Prenez place et plongez avec nous dans le futur! Que ce soit sur une chaise en bois, sur un siège de haute technologie, dans un fauteuil télé ou dans un siège d’avion, chaque place vous permet d’endosser une position et une perspective différentes. Chacune d’elles représente un univers énergétique extrême mais envisageable. Chaque siège symbolise les principales valeurs de l’univers énergétique correspondant.
Projet «Univers énergétiques»
Comment la Suisse s’approvisionnera-t-elle en énergie en 2035? Quels seront les principaux défis? L’AES vous emmène dans le monde énergétique de demain grâce aux «Univers énergétiques», son schéma de réflexion descriptif.
L’économie énergétique va au-devant de profonds changements. Le rôle des principaux fournisseurs d’énergie est remis en question, les prix de l’électricité sont historiquement bas. Les nouvelles technologies numériques offrent des possibilités totalement inédites, tout en mettant en péril les secteurs d’activité traditionnels. Dans cet environnement incertain, la société, les entreprises énergétiques et les acteurs politiques se doivent de penser à l’avenir. Il leur faut anticiper les évolutions possibles, étudier les solutions envisageables, répertorier les risques existants et identifier les opportunités. Pour appuyer ce processus, l’Association des entreprises électriques suisses (AES) a lancé le projet «Univers énergétiques».
Cette initiative constitue d’abord un instrument d’analyse pour l’Association, mais elle peut aussi:
- permettre de formuler des recommandations à l’intention du législateur;
- proposer une base d’évolutions stratégiques pour les entreprises membres;
- servir de guide aux acteurs politiques et à l’opinion publique intéressée.
Le projet entend répondre aux trois questions suivantes: Qu’est-ce qui est envisageable à l’avenir? (les univers énergétiques) – Quelles sont les tendances qui se dessinent? («Tendance 2035 de l’AES») – Qu’est-ce qui est souhaitable pour l’avenir? (vision).
Vision
La vision de l’AES offre un portrait idéal de l’économie énergétique de demain. Selon cette vision, l’énergie sera accessible en quantité suffisante et à des prix abordables, tout comme aujourd’hui. La Suisse devra couvrir une part importante de sa consommation d’électricité à l’aide de sa production nationale. Dans ce contexte, il convient de maintenir l’infrastructure de réseau bien développée pour l’électricité et le gaz. L’introduction des nouvelles technologies, en particulier pour accroître l’efficacité énergétique globale, doit conférer un rôle moteur à l’économie énergétique. Vous en apprendrez plus sur la vision dans le rapport «Univers énergétiques 2017».
Les quatre univers
La réalité pouvant diverger de l’image idéale, l’AES décrit en outre quatre univers énergétiques, très différents les uns des autres mais tous envisageables. Chacun de ces scénarios consiste en trois éléments: une description des caractéristiques de l’univers concerné, un modèle de marché correspondant et les modèles d’affaires potentiels. Aucun de ces univers ne prétend offrir une image représentative de l’avenir. Au contraire, les univers énergétiques offrent une gamme de développements possibles, dans laquelle s’inscrira l’évolution de ces quinze prochaines années. Baptisés Trust World, Trade World, Local World et Smart World, ces quatre univers ont chacun été associés à un type de siège symbolique, par exemple un fauteuil confortable pour le Trust World. Vous en apprendrez davantage sur les quatre univers ci-après.
Contexte historique: La transformation de l’alimentation en énergie est allée bien trop vite. La régulation des réseaux s’est avérée de plus en plus complexe. Les effondrements de réseau ainsi que les pannes générales se sont multipliés à l’échelle européenne. Les pays européens ont donc décidé ensemble de revenir à un approvisionnement en électricité plus centralisé et autarcique, chacun des États souhaitant reprendre le contrôle sur ses propres réseaux et capacités. Ce virage s’est accompagné d’une augmentation des coûts, que l’économie et la population étaient toutefois disposées à supporter.
Approvisionnement en énergie: Dans le Trust World, la Suisse assure son approvisionnement énergétique de manière largement autonome et principalement grâce à des centrales hydroélectriques et à gaz pilotables. Dans cet univers, le gaz naturel joue un rôle majeur pour couvrir les besoins des installations concernées. En raison de la croissance démographique et économique ainsi que du remplacement des combustibles fossiles, la demande est en augmentation par rapport à 2015.
Modèle de marché: Dans le Trust World, les producteurs d’électricité sont peu nombreux et centralisés, et le marché est petit et non liquide en raison du manque d’échanges avec l’UE. Au sein de l’approvisionnement énergétique organisé de façon presque totalement planifiée, les marges de manoeuvre sont limitées. En l’absence d’un marché qui fonctionne, il a fallu mettre en place des monopoles régionaux et des tarifs de reprise garantis par l’État. Les nouvelles capacités de production voient le jour dans le cadre d’appels d’offres publics. Dans le Trust World, l’État observe attentivement l’approvisionnement en énergie par les agents énergétiques de réseau et l’organise selon les principes d’une économie planifiée et en faisant preuve d’anticipation. Tous les consommateurs finaux bénéficient de l’approvisionnement de base. Par ailleurs, le marché du gaz n’a pas non plus été ouvert aux petits consommateurs finaux. Les tarifs pour l’utilisation du réseau et l’énergie sont totalement régulés et font l’objet d’une surveillance par un régulateur.
Modèle d’affaires: Dans un système d’approvisionnement énergétique organisé de façon presque intégralement planifiée, les modèles d’activité sont bien moins variés que dans un environnement libéralisé. La marge de manoeuvre stratégique des producteurs réside principalement dans les appels d’offres, et celle des gestionnaires de réseaux de distribution et des fournisseurs dans l’offre de services. Pour pouvoir exploiter une centrale, il faut d’abord remporter l’appel d’offres correspondant. Et pour qu’un producteur puisse y parvenir, il lui faut disposer de connaissances approfondies en matière de technologies de grande taille. Quant au gestionnaire de réseau de distribution/fournisseur, il doit se procurer auprès du producteur compétent l’énergie pour sa zone de desserte dans le cadre du monopole régional, et ce aux prix fixés.
Trust World: principales caractéristiques
- REPLI: Dans le domaine de l’électricité, les pays européens s’isolent, tout comme la Suisse.
- NÉGOCE DU GAZ: À l’international, le gaz continue d’être négocié.
- TAXE SUR LE CO2: Il existe une taxe sur le CO2 harmonisée internationalement.
- GRANDES CENTRALES: En Suisse, les centrales hydrauliques et désormais aussi les centrales à gaz dominent.
- PRODUCTION CENTRALISÉE: À l’échelle européenne, la production énergétique centralisée prédomine; la production décentralisée ne se développe pratiquement pas.
Contexte historique: À la fin des années 2010, la population a demandé à bénéficier d’un approvisionnement énergétique décentralisé, respectueux du climat et limité le plus possible à l’échelle nationale. Elle a donc accepté des interventions massives de l’État et des prescriptions rigoureuses. Les importations d’énergie grise ont cessé progressivement. Les centrales nucléaires ont été retirées du réseau. Les pertes de production corrélatives ont été compensées par une forte augmentation des capacités d’approvisionnement décentralisé; par ailleurs, des mesures drastiques de réduction de la demande énergétique ont été prises.
Approvisionnement en énergie: Dans le Local World de 2035, les villages et les communes connectés assurent eux-mêmes une grande partie de leur approvisionnement grâce à la forte digitalisation. Cet univers se caractérise par un très grand nombre de producteurs locaux ainsi que de «prosumers». Ces derniers sont des consommateurs qui produisent eux-mêmes leur électricité, à l’aide d’une installation photovoltaïque ou d’une installation de couplage chaleur-force. Les centrales hydroélectriques centralisées assurent encore l’alimentation énergétique des consommateurs incapables de s’approvisionner par eux-mêmes ou le pouvant seulement partiellement. L’hydraulique sert en outre de réserve pour répondre à la demande de tous les consommateurs, notamment en hiver.
Modèle de marché: Dans le Local World, l’objectif consiste à réduire la consommation d’énergie tout en privilégiant le plus possible les sources du pays. Aussi, de nombreuses prescriptions détaillées définissent le comportement en matière de consommation que doivent adopter les clients finaux, et seuls les appareils et les installations les plus efficaces sont autorisés. Dans cet univers, le gestionnaire du réseau de distribution assure la fourniture intégrale en plus de la gestion du réseau. Au sein de ce dernier, le gestionnaire de réseau de distribution/fournisseur coordonne l’infrastructure de réseau, les possibilités de stockage de l’électricité et du gaz ainsi que la production des installations décentralisées. Les quantités excédentaires d’électricité sont vendues sur le marché ou transformées en chaleur ou en gaz et injectées dans le réseau de chaleur à distance ou de gaz en fonction de la situation de la demande et du marché.
Modèle d’affaires: Dans le Local World, les lois du marché régissent les relations entre les exploitants des grandes centrales hydroélectriques et les gestionnaires de réseau de distribution/fournisseurs. Ces derniers disposent d’un monopole sur leur propre réseau de distribution, qui est surveillé par un régulateur. Les forces du marché s’exercent également dans les activités de services au niveau des consommateurs finaux et des prosumers. Très vivant, ce secteur est âprement disputé. Par ailleurs, les gestionnaires de réseau de distribution/fournisseurs proposent des services complets en concurrence avec d’autres acteurs. Leur offre couvre la mise en place et l’entretien d’installations de production décentralisées, les solutions de stockage et de chauffage ainsi que les tâches de planification et de conseil. Pour améliorer l’efficacité énergétique, les gestionnaires de réseau de distribution/ fournisseurs proposent non seulement des conseils mais aussi des analyses de la consommation. Les solutions client sur mesure sont très demandées.
Local World: principales caractéristiques
- ENCOURAGEMENT: L’État encourage l’approvisionnement décentralisé et la consommation propre.
- PRESCRIPTIONS: On accepte des prescriptions d’efficacité strictes.
- FLEXIBILITÉ: Les dispositifs de stockage locaux, les réseaux intelligents et l’hydraulique permettent l’approvisionnement décentralisé.
- CONVERGENCE DES RÉSEAUX: Les réseaux d’électricité, de gaz et de chaleur convergent.
- INTERCONNEXION: Les quartiers deviennent des communautés d’autoconsommateurs.
Contexte historique: Les installations solaires et les centrales éoliennes n’ont guère fait l’objet d’avancées technologiques ni d’évolution des prix dans les années 2020, sans pour autant cesser d’être subventionnées. L’approvisionnement en électricité n’a donc cessé de se renchérir à cause du soutien apporté par l’État aux énergies renouvelables et aux centrales conventionnelles non rentables. Sous la pression du consommateur, le gouvernement a cependant finalement dû mettre un terme à ces aides ainsi qu’à la taxe carbone, laissant le champ libre aux forces du marché.
Approvisionnement en énergie: Le Trade World se caractérise par un négoce de gros pour le gaz naturel et l’électricité ainsi que par des installations centralisées. Dans cet univers, un bon nombre de centrales hydroélectriques sont sous pression car, en Europe, les émissions de CO2 ne sont pas taxées. Pourtant, l’État ne les subventionne pas. Le soutirage du réseau est important en raison de la croissance démographique et économique. Les faibles tarifs de l’électricité maintiennent la flexibilisation de la demande à un faible niveau.
Modèle de marché: Tous les consommateurs finaux disposent d’un libre accès aux réseaux d’électricité et de gaz, et le marché est totalement ouvert. Les consommateurs s’approvisionnent auprès des fournisseurs et des producteurs les moins chers d’Europe. Il n’existe pas d’approvisionnement de base, uniquement une obligation de raccordement au réseau, car le marché permet d’obtenir et de garantir à tout moment une alimentation en énergie sûre et économique. Dans le Trade World, on assiste à un négoce de l’électricité européen de grande ampleur. Les capacités de production sont générées sur les sites les mieux adaptés du Vieux Continent, là où les coûts sont les plus faibles. Cette évolution est due à la forte vigilance des consommateurs vis-à-vis des tarifs. Les réseaux sont avant tout utilisés dans une direction: de la centrale vers le consommateur final, en passant par les réseaux de transport et de distribution. Le soutirage depuis le réseau est important en raison de la croissance démographique et économique. La flexibilisation de la demande reste faible du fait de l’attractivité des prix de l’électricité.
Modèle d’affaires: Dans le Trade World, les modèles d’affaires pratiqués sont déterminés par la concurrence et la pression tarifaire. La taille est un atout majeur pour réaliser des économies d’échelle dans la production et la vente et pérenniser ainsi son activité. Il est aussi essentiel de disposer de structures d’entreprise rationalisées et d’exploiter des niches. La concentration a fait émerger de grands groupes actifs au niveau européen, qui offrent un vaste éventail de services dans les domaines de l’électricité et du gaz. Acquérir de l’électricité bon marché sur le marché libre dans toute l’Europe au bon moment: telle est la compétence fondamentale de chaque fournisseur d’énergie. Des analyses de marché d’une qualité supérieure à la moyenne et des prévisions exactes représentent des indicateurs-clés pour les entreprises. Toutes les évolutions visent un approvisionnement en électricité aussi bon marché que possible, les enjeux climatiques passant au second plan. Les fournisseurs d’énergie doivent investir en permanence afin de conquérir et fidéliser de nouveaux clients de manière ciblée, tandis que les concepts commerciaux et les modèles tarifaires innovants offrent un avantage concurrentiel.
Trade World: principales caractéristiques
- BON MARCHÉ: L’énergie est produite là où elle coûte le moins cher.
- EUROPE: La consommation d’énergie est élevée et la Suisse est fortement interconnectée avec l’Europe.
- MARCHÉ: Il n’y a ni subventions pour les énergies renouvelables, ni taxe sur le CO2.
- SUPPRESSION DES SUBVENTIONS: Le développement des énergies renouvelables stagne.
- RENTABILITÉ: Les grandes installations centralisées s’imposent à l’échelle européenne.
Contexte historique: Les grandes avancées technologiques réalisées dans les domaines des batteries, de la convergence des réseaux et des énergies renouvelables (telles que le photovoltaïque et l’éolien) ont fait évoluer les possibilités en matière de fourniture d’électricité. Les prix de ces technologies ont chuté, ce qui a accéléré leur diffusion dans le monde entier dans les années 2020. Parallèlement, les TIC se sont imposées dans l’approvisionnement énergétique, et la communication automatisée croissante entre appareils, installations et réseaux a entraîné une nette flexibilisation de l’offre et de la demande.
Approvisionnement en énergie: Dans le Smart World, avancées techniques et effondrement des prix vont inexorablement de pair. Les nouvelles technologies et les applications innovantes s’imposent. Les rôles des producteurs et des consommateurs se confondent, la plupart de ces derniers devenant eux-mêmes acteurs du marché. En Suisse, les centrales à accumulation et de pompage-turbinage conservent une grande importance systémique grâce à leur aptitude à stocker de l’énergie et aux flexibilités qu’elles offrent. La demande contribue également fortement à cette flexibilisation et s’équilibre ainsi avec l’offre.
Modèle de marché: Dans l’univers dynamique du Smart World, le recours massif aux TIC est largement accepté et touche chaque aspect de la vie quotidienne. Les ressources disponibles dans le domaine énergétique, telles que la production, le réseau, les dispositifs de stockage et les flexibilités, sont optimisées via le marché et les signaux de prix à l’aide des TIC et de l’échange de données en continu. Au sein de cet univers, la priorité est donnée au marché et les besoins en matière de régulation sont faibles. Ils se limitent pour l’essentiel au domaine du réseau. L’obligation relative à l’approvisionnement de base disparaît. Les consommateurs finaux choisissent leur fournisseur et leurs sources d’énergie en fonction des informations exhaustives dont ils disposent et en changent fréquemment. Les signaux de prix en temps réel pour l’énergie (courant, gaz et chaleur), ainsi que les tarifs dynamiques et actualisés pour l’utilisation du réseau déterminent aussi bien les investissements que le comportement en matière de production, de stockage, de consommation propre, de recours à la flexibilité et d’utilisation du réseau. Le consommateur final peut adapter en permanence son comportement à ces signaux. Les tarifs dynamiques d’utilisation du réseau récompensent les comportements favorables au réseau, notamment pour éviter les pics de consommation ou d’injection ou encore les développements du réseau. Ces tarifs incitent notamment à prévenir les pics de charge sur le réseau en cas d’injection (en été) et de soutirage (en hiver) importants.
Modèle d’affaires: Dans le Smart World, on retrouve la plupart des modèles d’affaires décrits dans tous les univers énergétiques présentés dans ce rapport. La libéralisation de l’ensemble des secteurs de l’économie énergétique, à l’exception des réseaux, y est pour beaucoup. Les étapes de création de valeur sont fragmentées entre différents sous-marchés, ce qui facilite l’accès aux nouveaux acteurs. La digitalisation accélère la tendance au fractionnement de l’économie énergétique. La spécialisation, la taille ainsi que l’occupation de niches pouvant constituer autant de stratégies de développement, la concurrence avec les nombreux intervenants supplémentaires s’avère rude. Les évolutions basées sur les TIC font également leur entrée dans l’économie énergétique: elles créent des marchés inédits dotés de nouvelles règles du jeu. Succès garanti à celui qui trouvera l’équilibre périlleux entre baisse drastique des coûts et investissements dans les innovations. Pour rester au pas du développement technologique, les entreprises doivent donc mettre en place des processus systématiques d’amélioration continue et d’innovation.
Smart World: principales caractéristiques
- PÉNÉTRATION DES TIC: Les technologies de l’information et de la communication s’emparent de tous les domaines de la vie.
- INNOVATION: Grâce au progrès technologique, les énergies renouvelables et les dispositifs de stockage sont rentables.
- RENTABILITÉ: L’énergie est produite sur les sites les plus appropriés.
- FLEXIBILITÉ: Les TIC permettent un approvisionnement décentralisé et flexible, ainsi qu’un contrôle de la consommation.
- INTERCONNEXION: La Suisse reste fortement interconnectée avec l’Europe et prélève des taxes sur le CO2.
Hausse de la demande d’électricité
La demande d’électricité en 2035 devrait être supérieure à celle d'aujourd'hui. La croissance démographique et économique ainsi que la substitution des agents énergétiques fossiles, la multiplication des appareils électroniques et leur utilisation accrue augmentent la consommation de courant. En 2035, elle pourrait se monter à quelque 70 TWh. Les effets des gains d’efficacité et de la progression de la consommation propre se superposent.
Structures de plus en plus décentralisées
Le recours aux énergies renouvelables augmente de façon significative du fait des objectifs politiques élevés pour le développement et de coûts moindres. Cela se traduit par une décentralisation croissante des structures de production. La production décentralisée couvrira en 2035 environ 10 à 25% des futurs besoins en électricité. Cette évolution est favorisée par un renforcement de la digitalisation. Avec l’adoption de la Stratégie énergétique 2050 et de la «Stratégie climatique à long terme de la Suisse» adoptée par le Conseil fédéral, ainsi que les révisions de la Loi sur l’énergie (LEne) et de la Loi sur l’approvisionnement en électricité (LApEl), les énergies produites de manière décentralisée, comptant une part croissante de renouvelables, sont intégrées au système global et au marché. La structure de production de 2035 est à la fois centralisée et décentralisée, reposant largement sur la force hydraulique et le photovoltaïque.
Décarbonation
La volonté de réduire les émissions de CO2 s’est manifestée à travers la signature de l’Accord de Paris sur le climat (COP 21). Avec l’objectif zéro émission nette d’ici à 2050, la Suisse s’est ensuite posé un objectif climatique clair. La décarbonation impose la substitution du courant électrique renouvelable aux énergies fossiles – principale caractéristique du couplage des secteurs. Les secteurs de l’électricité, du gaz, de la chaleur et de la mobilité, ainsi que les infrastructures correspondantes, se développent de manière plus intégrée. Ce phénomène entraîne une hausse significative de la consommation d'électricité.
La sécurité d’approvisionnement marque l’agenda politique
Sans contre-mesures, l’incertitude relative aux futures importations de courant et la baisse de la capacité d’auto-approvisionnement amoindrissent la sécurité d’approvisionnement. L’auto-approvisionnement en électricité devient plus important, car la capacité d’importation est incertaine au-delà de 2025. Outre l’hydraulique, le photovolatïque et le stockage saisonnier joueront un rôle toujours plus important dans l’approvisionnement en électricité pendant le semestre d’hiver en cas de sortie du nucléaire, car une grande partie de la demande nationale en électricité devra être couverte par la production domestique.
Essor de la digitalisation dans le secteur énergétique
En 2035, le marché énergétique est devenu largement numérique. L’Internet des objets assure la connexion à Internet d’un nombre croissant d’appareils et la livraison continue de données, dont le volume progresse de façon spectaculaire. L’analyse et l’évaluation de ces données permettent de surveiller et de perfectionner les processus ainsi que d’automatiser et d’améliorer les prévisions. Elles contribuent entre autres à flexibiliser la demande et à optimiser la production. L’approvisionnement décentralisé ne peut avoir lieu sans passage au numérique.
Conséquences sur les gestionnaires du réseau de distribution
Progression de la production locale d’électricité et des dispositifs de stockage locaux, réinjection de plus en plus irrégulière dans le réseau et convergence des réseaux sont autant de facteurs conférant aux réseaux de distribution d’électricité et de gaz un rôle croissant dans le système énergétique. Le besoin d’investissements dans des solutions intelligentes de communication, de pilotage et de surveillance (réseaux ou compteurs intelligents par exemple) augmente.
Conséquences sur les consommateurs finaux
De nombreux ménages et artisans produisent eux-mêmes l’électricité qu’ils consomment. L’utilisation croissante de solutions de stockage, associée à des prix finaux fluctuants et dynamiques, fournit aux consommateurs finaux une marge de manoeuvre pour optimiser les coûts du courant qu’ils soutirent du réseau.
La dominante de la «Tendance 2035 de l’AES» se situe dans le Smart World et dans le Local World
L’actualisation de 2021 n’apporte pas de changements fondamentaux à l’appréciation existante sur le monde énergétique en 2035. Par exemple, le prix des technologies de production et de stockage décentralisées baisse tellement que celles-ci s’imposent sur le marché. La digitalisation permet le développement de l’approvisionnement flexible et décentralisé. Les systèmes d’information et de communication intelligents pénètrent tous les domaines de la vie. Seul point en suspens: comment l’interconnexion avec l’UE se fera-t-elle et quelle forme prendra-t-elle? Les attentes exisant jusqu’à présent sont confirmées et précisées dans les Perspectives énergétiques 2050+ (PE 2050+) publiées par l’Office fédéral de l’énergie, par la «Stratégie climatique à long terme de la Suisse» adoptée par le Conseil fédéral et par les points-clés sur les révisions de la Loi sur l’énergie (LEne) et de la Loi sur l’approvisionnement en électricité (LApEl). Au final, ces confirmations et ces nouveautés provoquent un léger déplacement du quadrilatère des univers énergétiques vers le Local World et le Trust World. Les points forts du quadrilatère se situent alors dans le Local World et dans le Smart World.
L’AES a invité ses membres à donner, dans une enquête, leur appréciation personnelle sur l’avenir énergétique – à savoir l’appréciation personnelle des collaborateurs, et non la vision agrégée des entreprises. Au total, 214 personnes ont participé à l’enquête. Une échelle de 1 (faible) à 4 (élevé) permettait de répondre aux 15 questions relatives aux facteurs.
Les sondés, comme la «Tendance 2035 de l’AES», ont évalué la sécurité d’approvisionnement comme toujours plus critique. De plus, ils supposent aussi une forte pénétration de la digitalisation. À l’inverse de la « Tendance 2035 de l’AES», les membres tablent sur une régulation beaucoup plus forte en 2035 et partent du principe que l’approvisionnement décentralisé sera plus faible.
L’évaluation complète, graphiques compris, figure dans le rapport «Univers énergétiques 2019» (à partir de la page 22)