Fiche de révision : Enjeux énergétiques et marchés européens

📋 Plan du Cours

1. Classification des sources d’énergie
2. Sources renouvelables et non renouvelables
3. Consommation énergétique mondiale
4. Transition énergétique mondiale
5. Dépendance énergétique européenne
6. Effet de serre et climat
7. Impacts sanitaires et écosystémiques
8. Enjeux sociaux et géopolitiques
9. Innovations technologiques énergétiques
10. Résilience et souveraineté énergétique
11. Politiques énergétiques européennes
12. Marché européen du gaz
13. Marché européen de l’électricité
14. Prix, nucléaire et stockage électrique
15. Marché carbone et risques industriels

📅 Repères chronologiques

1. 9 mai 1950Robert Schuman propose la création d’une Communauté européenne du charbon et de l’acier avec l’Allemagne
2. 1957Les traités de Rome fondent la Communauté économique européenne et Euratom
3. 1992Le traité de Maastricht est signé et prépare l’adoption de la monnaie unique
4. 2020Le Royaume-Uni quitte l’Union européenne, qui compte alors 27 États membres

📖 1. Classification des sources d’énergie

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergie primaire : Issue d’un phénomène naturel et non transformée
• Énergie secondaire : Obtenue par transformation volontaire d’une énergie primaire
• Énergie renouvelable : Lorsque ses réserves ne s’épuisent pas de façon significative

📝 Points essentiels

• Dans une centrale nucléaire, la chaleur produite est comptabilisée comme énergie primaire, tandis que l’électricité produite par transformation de cette chaleur est une énergie secondaire.

💡 Astuce mémo

Primaire = naturelle ; secondaire = transformée

📖 2. Sources renouvelables et non renouvelables

★ À maîtriser

• Les sources primaires non renouvelables comprennent:

  • les combustibles fossiles
  • le pétrole
  • le gaz
  • l’hydrogène blanc
  • l’énergie nucléaire

• Les sources primaires renouvelables citées sont:

  • l’énergie solaire
  • la biomasse
  • le biométhane
  • l’eau
  • le vent
  • les marées
  • la géothermie

Compléments

• L’énergie solaire peut produire de l’électricité dans des cellules photovoltaïques, tandis que la biomasse et le biométhane produisent de l’énergie thermique et de l’électricité.

• L’eau permet de produire de l’énergie hydraulique et de l’électricité dans les barrages, tandis que le vent fournit une énergie mécanique et de l’électricité grâce aux éoliennes.

📖 3. Consommation énergétique mondiale

★ À maîtriser

• La consommation mondiale d’énergie primaire a atteint 15 150 Mtep en 2023.

• La Chine et les États-Unis étaient les deux pays les plus consommateurs d’énergie primaire en 2023.

Compléments

• En 2023, l’Union européenne représentait 13,1 % de la consommation mondiale d’énergie primaire et la France 1,75 %.

📖 4. Transition énergétique mondiale

★ À maîtriser

• Les énergies renouvelables ont augmenté de 29 % pour la production solaire et de 8 % pour la production éolienne, mais leur effet est en partie absorbé par la croissance de la demande mondiale.

• Les énergies fossiles couvrent environ 80 % de la consommation du G20 et restent essentielles dans tous les secteurs.

• Les émissions de CO₂ se sont globalement stabilisées, mais la baisse n’est pas durable car les réductions sont compensées par la combustion croissante d’énergies fossiles.

Compléments

• La demande mondiale d’électricité augmente régulièrement d’environ 3 %, notamment sous l’effet de l’électrification des usages, des véhicules électriques et des data centers.

💡 Astuce mémo

Demande croissante → fossiles persistants → émissions stabilisées

📖 5. Dépendance énergétique européenne

📝 Points essentiels

• En 2024, l’Union européenne a couvert environ 43 % de ses besoins énergétiques par sa production intérieure et 57 % par des importations.

• Le mix énergétique européen de 2024 reposait sur:

  • le pétrole et les produits pétroliers : 38 %
  • le gaz naturel : 21 %
  • les énergies renouvelables : 20 %
  • le nucléaire : 12 %
  • les combustibles solides : 10 %

• Les énergies fossiles représentaient 69 % de l’énergie disponible dans l’Union européenne, soit une baisse de plus de 11,4 % depuis 2000.

💡 Astuce mémo

43 % produit localement, 57 % importé

📖 6. Effet de serre et climat

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet de serre : Phénomène physique naturel dans lequel certains gaz retiennent une large part de l’énergie solaire renvoyée vers l’espace par la Terre sous forme de rayons infrarouges

★ À maîtriser

• La vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et le méthane contribuent à maintenir la température moyenne terrestre autour de 15 °C, contre environ −40 °C sans ces gaz.

Compléments

• Les six gaz à effet de serre cités sont:
  • CO₂
  • CH₄
  • N₂O
  • HFC
  • PFC
  • SF₆

💡 Astuce mémo

Avec les gaz à effet de serre : 15 °C ; sans eux : −40 °C

📖 7. Impacts sanitaires et écosystémiques

★ À maîtriser

• Le changement climatique fragilise la séquestration du carbone par les forêts, la pollinisation des cultures et l’épuration naturelle de l’eau.

• Dans les villes du sud de l’Europe, la mortalité liée à la chaleur a augmenté de près de 161 % entre 1991-2000 et 2015-2024.

Compléments

• Dans les villes d’Europe de l’Est, le risque de transmission de la dengue a augmenté de près de 370 % en 2015-2024 par rapport à 1982-2010.

📖 8. Enjeux sociaux et géopolitiques

★ À maîtriser

• Les conflits liés à l’eau cités concernent:
  • l’Iran et l’Inde
  • le Yémen et l’Arabie saoudite
  • la Syrie et l’Irak
  • l’Égypte et l’Éthiopie
  • l’Ukraine et la Russie

Compléments

• Les 20 % de personnes les plus démunies génèrent 20 % des émissions selon le cours.

• Après l’annexion de la Crimée par la Russie en 2014, Kiev a décidé de stopper l’approvisionnement en eau du canal de Crimée du Nord.

📖 9. Innovations technologiques énergétiques

★ À maîtriser

📌 Le stockage ou la séquestration du carbone peut limiter le CO₂ atmosphérique, mais il ne réduit pas directement les émissions et peut permettre de continuer à en produire autant.

• La conversion du CO₂ en méthanol ou en méthane nécessite beaucoup d’énergie et coûte actuellement 2 à 7 fois plus cher que les équivalents fossiles dans la plupart des régions du monde.

• Les rendements cités des panneaux solaires transparents sont:

  • UbiQD : près de 3 %
  • PanePower Solar Window : 8 %
  • Panasonic : près de 18 %
  • panneau classique : entre 18 % et 24 %

Compléments

• Le vaporeformage produit de l’hydrogène en faisant réagir du méthane avec de la vapeur d’eau à haute température, mais rejette des gaz à effet de serre.

📖 10. Résilience et souveraineté énergétique

★ À maîtriser

• Le système énergétique mondial évolue d’un modèle fondé sur l’efficacité économique vers un modèle axé sur la résilience et la sécurité d’approvisionnement.

• La pandémie de COVID-19, la guerre en Ukraine et les tensions internationales ont favorisé la diversification des sources, la sécurisation des flux et le développement des capacités domestiques.

• Le projet Force de Sibérie 2 doit relier les gisements de Yamal au marché chinois via la Mongolie, avec une capacité prévue d’environ 50 milliards de m³ par an et sans construction commencée en mai 2026.

Compléments

• Le Southern Gas Corridor doit acheminer le gaz d’Azerbaïdjan vers l’Union européenne sur environ 3 500 kilomètres, notamment par le TANAP et le TAP.

💡 Astuce mémo

Crises géopolitiques → diversification → résilience énergétique

📖 11. Politiques énergétiques européennes

📝 Points essentiels

• REPowerEU repose sur trois axes:

  • économiser l’énergie
  • diversifier les approvisionnements
  • produire une énergie propre

• REPowerEU vise la neutralité carbone en 2050, une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 55 % en 2030, une indépendance énergétique accrue et une industrie bas carbone compétitive.

• Le paquet européen Fit for 55 prévoit la fin de la vente des voitures neuves diesel et essence en 2035.

• Fit for 55 fixe un objectif de 42,5 % d’énergies renouvelables dans le mix européen d’ici à 2030.

💡 Astuce mémo

Économiser → diversifier → produire propre

📖 12. Marché européen du gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Title Transfer Facility : Une plateforme virtuelle néerlandaise d’échange de gaz naturel et la référence du prix du gaz en Europe

★ À maîtriser

• Depuis 2022, le mécanisme AggregateEU permet aux entreprises européennes de déclarer leurs besoins en gaz, de les regrouper, de recevoir les offres des fournisseurs et de conclure des contrats sur la base des volumes agrégés.

📌 Le TTF ne négocie pas directement des cargaisons de GNL, mais du gaz injecté dans le réseau européen après regazéification, qu’il provienne d’un méthanier ou d’un gazoduc.

Compléments

• Les échéances du marché gazier comprennent:
  • Day Ahead
  • Within Day
  • contrats mensuels
  • contrats trimestriels
  • contrats annuels

💡 Astuce mémo

Besoins déclarés → regroupement → offres → contrats

📖 13. Marché européen de l’électricité

🔑 Notions clés & Définitions

• Merit order : Classe les moyens de production électrique selon leur coût marginal croissant et fixe le prix par la centrale marginale la plus coûteuse nécessaire pour satisfaire la demande

📝 Points essentiels

• Avec une demande de 70 GW, des offres nucléaire de 40 GW à 20 €/MWh, hydraulique de 15 GW à 40 €/MWh et gaz de 15 GW à 120 €/MWh, le prix final est de 120 €/MWh pour tous les producteurs.

• Le marché européen de l’électricité distingue les marchés à terme, J−1, intraday et d’ajustement.

📌 Le marché d’ajustement maintient en permanence l’égalité entre production et consommation, car l’électricité ne se stocke pratiquement pas à grande échelle.

💡 Astuce mémo

Terme → J−1 → intraday → ajustement

📖 14. Prix, nucléaire et stockage électrique

★ À maîtriser

• Le prix de l’électricité dépend fortement du gaz naturel et du CO₂ lorsque les centrales à gaz assurent la production marginale, ce qui a contribué à la hausse des prix pendant la crise de 2021-2023.

📐 Formule — Le coût simplifié du MWh nucléaire vérifie $Coût\ MWh = \frac{Coûts\ fixes + Coûts\ variables}{Production\ annuelle}$.

📌 Depuis 2026, le VNU prévoit qu’aucune redistribution n’a lieu sous 78 €/MWh, que 50 % de l’excédent est redistribué entre 78 et 110 €/MWh et que 90 % l’est au-dessus de 110 €/MWh.

Compléments

• La CRE a évalué le coût complet du MWh nucléaire à 60,3 €/MWh pour 2026-2028, tandis qu’EDF l’estime à environ 79,6 €/MWh selon sa propre méthodologie.

• Les STEP marines utilisent l’océan comme réservoir inférieur et un bassin artificiel surélevé comme réservoir supérieur ; la première installation de ce type a été mise en service à Okinawa en 1999.

💡 Astuce mémo

Demande élevée → centrale marginale coûteuse → prix de marché élevé

📖 15. Marché carbone et risques industriels

🔑 Notions clés & Définitions

• EU ETS : Le système européen d’échange de quotas d’émission, créé en 2005, qui couvre environ 40 % des émissions européennes

★ À maîtriser

📌 Dans l’EU ETS, un quota EUA donne le droit d’émettre une tonne de CO₂ équivalent et les entreprises doivent restituer autant de quotas que de tonnes réellement émises.

• Les scénarios de prix de l’énergie sont:
  • scénario bas : autour de 50 €/MWh
  • scénario central : entre 80 et 90 €/MWh
  • scénario haut de crise : entre 120 et 140 €/MWh

Compléments

• Une raffinerie émettant 100 000 tonnes de CO₂ et détenant 105 000 EUA peut vendre 5 000 EUA, tandis qu’une usine chimique émettant 100 000 tonnes et détenant 90 000 EUA doit en acheter 10 000.

📌 La Market Stability Reserve retire automatiquement des quotas lorsque le marché en contient trop et peut en réinjecter en cas de pénurie.

💡 Astuce mémo

Quota carbone plus cher → coût thermique plus élevé → électricité plus chère

📊 Tableaux de synthèse

Catégories de sources d’énergie