Scénario 8 : Accord de Copenhague (engagements minimaux)

Contexte

Le scénario représente la version "light" de l'accord de Copenhague, basé sur les engagements minimaux proposés par les pays. Par exemple, l'Europe réduit ses émissions de 20% par rapport à 1990, et cet engagement est maintenu jusqu'en 2100.

Dans TIAM, l'échange de permis d'émission est limitée à 10% en 2020 et 20% à partir de 2030, de la réduction d'émissions requises de chaque pays, y compris la réduction volontaire des émissions.

Climat

 

Avertissement: Noter que les résultats de GENIE indiqués ci-dessous sont mesurés par rapport à 2005.  Il faut donc ajouter 0.76 pour obtenir les réchauffements relatifs à la période pré-industrielle.

 

 

+ Augmentation de la température moyenne de l'air de surface entre 2005 et 2105

+ Augmentation (écartype) de la température atmosphérique de surface entre 2005 et 2105

+ Augmentation de la température moyenne de l'air de surface entre 2005 et 2050

+ Augmentation de la température moyenne de l'air de surface entre 2005 et 2030

+ Augmentation des précipitations (en %)

+ Paramètres régionalisés du climat (températures et végétation)

Analyse technico-économique (vision à long terme)

Ce scénario, tout comme le scénario suivant (9 : Accord de copenhague - engagements maximaux), met l'accent sur les conséquences des engagements de l'accord de Copenhague, en supposant qu'ils sont maintenus tout au long du siècle. L'analyse est complétée par une évaluation des engagements pris pour savoir s'ils seront une amorce suffisante pour que la limite de 2°C d'augmentation puisse être respectée en 2100.

Les engagements minimaux n'aboutissent pas à une réduction absolue des émissions de CO2, mais un ralentissement de l'augmentation (environ 15% de réduction par rapport au scénario référence en 2100). Les prix du CO2 varient de 50 à 240 $²⁰⁰⁰  la tonne en fonction des pays à la fin du siècle. Il est plus élevé dans les pays en voie de développement comme la Chine, l'Inde, le Moyen-Orient, le Mexique, en raison de la difficulté à se conformer aux objectifs imposés à ces régions, compte tenu de l'augmentation prévue des émissions dans ces pays, les options d'atténuation disponibles dans le modèle TIAM et l'échange de permis assez limité pour ces pays.

Les principales modifications du système énergétique sont les suivantes :

• Remplacement des centrales classiques au charbon pour la production d'électricité par des centrales à énergies renouvelables (éolien, solaire ainsi que la biomasse associé à la capture et la séquestration du carbone) ou bien par l'ajout aux centrales traditionnelles (charbon, gaz, biomasse) de technologie de capture et de séquestration de carbone; rappelons ici que les centrales fonctionnant à partir de la biomasse et équipées de technologie de capture et séquestration du carbone ont un rendement négatif en terme d'émissions de GES.
• Remplacement du charbon dans les secteurs d'utilisation finale (consommé principalement par le secteur industriel) par des combustibles moins émetteurs, principalement le gaz. L'utilisation directe de la biomasse est préférée à sa transformation en biocarburants.
• Le gaz, l'hydrogène et l'électricité remplacent près de 20% du pétrole consommé dans les transports, tandis que l'utilisation des biocarburants est en baisse (voir point précédent).
• Consommation d'électricité inchangée : les engagements ne se traduisent pas par une électrification des usages finaux.

+ Ajout d'une contrainte limitant l'augmentation de la température à 2°C : Afin d'évaluer si l'augmentation de température peut être limitée à long terme, il est supposé que les engagements de Copenhague sont maintenus jusqu'en 2040, date à laquelle un traité international impliquant la collaboration parfaite de tous les pays est approuvé et appliqué : tous les pays, y compris les pays hors Annexe 1, coopèrent et les efforts d'atténuation sont effectués là où ils sont les plus efficaces. Dans ce cas, la contrainte limitant l'augmentation de la température à 2°C ne peut être respectée, étant donné les options d'atténuation disponibles dans le modèle. L'augmentation de la température en 2100 comparé à l'ère pré-industrielle serait comprise entre 2.15°C et 2.20°C. En d'autres termes, l'accord de Copenhague doit être immédiatement suivi par des réductions plus importantes pour réussir à limiter la température à long terme à 2 ° C.

+ Coût de la stratégie : Valeur actuelle nette (VAN) du coût de la stratégie exprimé en % de la VAN du PNB cumulé sur l'ensemble du siècle : 0.309%

Analyse économique (vision à moyen terme)

il est possible d'explorer plusieurs sous-scénarios, possédant diverses contraintes sur l'utilisation des Mécanismes de Développement Propre (MDP) et sur les achats de permis d'émission.

<sub>Dans l'explorateur de scénario, les sous-scénarios économiques de court-terme compatibles avec le scénario 8 sont :
- CPH Low Forever no CDM
- CPH Low Forever 5% CDM
- CPH Low Forever no CDM, permit purchasing up to 50%
- CPH Low Forever 5% CDM, permit purchasing up to 50%</sub>

(a) : Pas de MDP

Les échanges de permis d'émissions négociables sont dans un premier temps limités aux pays de l'Union Européenne jusqu'en 2020, puis le marché de permis négociables est étendu à l'ensemble pays ayant contracté des engagements contraignants. En conséquence et jusqu'en 2020 plusieurs prix du CO₂ subsistent :

• Deux au sein de l'union européenne (un pour le marché de l'ETS et un autre pour les autres secteurs ne participant pas à l'ETS) ;
• et un au sein de chaque zone géographique des autres pays de l'annexe 1.

La disparité des prix du CO₂ fait apparaître tout l'intérêt de la mise en place d'un système international d'échange de permis, le Japon et l'Union Européenne font face à des prix du CO₂ élevés, au contraire au sein de la Russie le prix du CO₂ est très faible. Les Etats-Unis et la zone CAZ se situent dans une zone intermédiaire. En 2021 l'arrivée dans l'accord des pays émergents (Chine, Inde et Brésil) fait chuter le prix du CO2 et permet ainsi aux pays de l'annexe 1 l'achat de permis à bas coût, le prix du CO2 se situe ainsi à 12 € en 2030. Si les échanges de permis sont limités avant 2021, après cette date ces échanges représentent des montants importants allant jusqu'à représenter 25% des allocations initiales. La Chine est le principal pourvoyeur de permis ses ventes représentent 65% des ventes totales, vient ensuite l'Inde.

Concernant le coût de la mise en œuvre du scénario, deux périodes doivent être distinguées : 2010-2020 et 2021-2030. Avant l'intégration des pays émergents dans l'accord, les pays qui adoptent des engagements contraignants font face à un coût en terme de bien-être à l'exception de la France, de l'Italie, de la Pologne et de la zone ROE. Ces deux derniers pays bénéficient notamment des ventes de permis d'émission négociables liées à la règle retenue pour allouer les permis (basée sur la population) qui les avantage. Après 2021, la baisse du prix du CO2 permet de limiter le coût d'implémentation des réductions d'émission pour les pays de l'annexe 1, et génère pour la Chine et l'Inde (vendeurs nets) de substantiels revenus qui conduisent à des gains en terme de bien-être. Au contraire le Brésil est pénalisé par l'introduction d'un prix du CO2. Le Reste du Monde qui n'adopte aucune contrainte d'émission fait face à un coût suite à des baisses de revenu liées aux exportations d'énergie (la  zone Reste du Monde comprenant en effet des pays du Moyen Orient).

+ Surplus en pourcentage de la consommation des ménages

+ Permis d'émissions vendus en million de tonnes de carbone, par pays de 2010 à 2030

+ Prix du CO2 (+CDM) en euros par tonne de CO2 (2005 Euro)

+ émissions de GES en million de tonne de carbone, par pays de 2010 à 2030

(b) : MDP limité à 5%*

L'utilisation du Mécanisme de Développement Propre (MDP) permet de limiter significativement pour la première période (2010-2020) le prix du CO2. Le recours au MDP est limité dans un premier temps uniquement au secteur n'appartenant pas à l'ETS. Pour le marché de l'ETS l'impact est donc nul, le prix du CO2 reste inchangé. Au terme de la simulation (2030) le prix du CO2 baisse de 25% par rapport à un scénario sans MDP. Le prix du MDP serait sur la période 2010-2020 inférieur à 1 € (Il faut noter que nous ne supposons pas de coût administratif de mise en place du MDP). La Chine serait sur cette première période le principal vendeur de permis. Puis l'entrée dans l'accord des pays émergents réduirait l'attrait du MDP, en effet la Chine, l'Inde et le Brésil adoptant des engagements contraignants ne peuvent alors plus vendre de MDP, seule la zone Reste du Monde peut alors continuer à profiter du MDP. Le prix du MDP augmente alors de façon très importante (l'offre étant réduite) pour s'établir alors à 14 € en 2030 soit un prix supérieur au prix du CO2 échangé sur le marché international et égal à 9 €.

L'utilisation du MDP permet de limiter pour les pays de l'annexe 1 le coût de mise en œuvre d'une contrainte climatique en première période, pour les vendeurs nets de permis elle limite cependant les revenus qu'ils peuvent tirer de la vente de permis, c'est le cas pour la Pologne et la Russie. Pour les vendeurs de MDP, il y a toujours un gain à vendre même si ce gain est assez limité compte tenu du faible prix du MDP en première période. En seconde période la vente de MDP par le Reste du Monde réduit le gain que peuvent tirer la Chine et l'Inde de la vente des permis. Au contraire la vente de MDP par le Reste du Monde limite les pertes de revenus liées à la baisse des exportations d'énergie.

+ Surplus en pourcentage de la consommation des ménages

+ Permis d'émissions vendus en million de tonnes de carbone, par pays de 2010 à 2030

+ Prix du CO2 (+CDM) en euros par tonne de CO2 (2005 Euro)

+ émissions de GES en million de tonne de carbone, par pays de 2010 à 2030

(c) : Pas de MDP et achat de permis limité à 50%*

Dans ce scénario seule l'Allemagne a des achats de permis représentant plus de 50% de sa dotation initiale et ceci à partir de 2021. En 2025 ses achats de permis représentent 78% de son allocation et 73% en 2030. La mise en place d'un plafond maximum d'achat limité à 50% nécessite pour l'Allemagne d'imposer un prix du CO2 très supérieur à celui du marché international : celui-ci est égal à 33€ en 2030 pour un prix du CO2 international égal à 11 €.

+ Surplus en pourcentage de la consommation des ménages

+ Permis d'émissions vendus en million de tonnes de carbone, par pays de 2010 à 2030

+ Prix du CO2 (+CDM) en euros par tonne de CO2 (2005 Euro)

+ émissions de GES en million de tonne de carbone, par pays de 2010 à 2030

(d) : MDP limité à 5% et achat de permis limité à 50%*

Dans ce scénario seule l'Allemagne a des achats de permis représentant plus de 50% de sa dotation initiale et ceci à partir de 2021, en 2025 ses achats de permis représentent 78% de son allocation et 73% en 2030. La mise en place d'un plafond maximum d'achat limité à 50% nécessite pour l'Allemagne d'imposer un prix du CO2 très supérieur à celui du marché international celui-ci est égal à 28€ en 2030 pour un prix du CO2 international égal à 8 €.

+ Surplus en pourcentage de la consommation des ménages

+ Permis d'émissions vendus en million de tonnes de carbone, par pays de 2010 à 2030

+ Prix du CO2 (+CDM) en euros par tonne de CO2 (2005 Euro)

+ émissions de GES en million de tonne de carbone, par pays de 2010 à 2030

 

* du volume total des permis d'émissions alloués

Emissions

+ Emissions de CO2, CH4 et N2O en GtC de 2005 à 2105

 

Energie et Technologie

+ Quantité totale de carbone séquestré en puits géologiques :  248 GtC

+ énergie primaire (en supposant FEQ=1 pour les énergies autres que fossiles) in EJ

+ Génération d'électricité en milliard de kWh

+ Consommation d'énergie par le secteur de la demande finale, incluant les usages non-énergétiques, exprimée en EJ