution de 40% | Réduit de 25% |
Atténuation et élimination du carbone
Pour accélérer le rythme de la transition, il est tout aussi important de supprimer et de réduire les émissions de carbone de l’échelle locale à l’échelle industrielle.
Importance du CCUS pour la décarbonation en profondeur
L'utilisation de capture et stockage du carbone Il favorise efficacement la décarbonation en profondeur. Il contribue également à capter les émissions des procédés industriels, permet l'élimination du CO2 d'origine énergétique et réduit les émissions de charbon et de gaz naturel.
| Paramètres | Zéro net |
| Demande de CCUS | Augmenter à 1 GtCO2 d'ici 2035 et à 7 GtCO2 d'ici 2050 |
| CCUS avec BECCS | 1 GtCO2 d'ici 2050 |
| Captage et stockage directs de l'air (DACCS) | Extraire environ 1 GtCO2 d'ici 2050 |
L'intégration du CCUS aux processus industriels et énergétiques est coûteuse, mais elle est cruciale pour atteindre la neutralité carbone. Environ 60 % du déploiement total du CCUS à neutralité carbone se fait en Chine et dans d'autres pays en développement. Le CCUS a le potentiel d'atteindre une capacité de 40 % d'ici 2050 grâce à la capture des émissions des processus industriels et à la mise en place d'une CDR énergétique. Les émissions capturées par l'industrie cimentière représenteront environ 15 % de la capacité du CCUS d'ici 2050.
En 2050, même avec l'expansion du CCUS, l'utilisation du charbon et du gaz naturel diminuera beaucoup plus qu'en 2022. Les Perspectives n'incluent pas les Solutions climatiques naturelles (NCS), qui se concentrent également sur la réduction des émissions de carbone.
Facilitateurs
Sans investissements efficaces dans le secteur des énergies renouvelables, une transition rapide et en douceur n’est pas possible.
Investissement dans les sources d'énergie renouvelables et fossiles
Des investissements substantiels dans diverses sources et vecteurs d'énergie soutiennent la transition du système énergétique mondial. Aujourd'hui, les secteurs de l'énergie solaire et éolienne nécessitent des investissements plus importants que jamais. Il est également nécessaire d'atteindre les objectifs de zéro émission nette et de la trajectoire actuelle. Cependant, les perspectives ne mettent pas l'accent sur l'arrêt des investissements dans les secteurs pétrolier et gazier, mais sur le gaz naturel, en raison de sa forte résilience à la consommation.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Échelle des investissements dans l'éolien et le solaire | Un peu moins mais environ 500 milliards de dollars par an | Plus élevé autour de 1 XNUMX milliards de dollars par an |
| Investissement cumulé dans la capacité éolienne et solaire | 14 XNUMX milliards de dollars, répartis approximativement entre l’énergie solaire et l’énergie éolienne. | 28 XNUMX milliards de dollars, répartis approximativement entre l’énergie solaire et l’énergie éolienne. |
| Investissement total (%) Économies émergentes | 50% du total | 70% du total |
| Investissement dans le pétrole et le gaz | Reste proche des niveaux récents | Les perspectives chutent fortement au cours des 20 dernières années, en raison du passage aux énergies renouvelables. |
La demande de minéraux critiques est en hausse
Avec l’accélération de la transition du système énergétique, la demande en minéraux critiques augmente également.
Avec l'électrification rapide des systèmes de transport, la demande en terres rares et en matériaux critiques augmentera également. De même, pour les énergies bas carbone, des minéraux comme le nickel, le cuivre et le lithium seront nécessaires en grandes quantités. D'ici 2050, on estime qu'environ 80 % de la demande en lithium proviendra des véhicules électriques, contre seulement 40 % en 2022.
| Paramètres | Trajectoire actuelle | Zéro net |
| Croissance des véhicules électriques (2050) | augmente à 1.2 milliard | Croissance à 2.1 milliards |
| Demande annuelle de capacité de batterie | Augmentation entre 9 et 18 TWh | Augmentation entre 9 et 18 TWh |
| Demande de cuivre (2050) | Augmente de 75% | Augmente de 100% |
| Demande en lithium (2050) | Augmente de 8 fois | Augmente de 14 fois |
| Demande de nickel (2050) | Augmentation de 2 fois, principalement en raison de l'augmentation du nombre de batteries Li-ion dans les véhicules électriques. | Augmenter de 3 fois |
Il est donc essentiel que l'approvisionnement en minéraux critiques réponde à la demande sans contraintes de coût, de rythme, de disponibilité ou de nature de la transition énergétique. Le défi de la mise à l'échelle sera d'autant plus grand pour les pays qui doivent garantir des ressources géographiquement dispersées pour garantir la sécurité de l'approvisionnement et superviser la durabilité des activités minières.
Exigences pour accélérer les transitions énergétiques
- Le passage plus rapide vers le zéro net par rapport à la trajectoire actuelle sera principalement dû à une décarbonisation accrue dans les secteurs industriel et énergétique.
- Les économies émergentes décarbonent rapidement leur secteur énergétique.
- Les industries ont tendance à se décarboner plus rapidement en mode zéro émission nette qu'en trajectoire actuelle. Cela s'explique par une électricité à faible émission de carbone et des gains d'efficacité plus importants.
- Une électrification accrue du transport routier permet une décarbonation plus rapide du secteur des transports en Net Zero que la trajectoire actuelle.
- En mode zéro émission nette, les bâtiments (secteur de la construction) se décarbonent plus rapidement que la trajectoire actuelle. Cette évolution est fortement favorisée par l'accélération de l'efficacité énergétique, les économies d'énergie et l'utilisation d'une électricité à faible émission de carbone.
