Energies renouvelables / Piles secondaires

Energies renouvelables / Piles secondaires
Panorama
Les énergies renouvelables font l'objet d'une attention croissante suite à la mise en
évidence des problématiques énergétiques lieés à la catastrophe du nord-est du Japon
De nombreuses mesures ont été prises dans le cadre de la lutte contre le réchauffement planétaire en vue de promouvoir les
énergies renouvelables à l'échelon mondial. Depuis le grand séisme et le tsunami qui ont frappé le nord-est du Japon le 11 mars
2011, les problématiques énergétiques ont pris une place toujours plus importante, conséquence des dégâts occasionnés aux
centrales thermiques par le tremblement de terre et les dommages à long terme subis par la centrale nucléaire de Tokyo Electric
Power à Fukushima. Les énergies renouvelables font l'objet d'un intérêt croissant au Japon dans le cadre de la résolution de ces
problématiques.
Augmenter la part des énergies
renouvelables dans la production
d'électricité
D'après les prévisions concernant la production
électrique publiées par le gouvernement japonais en juin
2012, la part des énergies renouvelables devrait
augmenter considérablement et passer de 11% en 2010
à 25-35% en 2030. Le gouvernement reconnaît
l'importance croissante des énergies renouvelables et
déclare qu'il accélérera le développement et l'utilisation
de ces énergies pour garantir la sécurité énergétique de
la nation.
Des mesures spécifiques inclueront une plus large
échelle d'exploitation des réseaux, la maintenance et
l'amélioration des réseaux électriques, la réforme des
réglementations concernant l'implantation, l'accélération
du développement technologique, la garantie de sources
d'électricité de secours ainsi que l'amélioration des
systèmes qui permettent de vivre en harmonie avec les
communautés locales.
La taille de ce marché va considérablement augmenter à l'horizon 2020
Le gouvernement estime que la taille du marché des
énergies renouvelables au Japon va considérablement
augmenter à l'horizon 2020. Le marché des équipements
de production d'énergie solaire devrait passer à 1 287
600 millions de yens, soit 8 fois plus qu'en 2008. Le
marché de l'énergie éolienne devrait quant à lui passer à
249 000 millions de yens, soit 4 fois plus qu'en 2008, et
les projections de croissance des batteries lithium-ion
sont de l'ordre de 600 600 millions de yens, soit 14 fois
plus qu'en 2008. Le marché des bornes de rechargement
et des centrales géothermiques était restreint en 2008,
mais il est estimé que ces marchés devraient passer à
148 000 millions de yens et 78 400 millions de yens
respectivement en 2020. De nouveaux secteurs énergétiques devraient croître pour atteindre 2 431 100 millions
de yens, soit 32 fois plus qu'en 2008.
Figure 1
Prévisions concernant la production d'électricité en 2030
(aperçu général)
Nucléaire
2010
Energies
Energie Cogénération
renouvelables thermique
26%
Scénario 1:
zéro nucléaire
Scénario 2:
15% de nucléaire
Scénario 3:
20-25% de nucléaire
11%
60%
Economies d'énergie
(économies d'électricité)
3%
—
Comparaison
avec 2010
Economies d'énergie:
- 20%
Economies d'électricité:
- 10%
→ Environ 1000
milliards de kWhwn)
1 trillion kWh
35%
50%
15%
30%
40%
15%
25% - 30%
35%
15%
Source de
la figure 1
“On the Draft of Energy Mix Options” ministère de l'Economie, du commerce et de
l'industrie (juin 2012)
Figure 2
Les marchés contre le réchauffement planétaire
- Estimation de la taille du marché des nouvelles énergies
(Unité: million de yens)
Marché
Equipements de production
d'énergie solaire
Centrales éoliennes
Batteries au lithium
Bornes de rechargement
Centrales géothermiques
Secteur des nouvelles énergies
Source de
la figure 2
Comparaison
avec 2008
2008
2020
164.800
1.287.600
781%
63.000
249.000
395%
42.900
600.600
1.400%
0
148.000
—
0
78.400
—
75.200
2.431.100
3.233%
“Research on Japan’ s Environmental Business in 2020,” ministère de l'Economie,
du commerce et de l'industrie
November 2013
Energies renouvelables / Piles secondaires
Les mesures gouvernementales
Le Japon a mis en place un certain nombre d'initiatives
visant à stimuler le secteur des énergies renouvelables et
Bilan de l'introduction d'équipements de production
Figure 3 d'énergie renouvelable en 2012 (à la fin février)
(Unité: 1.000 kW)
des piles secondaires, notamment au moyen de tarifs de
Volume cumulé
à la fin 2011
rachat d'électricité pour les énergies renouvelables et
l'adoption du "Fonds d'adoption et de promotion des
énergies renouvelables (Fonds pour un New Deal vert)".
Stimulation des investissements
d'équipement via la mise en œuvre
de tarifs de rachat d'électricité dans
le secteur des énergies renouvelables
En vue de promouvoir l'utilisation des énergies
renouvelables, des tarifs de rachat d'électricité sont
entrés en vigueur à dater de juillet 2012. Les
fournisseurs délectricité doivent maintenant fournir de
1.137
1.246
Environ 900
422
11.012
Energie éolienne
Environ 2.600
63
622
Production d'hydroélectricité
à petite et moyenne échelle
(1 000 kW ou plus)
Environ 9.400
1
23
Production d'hydroélectricité
à petite ou moyenne échelle
(1 000 kW ou moins)
Environ 200
2
5
Environ 2.300
36
147
Energie solaire (non résidentielle)
Biomasse
Géothermie
(solaire, éolien, hydraulique, géothermie, biomasse) à
Total
par le gouvernement. Ce système a permis aux
<Référence> Capacité des installations certifiées
avant février 2013
Environ 4.400
Energie solaire (résidentielle)
l'électricité générée par des sources renouvelables
un coût fixe pendant une période de temps déterminée
Capacité des installations opérationnelles depuis la
période située entre
avril 2012 et février
2013
Source of chart 3
Environ 500
1
4
Environ 20.000
1.662
13.059
Ministère de l'Economie, du commerce et de l'industrie
installateurs d'équipements de production électrique
par des énergies renouvelables de mieux prévoir la
récupération des coûts. Le gouvernement a annoncé
que la capacité des installations certifiées avant février
2013 avait atteint approximativement 13 059 000 kW.
Amplification de l'investissement
public via un fonds d'adoption et de
promotion des énergies renouvelables
Les projets d'adoption et de promotion des énergies
renouvelables par le biais d'un "Fonds d'adoption et de
promotion des énergies renouvelables (Fonds pour un
New Deal vert)" visent à promouvoir l'adoption des
énergies renouvelables par les centres de prévention des
catastrophe des autorités locales. L'objectif est l'adoption
de sources d'énergies indépendantes et déconcentrées
via l'utilisation des énergies renouvelables, et la promotion d'un développement régional écologique et robuste
en cas de catastrophe. La période de mise en place
s'étend sur 5 années, de 2012 à 2017. Il est prévu que le
fonds s'attache à promouvoir l'adoption des énergies
renouvelables et des systèmes de stockage de
l'électricité par les établissements publics et privés tels
que les administrations, hôpitaux, postes de police ou
encore casernes de pompiers.
November 2013
Energies renouvelables / Piles secondaires
Marchés attractifs
Ce rapport s'attachera à présenter les quatre secteurs
Systèmes de production d'énergie solaire
à droite, qui sont des secteurs attractifs du marché des
Systèmes de production d'énergie éolienne
énergies renouvelables et des piles secondaires:
Batteries lithium-ion pour le stockage stationnaire
de l'énergie électrique
(1) Systèmes de production
d'énergie solaire
Une plus grande part de marché pour les
produits des fabricants étrangers
Concernant les systèmes à usage public et industriel,
le marché a connu une brusque expansion après 2009
suite à l'introduction par le gouvernement de systèmes
photovoltaïques dans les établissements pédagogiques.
Depuis 2011, cependant, le marché se rétrécit car les
installations dans les établissements pédagogiques ont
marqué le pas et les grands programmes de
subventions pour l'utilisation dans les secteurs publics
2.500.000
Capacité (kW)
Montant financier (en millions de yens)
1.000.000
900.000
869.071
800.000
2.000.000
700.000
617.421
1.500.000
600.000
500.000
481.120
400.000
1.000.000
500.000
0
328.943
166.280
2004
178.395
2005
160.735
122.879
142.381
2007
2008
2006
2009
2010
2011
2012
300.000
200.000
100.000
0
Montant financier (en millions de yens)
Capacité (kW)
Figure 5 Systèmes photovoltaïques non résidentiels - Evolution du marché
2.500.000
Montant financier (en millions de yens)
Capacité (kW)
1,000,000
900.000
755.692
2.000.000
800.000
700.000
600.000
1.500.000
500.000
400.000
1.000.000
500.000
0
Année fiscale
Pour ce qui est du secteur résidentiel, les grands
constructeurs immobiliers ont adopté les systèmes
photovoltaïques pour leurs logements nouveaux dans
plus de 50% des cas en 2010. Ce pourcentage est
également en augmentation chez les petits et moyens
constructeurs. Les cas d'installation de ces systèmes
dans des logements existants sont également en
augmentation grâce aux nombreux programmes de
subventions disponibles et aux coûts d'installation en
chute. D'après les estimations de l'Institut de
recherches Yano, les quatre grandes entreprises du
secteur (Sharp Corporation, Kyocera Corporation,
Panasonic Corporation et Mitsubishi Electric
Corporation) représentaient plus de 70% du marché en
2010. Cependant, les technologies utilisées pour les
cellules photovoltaïques produites par des fabricants
étrangers se rapprochent de celles des fabricants
japonais pour ce qui est du rendement de conversion et
autres performances. La part de marché des fabricants
étrangers devrait augmenter proportionnellement à
l'envergure de leur production et leur compétitivité en
termes de prix.
Figure 4 Systèmes photovoltaïques résidentiels - Evolution du marché
Année fiscale
Le marché des systèmes de production d'énergie
solaire au Japon était de 1 624 763 millions de yens
en 2012. Le montant représenté par les systèmes
résidentiels était de 869 071 millions de yens (53,5%)
et les systèmes non résidentiels de 755 692 millions
de yens (46,5%). Le programme gouvernemental de
subventions et le rachat des excédents de production
vont être maintenus et les prix des systèmes verront
une tendance baissière, avec comme conséquence la
croissance continue du marché après 2013.
Autres énergies nouvelles (hydrates de méthane)
128.000 112.416
18.390
27.812
27.072
27.475
32.542
52.077
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
300.000
200.000
100.000
0
Montant financier (en millions de yens)
Capacité (kW)
La "capacité" est calculée sur la base des expéditions de cellules photovoltaïques
Source de
(chiffres de l'Association japonaise de l'énergie photovoltaïque)
la figure4･5
Le "montant financier" est calculé sur la base d'une estimation de l'Institut de
recherches Yano.
et industriels ont subi un coup d'arrêt, et ce en dépit d'un plus grand
nombre d'installations de systèmes photovoltaïques dans le cadre des
grands projets de production électrique des fournisseurs d'électricité.
Le nombre de méga-projets photovoltaïques du secteur de l'électricité
a néanmoins connu une forte augmentation après 2012 et le marché
connaît une expansion significative.
November 2013
Energies renouvelables / Piles secondaires
(2) Systèmes éoliens
Figure 6
Les produits des fabricants étrangers
représentent 70% du marché de l'éolien
au Japon.
3.000
L'adoption de l'électricité éolienne représentait en
Volume des nouveaux équipements éoliens
Volume d'installations (1.000 kW)
2.472
2.000
1.882
1.000
1.490
73 800 millions de yens en 2010. Les installations de
nouveaux équipements éoliens ont reculé après 2010
0
925
l'anticipation du programme de rachat d'électricité, à
313
laquelle est venue s'ajouter la confusion résultant de la
1.085
681
464
169
1.674
151
216
245
405
159
184
requise et de la révision des Normes de Construction,
Capacité cumulée (1.000 kW)
mais le marché s'améliore depuis le lancement du
Single-Year Capacity (1.000 kW)
production d'électricité éolienne étant devenue un
304
286
85
92
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
limitation par les fournisseurs d'électricité de la capacité
programme de rachat d'électricité en juillet 2012. La
208
Année fiscale
suite à l'annulation des subventions pour la
construction de nouveaux projets en raison de
2.649
2.186
2012 un volume (cumulé) de 2 649 000 kW contre 92
000 kW pour cette seule année. Le marché représentait
2.557
Source de
la figure 6
"Livre Blanc sur les énergies renouvelables (éolien) 2013", Association japonaise de
l'énergie éolienne
Figure 7
Systèmes éoliens - Evolution du marché au Japon
élément des évaluations environnementales en 2012,
une forte hausse est attendue à l'avenir même si son
volume d'installations ne connaît pas de croissance
importante pour l'instant.
D'après les documents de référence fournis par
l'Association japonaise de l'énergie éolienne, les
100.000
Millions de yens
93.600
80.000
72.900 73.800
installations ont été nombreuses dans les régions
venteuses telles que Hokkaido, Tohoku et Kyushu. Le
61.900
60.000
52.000
département d'Aomori reste le numéro un en volume
d'installations depuis 2008. Concernant les installations
récentes de 10 000 kW et plus, le département
44.800
40.000
28.800
20 000 kW, Ibaraki 16 000 kW, et Akita et Hyogo 12 000
7.400
0
Japan Steel Works Ltd., Hitachi Ltd. et Mitsubishi Heavy
Industries Ltd.. Les entreprises étrangères implantées au
Japon par le biais de filiales ou succursales et y
32.000
20.000
kW pour l'année 2012.
Les grandes entreprises japonaises du secteur sont
34.900
25.900
Année fiscale
d'Aomori avait un volume de 22 000 kW, Kagoshima
Source de
la figure 7
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
"Le marché des systèmes de production d'électricité éolienne 2011", Institut de
recherches Yano
(la taille du marché ci-dessus inclut les coûts des équipements et de l'installation)
développant leurs affaires sont Vestas Wind Technology
Japan Co., GE Japan Corporation, et Enercon Industries
Corporation. L'éolien au Japon est en retard sur le
marché mondial dans certains domaines. Les chiffres
jusqu'à aujourd'hui montrent que plus de 70% des
produits sont fabriqués par des producteurs étrangers,
ce qui prouve que les barrières à l'entrée sont basses
pour les entreprises étrangères.
November 2013
Energies renouvelables / Piles secondaires
(3) Le marché des batteries
lithium-ion pour le stockage
stationnaire de l'énergie électrique
Demande sur le stockage de l'énergie
électrique a connu une forte croissance
après la catastrophe du nord-est du Japon
en 2011
Les batteries lithium-ion pour le stockage stationnaire
(Le marché japonais des) batteries lithium-ion
Figure 8 pour le stockage stationnaire de l'énergie électrique
200.000
Capacité (kWh)
Taille du marché (en millions de yens)
188.373
400.000
145.184
150.000
300.000
108.354
100.000
38.975
50.000
secours pour les professionnels, afin de normaliser
l'énergie électrique et de stabiliser le réseau.
2010
vendre des dispositifs de stockage d'électricité à usage
Le marché des batteries lithium-ion pour le stockage
stationnaire de l'énergie électrique était de l'ordre de
10 084 millions de yens en 2011, soit une augmentation
de 367,1% par rapport à l'année précédente, dont 80%
pour le marché du stockage électrique de secours pour
décalage des pointes de consommation (peak shift) /
écrêtement de la demande de pointe (peak cut) à
destination des professionnels. Les constructeurs
immobiliers renforçant leurs ventes de "maisons
intelligentes" depuis 2012, la taille du marché devrait
connaître une croissance forte pour atteindre les 188
373 millions de yens à l'horizon 2015, soit 20 fois la
taille du marché en 2011. Le marché du stockage
électrique de secours pour décalage des pointes de
2011
2012
2013
2014
2015
Estimation Prévision Prévision Prévision
200.000
100.000
0
Taille du marché
Capacité
résidentiel et professionnel suite aux problématiques
nord-est du Japon.
10.084
2.747
0
Néanmoins, plusieurs entreprises ont commencé à
énergétiques rencontrées après la catastrophe du
Année fiscale
de l'énergie électrique ont été jusqu'à maintenant
utilisées et promues pour un usage expérimental et de
500.000
Source de
la figure 8
"Le marché des systèmes stationnaires de stockage de l'énergie en 2012", Institut
de recherches Yano
Le détail de la demande en batteries lithium-ion
Figure 9 pour stockage stationnaire de l'énergie électrique
Système de rechargement
pour véhicule électrique
1,5%
ASSC
2,0%
Stabilisation du système
(pour infrastructures) 7,0%
ASSC (à usage
professionnel)
5,9%
79,5%
Stockage électrique 4,0%
de secours pour
décalage des
pointes de
consommation
(peak shift) /
écrêtement de la
demande de pointe
(peak cut) (usage résidentiel)
Stockage électrique
de secours pour
décalage des
pointes de
consommation
(peak shift) /
écrêtement de la
demande de pointe
(peak cut)
(usage professionnel)
consommation (peak shift) / écrêtement de la demande
de pointe (peak cut) à usage résidentiel devrait passer à
93 995 millions de yens et en représenter 49,9% en
2015 (estimation de l'Institut de recherches Yano). De
plus, avec la "Stratégie de croissance verte", le
gouvernement prévoit de déployer 5 000 bornes de
charge rapide pour véhicules électriques d'ici à 2020, ce
qui suggère que le nombre de systèmes de recharge à
batterie lithium-ion cumulant une fonction
d'infrastructure d'urgence sera amené à augmenter
dans les établissements publics.
Source de
la figure 9
"Le marché des systèmes stationnaires de stockage de l'énergie en 2012", Institut
de recherches Yano
* Taille du marché 10 084 millions de yens en 2011
permet aux entreprises étrangères de pénétrer le marché. La
problématique étant la baisse des prix des produits, les composants à
prix compétitifs sont toujours plus demandés. Des matériaux de haute
qualité seront requis pour la stabilisation du système, avec une forte
capacité de batterie et une priorité accordée à la sécurité.
(4) Autres énergies nouvelles
Le marché des hydrates de méthane
Parmi les premiers fabricants, nombreux sont ceux
dont les activités vont de la production de cellules pour
batteries lithium-ion aux systèmes de stockage
électrique. D'autre part, certaines sociétés se
fournissent en batteries lithium-ion à l'extérieur et
fabriquent leurs produits en les combinant avec des
systèmes de contrôle des batteries d'accumulateurs
(BMS en anglais) et de conditionnement de l'énergie
(PCS en anglais), tandis que d'autres producteurs
développent leur produits sous forme de
codéveloppement avec d'autres entreprises, ce qui
Depuis mars 2013, date à laquelle du gaz naturel a été extrait avec
succès d'un gisement d'hydrates de méthane à 1 000 mètres de
profondeur au large de la péninsule d'Atsumi dans le département
d'Aichi, le gouvernement japonais a annoncé des politiques visant à
accélérer le développement des ressources marines, notamment avec
le déploiement à l'horizon 2018 de technologies visant à la
commercialisation des hydrates de méthane, la source d'énergie de
prochaine génération. Des entreprises étrangères détentrices de
savoirs et de technologies d'extraction du gaz naturel devraient jouer
un rôle clé dans le processus de développement et d'avancement
technologique.
November 2013