Energies renouvelables / Piles secondaires
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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