Pacte vert en 2019, paquet « Fit for 55 » en 2021 (en référence à l’objectif de baisse des émissions carbonées de 55 % d’ici 2030) : au début de cette décennie, l’Union européenne était lancée sur une trajectoire très volontariste en matière de lutte contre le changement climatique. Mais après la crise Covid qui avait laissé penser que des changements de modes de vie orientés vers la sobriété énergétique étaient possibles, le retour à des comportements plus dispendieux et, surtout, le conflit en Ukraine ont considérablement modifié le contexte dans lequel doit s’inscrire la transition énergétique. Comment garder le cap et continuer à se projeter dans l’avenir, et en particulier dans un avenir neutre en carbone, dans une telle situation ? Patrick Criqui et Emmanuel Hache se posent ici la question, et examinent les nouveaux contours de ce contexte devenu très instable pour la transition énergie-climat. Ils font ainsi le point sur les incertitudes de nature géopolitique (négociations climatiques internationales, guerre en Ukraine et tensions entre États, crise énergétique), technologique (progrès technique endogène, ruptures et destruction créatrice, technologies énergétiques et décarbonées, transitions sociotechniques…) et sociétale (leviers de changements collectifs et individuels pour encourager la sobriété). Ils esquissent enfin quatre scénarios distincts en matière de prospective climatique à l’horizon 2050, croisant la dimension plus ou moins coopérative des relations internationales avec la dynamique et le rythme de la décarbonation : une base solide permettant aux planificateurs écologiques d’identifier le(s) futur(s) le(s) plus désirable(s) et de tracer la meilleure trajectoire pour qu’il(s) advienne(nt). S.D.

Ce chapitre présente divers modèles prospectifs dans lesquels le nucléaire a une place plus ou moins grande. Après un historique rappelant les méthodes prospectives utilisées depuis les années 1970, il aborde les défis d’une modélisation de scénarios cherchant la neutralité carbone à l’horizon 2050. L’analyse de sensibilité met en évidence les incertitudes liées aux trajectoires technologiques du futur. Une attention particulière est accordée aux 6 scénarios présentés fin 2021 par RTE pour la France à l’horizon 2050, parmi lesquels un scénario retenant une production d’électricité constituée à 50% par du nucléaire et à 50% par des renouvelables.

The purpose of this paper is to clarify the magnitude of the climate challenge we face globally and the role that the four largest greenhouse gas emitters – China, the U.S.A., the European Union and India – could potentially play, if they decided on a “deep collaboration”. As stated in IPCC’s 1.5°C report, the challenge is indeed to bring global emissions down to a level where they could be compensated for by anthropogenic carbon capture from the atmosphere. In this paper, we focus on the abatement of CO2 emissions as they represent two thirds of total GHG emissions3. By doing so, we recognise that confining our data to CO2 ignores other important gases (methane, nitrous oxides, fluorinated gases) and their emission dynamics. The paper proceeds along three stages. In section 2. “Where we stand, a global view”, we recall the dynamics of atmospheric concentrations for two major GHGs, CO2 and methane. In section 3. “Looking back”, we analyse in more detail the trends and bifurcations in the emissions for each of the four constituencies we are considering. Finally, in section 4. “Where we need to go”, we analyse for the same constituencies representative scenarios that will allow us to contrast current developments with more constrained trajectories meeting the Paris commitments and, further on, net zero ambitions.

Alors que les Etats sont de plus en plus nombreux a annoncer leurs objectifs de neutralite carbone, l'Agence internationale de l'energie (AIE) vient de devoiler les trajectoires qui permettraient d'atteindre, ou non, cet objectif au niveau mondial, d'ici 2050. Quels sont les principaux enseignements de ces nouvelles previsions realisees a la demande de la presidence de la COP26, qui se tiendra en novembre 2021 a Glasgow ? La « neutralite carbone », pour reduire et absorber les emissions de GES La lutte contre le rechauffement climatique repose sur la reduction des emissions de gaz a effet de serre GES (CO2 en tete) via une baisse massive de la consommation des energies carbonees (charbon, petrole et gaz) ; elle repose aussi sur le developpement des puits de carbone, avec l'augmentation des capacites de stockage des forets et des sols, ainsi que sur le deploiement de technologies de captage et stockage du CO2. La combinaison de ces deux actions doit permettre d'atteindre le « zero emission nette » (la neutralite carbone), en ramenant les emissions de GES engendrees par l'activite humaine au niveau auquel elles sont « retirees » de l'atmosphere et absorbees par les puits.

Alors que de nombreux pays réfléchissent aux réponses à apporter à la crise économique issue de la pandémie de Covid-19 et que se pose la question de leur articulation avec les stratégies de lutte contre le changement climatique, quel peut être l’apport de la prospective des transitions énergétiques ? Prolongeant la série « Énergie-climat » ouverte dans nos colonnes en mars dernier, Patrick Criqui et Henri Waisman proposent une analyse des différents outils de prospective développés depuis une cinquantaine d’années pour éclairer les décisions en matière de transition énergétique. Après un rappel historique de l’évolution des travaux de modélisation intégrée énergie-économie-environnement, dont l’âge d’or est la période 1992-2014, ils soulignent les limites rencontrées par ce type de prospective, à l’échelle internationale, à compter des accords de Paris qui incitent à réintroduire la dimension « économie politique » dans les scénarios de transition. Depuis, une nouvelle approche consiste à combiner le cadrage de l’approche globale des modèles intégrés, avec les modélisations nationales, afin de concilier les objectifs internationaux de décarbonation avec les priorités socio-économiques et le contexte propres à chaque État. Les auteurs présentent les principes directeurs des exercices de prospective en la matière (qui s’appuient sur l’expérience du Débat national sur la transition énergétique en France) et un exemple de mise en application : celui engagé par le projet Deep Decarbonization Pathways. Enfin, ils mentionnent divers axes stratégiques visant la neutralité carbone — dont un point clef consiste en un changement des modes de vie — et les contraintes inhérentes pour que les mesures en ce sens soient acceptées par la société. Ce panorama de l’évolution de la prospective des transitions énergétiques sera un outil essentiel pour tenir compte des exigences de long terme dans les stratégies de sortie de crise qui s’écrivent actuellement. S.D.

This paper presents a new power sector module, called EUTGRID, which is coupled with the long-term energy model POLES to deliver a suitable framework for considering grid aspects in energy modelling allowing for more distinct analysis of energy technology development and energy policy. It includes a mechanism of investment in transmission grids based on nodal prices together with a DC-load flow and a more detailed description of the European transmission grid. The methodology goes beyond "conventional" energy systems modelling, where the electricity grid is usually represented as a copper plate. The results show that within a climate policy scenario, the grid investment needs reach 454b$ for 2010-2080 as regions with high share of VREs require new interconnections. The role of the transmission grid in reducing variable system costs and VREs curtailment is also assessed. Delaying the investments may result in non-distributed energy and the need of more back-up carbon technologies. (C) 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.

Alors que de nombreux pays reflechissent aux reponses a apporter a la crise economique issue de la pandemie de Covid-19 et que se pose la question de leur articulation avec les strategies de lutte contre le changement climatique, quel peut etre l'apport de la prospective des transitions energetiques ? Prolongeant la serie « Energie-climat » ouverte dans nos colonnes en mars dernier, Patrick Criqui et Henri Waisman proposent une analyse des differents outils de prospective developpes depuis une cinquantaine d'annees pour eclairer les decisions en matiere de transition energetique. Apres un rappel historique de l'evolution des travaux de modelisation integree energie-economie-environnement, dont l'âge d'or est la periode 1992-2014, ils soulignent les limites rencontrees par ce type de prospective, a l'echelle internationale, a compter des accords de Paris qui incitent a reintroduire la dimension « economie politique » dans les scenarios de transition.

Previous works proposed a tool coupling models of a prospective outlook on long-term energy systems and a transmission grid investment and dispatch, focusing on the representation of the European transmission grid and its development on the horizon 2050-2100. In this paper, this prospective tool is further improved with the capacity to compute voltage as well as active and reactive power flows at the level of the distribution grid. This added capacity allows analyzing various issues related to the integration of variable energy resources in three representative real medium voltage distribution grids (urban, rural and semi-urban). Technical flexibility solutions such as on-load tap changers, variable energy resources curtailment and storage technologies are modeled and compared to reinforcement. A cost comparison between these flexibility solutions is also carried out. Finally, the new version of the tool is used to evaluate the CO2-eq emissions linked to the development of the European power system infrastructure, with flexibility solutions, up to the year 2050 (both high voltage alternative and direct current lines reinforcement being considered) under a 2 degrees C climate energy policy scenario. Results show that it exists various options for the development of the European grid infrastructure, which are clearly sensitive to the level of accuracy in the representation of the physical infrastructures and their technical limitations. Being able to represent the distribution grid, in addition to the transmission one, has a noticeable impact on the prospective outlook of the European power systems both in terms of infrastructure reinforcement and estimation of the needs of flexibility solutions.

The Paris Agreement introduces long-term strategies as an instrument to inform progressively more ambitious emission reduction objectives, while holding development goals paramount in the context of national circumstances. In the lead up to the twenty-first Conference of the Parties, the Deep Decarbonization Pathways Project developed mid-century low-emission pathways for 16 countries, based on an innovative pathway design framework. In this Perspective, we describe this framework and show how it can support the development of sectorally and technologically detailed, policy-relevant and country-driven strategies consistent with the Paris Agreement climate goal. We also discuss how this framework can be used to engage stakeholder input and buy-in; design implementation policy packages; reveal necessary technological, financial and institutional enabling conditions; and support global stocktaking and increasing of ambition.

Carbon pricing is considered by most economists as a central dimension to any climate policy. It is assumed to bring simple, transparent, and cost-effective means to change investment and consumption behaviors. The most straightforward method is carbon taxation, but its implementation is more complex. This study provides a comparative analysis of carbon taxation in three countries-Sweden, Canada, and France-aimed at drawing lessons for the future of carbon taxation. Comparing the experience of the three countries reveals that carbon taxes, once in place, do have the intended effect. In this sense, they work well. However, the analysis also reveals very different situations in terms of advances, difficulties, and results, which highlights the need to carefully consider the social and political conditions for the acceptance and effective implementation of such economic instruments. Against this background, the comparative analysis yields four main insights that deserve further research from economics and social scientists: the ability to combine pure economic instruments and other regulation or policies and measures; the management of lobbies and vested interests; the identification of a clear strategy for the recycling of the carbon revenues, whether earmarked or not; and finally, the importance of these three dimensions of carbon taxes in the new settings of zero net emission policies.