Changement climatique : la Chine en détient-elle les clés ?

Publié par Encyclopédie Énergie, le 15 juillet 2019   1.1k

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Alimenté par les travaux du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) et préparé par la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, l'accord de la Conférence de Paris (COP 21) du 12 décembre 2015 est désormais au coeur de toutes les rencontres de chefs d'Etat : en dépit des réticences de Donald Trump, le Groupe des vingt (G20) vient d'en débattre à Osaka les 28-29 juin 2019, avant que le Groupe des sept (G7) en reparle à Biarritz les 24-26 août prochains.

Apparemment, les enjeux de ces négociations sont clairs : les 195 Etats signataires doivent agir pour maintenir, à l'horizon 2100,  la hausse de la température terre-océan, observée depuis l'ère pré-ndustrielle (Figure 1), nettement au dessous de 2°C, si possible de 1,5°C. Parmi les moyens pour y parvenir, le plus significatif est la diminution des émissions de gaz à effet de serre (GES) : vapeur d'eau (H20),  méthane (CH4), protoxyde d'azote (N20), divers hydrofluorocarbures et surtout dioxyde de carbone (CO2).

Fig. 1. Source : Wikipedia
Fig. 1. Source : Wikipedia

Ces GES ont des origines naturelles (biodégradation des végétaux, volcanisme, flatulences des ruminants...) mais, depuis le 19ème siècle, celles qui croissent le plus rapidement sont dites anthropiques parce que résultant d'activités humaines telles que la production d'électricité, l'agriculture, l'industrie,  l'habitat ou le transport (Figure 2). Leurs émissions sont constituées d'environ 75% de CO2, principalement issu de la combustion de sources d'énergie fossiles : charbon minéral, produits pétroliers, gaz naturel.

Fig. 2. Source: Climate Challenge
Fig. 2. Source: Climate Challenge

 En l'état actuel des techniques, ces activités ne pourraient pas continuer à assurer la richesse matérielle mondiale (Produit Intérieur Brut ou PIB), sans recours à ces sources d'énergie dont la combustion a émis un volume annuel de CO2 anthropique qui est passé de quelques millions de tonnes (Mt) au milieu du 19ème siècle à un peu plus de  30 milliards (Gt) au cours des années 2010 (Figure 3).

Fig. 3. Source : JM. Jancovici. Sauvons le climat, février 2014. Les données sont en millions de tonnes de CO2. Avec la prise en compte de la déforestation, le total dépasse les 33 Gt affichées par l'Agence Internationale de l'Energie pour 2018.
Fig. 3. Source : JM. Jancovici. Sauvons le climat, février 2014. Les données sont en millions de tonnes de CO2. Avec la prise en compte de la déforestation, le total dépasse les 33 Gt affichées par l'Agence Internationale de l'Energie pour 2018.

Compte-tenu de leur origine, ces émissions proviennent majoritairement  des pays les plus industrialisés, tels que les Etats-Unis ou l'Union Européenne, mais,   depuis le début du 21ème siècle,  ces derniers sont rattrapés par les pays asiatiques très peuplés et en voie d'industrialisation rapide tels que l'Inde  et surtout la Chine (Figure 4).

Fig. 4: Source Global Carbon project
Fig. 4: Source Global Carbon project

Dans ce dernier pays, les presque 10 Gt émises en 2013 résultaient d'une croissance annuelle supérieure à 9% depuis 2000, avant que la trajectoire ne soit cassée et stabilisée autour de 9,5 Gt.  Cette rupture est-elle conjoncturelle ou structurelle c.à.d. le résultat d'une nouvelle politique énergétique résolument orientée vers un développement plus durable ? L'enjeu est de taille car, au vu des scénarios de l'Agence Internationale de l'Energie (AIE), les émissions chinoises de CO2 pourraient, en 2040, représenter encore 30% des émissions mondiales ou tendre vers 20% au grand bénéfice du climat planétaire. Pour  s'approcher d'un tel résultat, l'Empire du Milieu devrait diviser par trois le volume annuel du CO2 issu de ses usines, de ses villes et de ses véhicules. Est-ce concevable ?

La croissance soutenue des années Deng Xiaoping (1980-2010)

En s'appuyant presque exclusivement sur la combustion de charbon minéral, l'industrialisation des décennies 1950, 60 et 70, sous la houlette de Mao Zedong,  avait certainement contribué à la croissance mondiale des émissions de GES, mais, à l'échelle mondiale, le CO2 d'un pays de paysans pauvres ne représentait pas grand chose. Les choses commencent à changer au début des années 1980, avec les réformes de Deng Xiaoping qui sont à l'origine d'un rattrapage économique sans précédent dans l’histoire, sous la forme d'une multiplication par 12 du PIB et d'un saut de 5 à 18% de la production annuelle de la richesse mondiale.   Ce bouleversement économique s’est  appuyé sur une croissance de la consommation d’énergie au rythme annuel moyen de 6%, tirée à plus de 80% du charbon minéral. La conséquence inévitable en a été de graves dégradations de l’environnement local et une forte contribution aux émissions mondiales de GES (Figure 5).

Fig. 5: Pollution atmosphérique en Chine
Fig. 5: Pollution atmosphérique en Chine

Le tournant de Xi Jinping

Depuis qu’il a pris la tête de l’Etat en 2012, le président Xi Jinping  n’a pas varié dans sa volonté  d’infléchir le système énergétique chinois vers un développement plus durable. On la retrouve  dans les orientations du 12ème Plan (2011-2015) qu’accentuent encore celles du 13ème Plan (2016-2020). En novembre 2017, dans le cadre du 19ème Congrès du Parti Communiste Chinois (PCC), ce même président a réaffirmé son engagement en faveur « d’une révolution énergétique ».  De fait, les trajectoires héritées de Deng Xiaoping ont été très sensiblement infléchies depuis 2013 dans au moins trois directions.

 1. Le tassement de la croissance de la demande d'énergie

La croissance annuelle moyenne de la consommation d’énergie primaire (CEP), toutes sources confondues, qui avait culminé à 9,4 % entre 2000 et 2010, tombe à 3,5% entre 2010 et 2018, dont   1,2% en 2015 et 2016, avant de remonter à 3,0% puis 4,3% en 2017 et 2018. En cause, une croissance du PIB moins vigoureuse, mais surtout une forte baisse de l'intensité énergétique de l'activité économique, c.à.d. du volume d'énergie mesurée en kilo d'équivalent pétrole (kep) nécessaire pour produire un dollar constant de PIB. De 0,26 en 2000, cette intensité a chuté à 0,20 en 2010 et 0,13 en 2018, soit une décroissance annuelle moyenne de 5% au cours des années Xi Jinping. Derrière cette baisse,

  • une évolution de l'industrie chinoise vers des industries moins grosses consommatrices d'énergie que la sidérurgie, la cimenterie ou la chimie de base ;
  • la fermeture de nombreuses petites usines brûlant du charbon minéral de façon peu efficace ;
  • la généralisation de procédés de fabrication énergétiquement performants dans l'industrie, le chauffage des habitations ou le transport dans lequel commence à percer la voiture électrique ou hybride rechargeable.

2. Un début de diversification de l'offre d'énergie away from coal

Alors qu’avec 70% de la CEP en 2010, il paraissait indétrônable, le king coal chinois n’a   cessé de reculer depuis, jusqu’à 58% en 2018, ce en dépit de la reprise de 2017 et 2018 qui a suivi trois années de baisse. Peu visible de l’extérieur, ce déclin se préparait depuis la cassure de son rythme de croissance au milieu des années 2000. Ce moindre appel à plus de charbon, année après année, a résulté, à la fois,  de sa  combustion plus efficace et de sa  substitution par d’autres sources d’énergie primaires dont la part dans le bilan énergétique  a crû à partir de 2010 :

  • pétrole, de 18,3 à 19,6%, en réponse à l'explosion du parc de voitures et des besoins de la pétrochimie ;
  • gaz naturel, de 3,8 à 7,4%, sous l'effet d'une politique très volontariste de remplacer le charbon par un combustible moins polluant dans toutes les zones urbaines ;
  • nucléaire, de 0,7 à 2,0% ; hydraulique, de 6,4 à 8,3% ; autres renouvelables, de 0,6 à 4,3%, toutes évolutions résultant d'une réorientation du parc de production électrique. 

3.  Une production d'électricité de moins en moins carbonée

Mise à part celle de la thermoélectricité pétrole, constituée principalement de moteurs diesel, qui n’a pas changé, toutes les productions d’électricité à partir de filières peu ou non carbonées ont été considérablement accrues. De loin la plus importante, l’hydroélectricité n’a pas élargi sa part de 16,9% mais elle s’est  développé au rythme annuel moyen de 6,8%.  Les autres filières ont fait beaucoup mieux  avec des taux de croissance de 14% pour le thermique gaz, de 19% pour le nucléaire, de 30% pour l’éolien et d’environ 100% pour le solaire. Résultat, la part de ces quatre filières saute de 1,8 à 3,1%, de 1,8 à 4,1%, de 1,0 à 5,1% et de quasiment rien à 2,5%. Reste la thermoélectricité alimentée au charbon qui n’a pas perdu  sa prééminence, mais qui a régressé  de 74,6% en 2010 à 66,5% en 2018.  Une restructuration de cette ampleur, sur une aussi courte période, a impliqué un renouvellement rapide du parc de production (Tableau 1).


Tableau 1: Evolution du parc de production d'électricité

GW

Total  

Thermique   

Hydro    

Nucléaire 

Eolien 

Solaire 

Autres

2010

1000

735

219

5

31

1

9

2018

1901

1147

350

45

185

150

24

Variation        

90%

56%

60%

x9

x6

x150

x3

" Autres" recouvrent la biomasse et la géothermie. Les données sont arrondies.

La composante hydroélectrique,  après l'achèvement du barrage de Sanxia (Les Trois Gorges), sur le Yangzi-Jiang, dont les 26 générateurs de 700 MW chacun fournissent une capacité additionnelle de 18,2 GW, de nouveaux grands aménagements ont été entrepris sur les fleuves Jinsha et Lancang (Mekong).  

Ralenti par les réorganisations qui ont suivi la catastrophe de Fukushima au Japon en 2011, le programme de construction de réacteurs est reparti. Les 45 GW de 2018 seront portés à 53 en 2020, dans la perspective d'une contribution proche de 10% de l'électricité produite en 2040. Avec le couplage au réseau du deuxième EPR franco-chinois le 23 juin 2019, la "génération 3" s'impose, assortie de nombreux développements en direction des réacteurs de petite taille, des réacteurs rapides, de l'enrichissement, du traitement des déchets et même de la fusion, dans le cadre d'ITER.

La multiplication par six des capacités de production éolienne est encore plus spectaculaire puisqu'elle place la Chine à la première place dans le monde. Pourra-t-elle aller au delà des  400 GW envisagés par l'AIE dans ses scénarios ? Mi-2019, la trajectoire a été freinée, suite aux difficultés que constitue, outre son intermittence,  une localisation très éloignée des centres de consommation d'électricité (Mongolie Intérieure, Gansu, Xinjiang). Ses tenants comptent cependant sur l'extension en cours des réseaux en très haut voltage et de l'éolien offshore, proche des grandes villes de la côte (Figure 6).

Fig. 6: Un champ d"éoliennes en Chine. Source : taylorandayumi [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
Fig. 6: Un champ d"éoliennes en Chine. Source : taylorandayumi [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

 Reste l'énergie solaire photovoltaïque dont l'essor a été encore plus fulgurant. Son véritable décollage, après 2010, est largement dû au Clean Development Mechanism (CDM) mis en place par le Protocole de Kyoto. Dans un pays dont les 2/3 du territoire bénéficient de 2000 journées ensoleillées par an, les programmes de construction financés par l'Etat à hauteur de 50-70% ont débouché en quelques années sur 150 GW installés. Comme pour l'éolien cependant intermittence et éloignement des sites ont contraint à un coup de frein jusqu'à ce que le développement des réseaux rende le solaire plus attractif aux yeux des compagnies électriques.

Les obstacles qu'il reste à franchir

Il ne fait guère de doute que la présidence de Xi Jinping restera associée à  l’inflexion des trajectoires énergétiques chinoises  en direction d’un développement  moins agressif pour l’environnement local et planétaire. L'enrichissement et l'urbanisation désormais très poussée de la société chinoise y est évidemment pour beaucoup, mais les progrès n'auraient pas été aussi rapides sans une vigoureuse politique des autorités nationales en faveur d'autres sources d'énergie que le charbon.

Ce dernier n'a cependant pas disparu. Presque 4 Gt continuent d'être extraites annuellement d'un sous-sol, toujours riche, surtout dans les provinces de l'Ouest encore peu exploitées. Outre la sidérurgie et les cimenteries, ce minerai continue à alimenter environ 1 000 GW qui  ont les faveurs de nombreuses compagnies électriques et de certaines autorités provinciales. Qui plus est, la  construction de ces centrales est l'un des fleurons des investisseurs chinois engagés dans les 240 projets des 25 pays que traverse la China's Belt and Road Initiative. Pour leur défense, les industries charbonnières et électromécaniques soulignent qu'elles ne construisent que de l'ultra super-critique très performant et qu'elles consacrent d'importants crédits au développement du charbon propre, dont le carbon capture and storage (CCS).

En 2040, la Chine n'aura vraisemblablement pas divisé ses émissions de CO2 par trois, mais il est peu douteux qu'elle va poursuivre ses efforts en faveur d'un développement plus durable avec d'autant plus de chance de succès qu'elle compte sur ses avancées technologiques (voiture électrique ou hybride rechargeable, par exemple) pour prendre la tête de l'économie mondiale. Par là, elle détient quelques clés décisives dans la lutte contre le changement climatique.

 

A lire du même auteur pour plus de détails dans encyclopedie-energie.org :


Un article de Jean-Marie Martin-AmourouxResponsable éditorial de l'Encyclopédie de l'Energie.



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