Etude d’impact des investissements dans les énergies renouvelables

L’énergie est indissociable à toutes activités biologiques, chimiques et physiques. L’activité humaine ne peut se détacher de cette nécessité et au cours des siècles, l’Homme a usé de différentes sources d’énergie. Le pétrole est depuis plus d’un siècle une des plus importantes sources d’énergie dans le monde avec le gaz et le nucléaire, mais surtout, le secteur de l’hydrocarbure est encore un secteur stratégique pour la quasi-totalité des pays en voie de développement. Ce qui n’est pourtant pas sans effets sur leur économie et leur environnement.

D’abord, le problème de la sécurité énergétique se fait sentir de plus en plus ces dernières décennies dans le monde. En 1970, la consommation mondiale de pétrole était de l’ordre de 46 millions de barils par jour, cette consommation avait triplé par rapport à 1950 (Brechet T., Van Brusselen P., 2007). En 2010, 82 millions de barils sont produits journalièrement pour satisfaire les besoins mondiaux (Weymuller B., 2010). La formidable croissance de la consommation mondiale de pétrole a suscité l’intérêt de différents spécialistes dont H. King Hubbert, géologue à l’origine du concept de « pic pétrolier ». Pour le géologue, ce pic indiquera le point culminant de la production mondiale pétrole et marquera aussi le début du déclin progressif de la production mondiale. L’Association for Peak Oil and Gas partage ce point de vue en précisant qu’aux alentours de 2020, l’écart entre l’offre et la demande de pétrole commencera à se creuser . De leur côté, les économistes sont plutôt dubitatifs sur l’idée d’un déséquilibre futur sur ce marché en arguant que l’offre et la demande de pétrole s’équilibrera automatiquement du fait de l’existence de substituts vers lesquels les consommateurs se tourneraient si le prix des produits pétroliers venait à flamber. Certains affirment même qu’avec une technologie plus avancée il serait possible d’améliorer le taux de récupération actuel qui n’est que de 32% et de repousser ainsi l’échéance.

Ensuite, à part le problème que pose la disponibilité du pétrole dans l’avenir, ses impacts sur l’environnement, allant de la prospection jusqu’à la consommation finale en passant par les différents procédés de transformation, suscitent aussi la légitimité de sa remise en question. Le pétrole est souvent pointé du doigt comme étant la première cause de la dégradation de l’environnement. La forme de pollution la plus connue étant les pollutions atmosphériques occasionnée par la combustion du pétrole et de ces dérivées mais d’autre forme de pollution telles que la pollution marine (Marchand M., Roucache J., 1981) et la pollution du sol (Oudot J., 1994).

Le besoin de remplacer le pétrole a donc une double nécessités : d’une part parce qu’il ne sera pas éternellement disponible et d’autre part pour préserver l’environnement. L’objectif de développement devra prendre en compte la nécessité d’investir massivement dans les énergies renouvelables étant donné que le charbon, même en étant abondant, est une énergie trop polluante et que le nucléaire présente des risques considérables.

Puisque le problème de sécurité énergétique est un problème de plus en plus préoccupant au niveau mondial, il serait légitime pour Madagascar de se poser aussi la question sur l’avenir de ce secteur. On attribue encore aux produits pétroliers une importance stratégique. Du point de vue environnemental, même si Madagascar ne fait pas encore partie de ces pays industrialisés, grands pollueurs, il faudra tôt ou tard penser à l’énergie nécessaire pour garantir le fonctionnement la machine économique.

Approche théorique 

L’énergie a toujours été au cœur des activités de production de bien et service depuis des lustres. Les formes d’énergies consommées ont toujours connu des évolutions dictées par les besoins, la disponibilité et l’évolution technologique. Actuellement, le secteur de l’énergie connait une certaine effervescence car un autre enjeu de taille vient s’ajouter à l’enjeu économique qu’elle a toujours présenté, celui du développement durable. Depuis quelques années, les énergies renouvelables sont remises au gout du jour. Le basculement d’un système énergétique dominé par l’énergie fossile vers un système où l’énergie renouvelable tient une place prépondérante nécessite d’abord une prise de conscience ainsi que la compréhension des liens pouvant exister entre énergie et développement durable.

Notions et concepts 

Les énergies renouvelables 

Définitions

Energie renouvelable
L’énergie désigne tout ce qui permet d’effectuer un travail ou de produire un mouvement . Afin de comprendre la définition de ce qu’est l’énergie renouvelable il nous sera utile de commencer par définir ce qu’est l’énergie fossile.

L’énergie fossile désigne l’énergie provenant de la décomposition d’être ou de matière organique depuis des centaines de millions d’années. Le pétrole, le gaz naturel et la houille sont les produits de cette fossilisation et elles sont présentes dans la nature en quantité limitée et non renouvelable à l’échelle humaine. Leurs reconstitution nécessite des millions d’années et doit se faire dans des conditions géo-climatique bien précis.

Par opposition à l’énergie fossile qui est non renouvelable, les énergies dites renouvelable sont des énergies dont la source peut se renouveler assez rapidement de manière à ce qu’elle soit constamment disponible et exploitable. Ces énergies inépuisables sont également appelées « énergie propre » du fait qu’elles émettent moins de polluants et cause moins de dégâts environnementaux que l’énergie fossile. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’utilisation de l’énergie renouvelable remonte à des milliers d’années. L’homme se servait déjà de l’énergie éolienne pour faire avancer les navires ou pour faire tourner un moulin. Les énergies renouvelables ne sont pas nouvelles mais grâce à l’évolution technologique, on a pu les adaptées aux besoins et aux exigences du monde contemporain.

Transition énergétique
La transition énergétique est un long processus par lequel l’énergie renouvelable remplace petit à petit l’énergie fossile dans le système énergétique d’un pays ou d’un espace géographique. Ce qui ne veut nullement dire que l’énergie renouvelable n’avait jamais été utilisée, mais il s’agit plutôt d’accroitre progressivement la part des énergies renouvelables dans le bilan énergétique.

Ce concept est assez simpliste à première vue mais il s’agit d’un processus beaucoup plus complexe car cette énergie ne devrait pas être considérée comme un simple substitut de l’énergie fossile. L’introduction progressive des énergies renouvelables doit transformer progressivement les institutions, le système économique, le système social et le « macrosystème technique ». En l’état actuel des choses l’énergie renouvelable ne peut prétendre pouvoir substituer pleinement à l’énergie fossile sans ajustement technique et institutionnelle (L. Raineau, 2011).

Historique de l’émergence des énergies renouvelables 

La crise pétrolière et la réponse de l’Allemagne
Les débats sur l’approvisionnement énergétique se sont déclenchés avec la crise pétrolière des années 1970. La crise pétrolière du début des années 1970 révélé au grand public, mais également aux gouvernements, que la dépendance vis-à-vis du pétrole pouvait entraîner une certaine vulnérabilité. En agissant sur le prix du pétrole, les pays producteurs pouvaient influer sur l’économie mondiale et en avait donc indirectement un contrôle. Face à ce problème, l’Allemagne est le premier pays à investir dans les énergies renouvelables. Profondément touché par le choc pétrolier, l’Allemagne tenta de réduire la dépendance au pétrole en développant le nucléaire, en ayant davantage recours au charbon et en mettant en place des fonds destinés à la recherche d’énergie qui pourrait prendre la relève si ces derniers venaient à s’épuiser . Renforcer par le rapport du Club de Rome, les énergies renouvelables suscitèrent l’intérêt du grand public. Actuellement, L’Allemagne est numéro un mondial de la production d’électricité éolienne. En matière d’énergie photovoltaïque, elle est en train de dépasser le Japon longtemps premier producteur de ce type d’énergie. L’introduction d’une rémunération de l’énergie produite par les installations éoliennes a favorisé l’apparition d’une industrie de l’énergie éolienne. La diffusion du pot catalytique sur les automobiles a montré que, en matière de politique environnementale, on obtient parfois davantage par des incitations que par des interdictions.

L’essor de l’écologie dans les années 1980
Suite au rapport du Club de Rome suivie de la catastrophe nucléaire de Tchernobyl ainsi que le dépérissement des forêts tropicales, des stratégies alternatives de production d’énergie deviennent un sujet intéressant enfin l’opinion publique. Dans les années 1980, la poursuite de l’exploitation de l’énergie nucléaire et celle du charbon était de plus en plus discréditée. Fallait-il alors penser à développer des énergies moins polluantes et moins dangereuses.

Les différentes formes d’énergies renouvelables 

L’énergie solaire

En envoyant annuellement l’équivalent d’environ 6,8.10¹³ tonnes équivalent pétrole
(tep) d’énergie sur Terre , le soleil est sans doute la plus importante source d’énergie pour l’humanité. Cette énergie, les plantes l’utilise déjà dans la photosynthèse. L’évolution technologique a aussi permis à l’homme de tirer profit de cette source par différents procédés (chauffe-eau solaire, électricité photovoltaïque, centrale thermodynamique…). Le principe étant de transformer les photons de la lumière solaire soit en chaleur, on parle alors d’énergie solaire thermique, soit en électricité, dans ce cas on parle d’énergie solaire photovoltaïque. C’est le seul moyen à ce jour de procurer un minimum de services électriques à plus de deux milliards d’habitants dans les zones reculées du tiers monde qui n’ont aucune chance de se voir raccordés à un réseau électrique . L’énergie solaire présente les avantages d’être inépuisable et ne nécessite pas de maintenance à cout exorbitant. Mais elle présente aussi de sérieux inconvénients tels qu’un cout d’investissement élevé, l’irrégularité de la production et stockage de l’énergie produit. La durée de vie des équipements variant généralement entre 20 et 30 ans.

L’énergie éolienne

L’énergie éolienne est l’énergie obtenue à partir de la force du vent, plus précisément à partir de l’énergie cinétique créée par le souffle du vent. L’exploitation de l’énergie éolienne ne date pas d’hier car avant même la découverte du pétrole l’homme s’en servait déjà pour faire tourner les moulins à vents, pour pomper l’eau d’une rivière ou pour faire avancer un voilier. L’énergie cinétique du vent permet de créer deux sortes d’énergie, l’énergie mécanique, c’est le cas des moulins à vent, et l’énergie électrique obtenue par transformation de l’énergie mécanique à l’aide d’un aérogénérateur.

Comme dans le cas de l’énergie solaire l’énergie éolienne présente aussi des avantages et des inconvénients. Elle a un cout relativement faible et est adaptée aux faibles besoins des ménages dans les régions reculées des pays en développement. Mais elle peut aussi servir tout un réseau interconnecté grâce à un parc éolien. Par contre, c’est une source d’énergie intermittente dépendant des caprices de la météo et de la topographie de la localité. La durée de vie des équipements va de 20 à 25 ans.

L’énergie hydraulique

L’eau est nécessaire à la vie mais elle constitue aussi la deuxième source d’énergie renouvelable dans le monde avec un potentiel théoriquement exploitable de 13 500 TWh . Comme dans le cas de l’énergie éolienne, il s’agit ici de transformer l’énergie cinétique créée par le mouvement de l’eau en énergie mécanique ou électrique.

L’énergie hydroélectrique présente l’avantage d’être stockable et la durée de vie des équipements peut atteindre 100 ans, cependant le principal obstacle que pose l’hydroélectrique réside dans ces couts d’installation très onéreuse.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : Approche théorique
Chapitre I : Notions et concepts
I.1 Les énergies renouvelables
I.1.1 Définitions
I.1.1.1 Energie renouvelable
I.1.1.2 Transition énergétique
I.1.2 Historique de l’émergence des énergies renouvelables
I.1.2.1 La crise pétrolière et la réponse de l’Allemagne
I.1.2.2 L’essor de l’écologie dans les années 1980
I.1.3 Les différentes formes d’énergies renouvelables
I.1.3.1 L’énergie solaire
I.1.3.2 L’énergie éolienne
I.1.3.3 L’énergie hydraulique
I.1.3.4 L’énergie géothermique
I.1.3.5 L’énergie marémotrice
I.1.3.6 La bioénergie
I.2 Renouvellement des équipements et décisions d’investissement
I.2.1 Généralité sur les investissements
I.2.1.1 Définitions
I.2.1.2 L’utilité de l’investissement sur le plan théorique
I.2.2 Les critères de décisions d’investissement
I.2.2.1 Les critères de base
I.2.2.2 Les autres critères
I.3 Les théories sur le développement durable
I.3.1 Le concept de développement durable
I.3.1.1 Des classiques au rapport Brundtland
I.3.1.2 Les trois piliers du développement durable
I.3.2 Débats autour du développement durable
I.3.2.1 Les essais de théorisation
I.3.2.3 Le problème de la mesure du développement durable
Chapitre II : Energie, croissance et développement durable
II.1 Le rôle de l’énergie dans la production et dans le développement durable
II.1.1 La fonction de production usuel des classiques et les néoclassiques
II.1.2 L’énergie et la fonction de production
II.1.2.1 Le modèle néoclassique
II.1.2.2 Le modèle des économistes écologistes et des naturalistes
II.1.3 Energie et environnement
II.1.4 Energie, bien-être et environnement
II.1.5 Le secteur de l’énergie renouvelable, un secteur générateur d’emplois
II.2 Relation entre Energie, croissance et développement dans les littératures économiques
II.2.1 La loi historique reliant la consommation d’énergie et PIB
II.2.1.1 Fondement de la loi
II.2.1.2 Pertinence de la loi
II.2.2 Etudes empiriques sur l’énergie renouvelable et le développement
DEUXIEME PARTIE : Analyse de la relation énergie fossile, énergie renouvelables et croissance dans le cas de Madagascar
Chapitre III: Survol du secteur de l’énergie
III.1 Le marché de l’énergie
III.1.1 L’offre
III.1.1.1 L’offre de bois énergie
III.1.1.2 L’offre de produit pétrolier
III.1.1.3 L’offre d’énergie électrique
III.1.2 La demande
III.1.2.1 Les consommateurs de bois énergie
III.1.2.2 Les consommateurs de produit pétrolier
III.1.2.3 Les consommateurs d’énergie électrique
III.1.3 Les problèmes du secteur de l’énergie
III.1.4 Le prix de l’énergie
III.2 Cadre juridique et institutionnel
III.2.1 Le secteur du bois énergie
III.2.2 Le secteur de l’hydrocarbure
III.2.3 Le secteur de l’électricité
III.2.4 L’énergies renouvelables dans les différents plans économiques appliqués à Madagascar
III.2.4.1 Le DSRP
III.2.4.2 Le MAP
III.2.4.3 Le PND
III.3 Le potentiel de Madagascar en matière d’énergie renouvelable
III.3.1 L’énergie hydraulique
III.3.2 L’énergie solaire
III.3.3 L’énergie éolienne
III.3.4 Les biocarburants
Chapitre IV : Modélisation économétrique des relations entre énergie, croissance et pollution dans le cas de Madagascar
IV.1 Energie et croissance
IV.1.1 Méthodologie et spécification du modèle
IV.1.1.1 Méthodologie et approche
IV.1.1.2 Les variables et le modèle à estimer
IV.1.1.3 Tests de causalité de Granger
IV.1.2 Estimation des paramètres du modèle
IV.1.2.2 Résultats de la modélisation
IV.1.2.3 hypothèses et résultats du test de causalité de Granger
IV.1.3 Interprétations
IV.1.3.1 Interprétations économétriques
IV.1.3.2 Interprétations économiques et vérification de l’hypothèse sur la relation énergie-croissance dans le cas de Madagascar
IV.2 Energie et pollution
IV.2.1 Méthodologie et spécification du modèle
IV.2.1.1 Méthodologie
IV.2.1.2 Choix des variables et modèle à estimer
IV.2.2 Résultats de l’estimation
IV.2.3 Interprétations
IV.2.3.1 Interprétation économétrique
IV.2.3.2 Interprétation économique et vérification de l’hypothèse sur la significativité de la pollution engendrée par les énergies fossiles
IV.3 Recommandations
IV.3.1 Secteur de l’électricité
IV.3.2 Pétrole et agrocarburant
IV.3.3 Le secteur du bois énergie
IV.3.4 Gouvernance énergétique
IV.3.5 Les limites et les risques à prendre en compte
CONCLUSION GENERALE

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