Le paradoxe énergétique californien

Février 2008
Le paradoxe énergétique californien
Stéphane Cossé
Le système énergétique californien est surprenant. Il fait parler de lui. Pour le pire, comme ses pics de
pollutions (en particulier Los Angeles) et ses pannes d’électricité (en 2000-01). Et pour le meilleur,
comme la volonté de faire de la Californie l’Etat pionnier, aux Etats-Unis, dans la lutte contre le
changement climatique, ou encore de la Silicon Valley le lieu privilégié des investissements dans les
« clean techs » et les start-ups spécialisées dans les nouvelles technologies environnementales.
Quelle est la réalité de ce système ? Est-il en crise prolongée ou faut-il croire à sa renaissance ? Le
gouverneur Schwarzenegger est-il le pionnier du nouveau modèle énergétique propre américain ? Cette
note suggère quelques réponses en cette année d’élection présidentielle américaine et de lancement du
cycle de renégociation du protocole de Kyoto.1
1. La voiture, bien sûr
Les Californiens ont un mode de consommation énergétique atypique. Leur consommation d’électricité
par habitant est la plus faible des Etats-Unis et approche la moyenne des grands pays développés, mais
leur consommation d’énergie pour les transports est l’une des plus élevées au monde. La Californie est
le troisième plus grand consommateur de pétrole pour les transports après les Etats-Unis pris dans leur
ensemble, et la Chine. Ce que les Californiens économisent en électricité est, en quelque sorte, gaspillé
dans leurs voitures.
La consommation électrique par habitant en Californie est en effet stable depuis la première crise
pétrolière de 1975 ! C’est un cas inédit, et un exemple particulièrement vertueux parmi les pays
développés. Pendant cette même période, la consommation en électricité des Etats-Unis dans leur
ensemble a augmenté de moitié et celle de la France a quasiment doublé.
Cette faible consommation d’électricité peut s’expliquer par des conditions démographiques et
climatiques favorables, ainsi que par le départ d’un certain nombre d’industries. Mais partiellement
seulement. Une telle performance n’a pu être possible sans des politiques efficaces visant à limiter la
croissance de la demande d’électricité. Les Californiens ont donc été particulièrement sensibles à la
maîtrise de leur consommation d’électricité.
Il est ainsi paradoxal que, au regard de la consommation énergétique globale de l’Etat, tous ces efforts
soient réduits à néant par l’utilisation frénétique que font les Californiens de leurs voitures. Il n’y a pas
moins de 26 millions de véhicules pour 37 millions de Californiens (soit environ le même niveau qu’en
France pour 63 millions d’habitants, sans même évoquer ici la consommation d’essence au kilomètre).
De la vertu au vice. Ainsi, les transports représentent 38% de la consommation énergétique globale de
la Californie, contre 29% dans le reste des Etats-Unis et 18% en France.
Un tel paradoxe se reflète dans le niveau des émissions de gaz à effet de serre (GES). La Californie est
le deuxième Etat émetteur de GES aux Etats-Unis et le 12ème dans le monde. La principale source
1
Cette note se fonde sur des entretiens avec les principaux acteurs du secteur de l’énergie en Californie qui se sont déroulés
du 3 au 7 décembre 2007 au cours d’une mission d’études organisée par la French American Foundation et Sia Conseil
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émettrice de GES en Californie est, bien entendu, la voiture, et la Californie a logiquement un profil
d’émissions très différent du reste des Etats-Unis et des pays développés. Les transports représentent
41% des émissions de CO2, contre 29% en moyenne aux Etats-Unis, 22% au Japon et 20% en
Allemagne. En revanche, la production d’électricité ne génère que 29% des émissions de CO2 contre
47% dans le reste des Etats Unis, 49% au Japon et 54% en Allemagne.
La production d’électricité est peu émettrice de CO2, non seulement du fait de sa relativement faible
part dans le bilan énergétique californien mais aussi en raison d’une part significative d’énergies
renouvelables dans la répartition des sources de production électrique de l’Etat. Le grand hydraulique
(qui, d’ailleurs, pour encourager le développement des autres sources d’énergies renouvelables, n’est
pas défini comme une énergie renouvelable en Californie) représente 19% de la production électrique
et les autres sources d’énergies renouvelables (petit hydraulique, éolien, solaire) 11%, soit un total de
30% (contre 16% dans l’Union Européenne et 12% en France). Les autres sources de production se
répartissent de la manière suivante : gaz (42%), charbon (16%) et nucléaire (13%).
2. L’Etat au cœur du marché de l’électricité
Pourquoi le système électrique californien génère-t-il des comportements vertueux ? L’une des raisons
est probablement que le marché de l’électricité est fortement régulé, encourageant les acteurs à
maîtriser l’offre et la demande. C’est un paradoxe au moment où l’Europe s’engage pleinement dans
une démarche d’ouverture à la concurrence de son marché ! L’évolution du système californien
mériterait à ce titre d’être suivie de près par les Européens.
Il faut bien entendu rappeler qu’il y eut une phase de dérégulation au début des années 2000, mais de
courte durée tant elle fut un désastre. En 1998, la Californie réforme son système énergétique pour
établir un système entièrement dérégulé depuis la production jusqu’à la commercialisation, interdisant
également les contrats d’approvisionnement à long terme. L’objectif affiché est de provoquer une
baisse des prix. Toutefois, il est prévu qu’un plafond réglementaire pour les prix de détail soit maintenu
jusqu’en 2002. Deux ans plus tard, des dysfonctionnements majeurs sur le marché provoquent une
grave crise entraînant la faillite des principaux acteurs, pris en tenaille entre des prix de détail plafonnés
et un approvisionnement sur le marché de gros (spot) en hausse vertigineuse. L’Etat doit alors
intervenir et reprendre à sa charge l’achat d’énergie à destination des consommateurs, générant un
surendettement important (45 milliards de dollars).
Dès 2001, le système est ainsi largement « re-régulé ». Trois sociétés (PG&E, SCE et SDG&E,
également partiellement producteurs) se partagent ainsi 90% du marché de la distribution et de la
commercialisation sous l’égide d’un régulateur avec des pouvoirs puissants (la CPUC, California
Public Utilities Commission). La gestion du transport de l’électricité est confiée à une entreprise
(CAISO, California Independent System Operator) à but non lucratif (nonprofit) sous l’égide du
régulateur fédéral (la FERC).
L’atout de ce système de régulation, au delà d’une stabilité institutionnelle et juridique appréciée par
les investisseurs, est de permettre la mise en œuvre des politiques d’économies d’énergie innovantes
sous l’égide du régulateur, notamment dans le cadre de la fixation des prix (voir encadré). A l’opposé,
les détracteurs du système sont rares, surtout après la crise de 2000-01. Ceux-ci estiment que les prix de
l’électricité (38% au dessus de la moyenne nationale pour la production) sont relativement élevés (ce
qui, toutefois, encourage d’autant la maîtrise de la consommation). En outre, selon eux, il n’est pas sûr
que les investissements en matière de développement et de maintenance des infrastructures de réseau
soient suffisamment encouragés.
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2
Economies d’énergie—De réelles innovations
La maîtrise de la consommation d’électricité repose sur des mesures qui pourraient servir d’exemple dans
de nombreux pays :
- d’une part, la maîtrise de la demande d’énergie est portée en particulier par les 3 sociétés de distribution
et commercialisation. Pour cela un mécanisme de marché, le « decoupling », a été introduit en 1982,
supprimé au moment de la dérégulation, puis rétabli en 2004. Le régulateur (la CPUC) garantit aux
sociétés une rémunération fixe, c’est à dire indépendamment de leurs ventes d’électricité, mais établit en
contrepartie un objectif de maîtrise de la demande et un mécanisme de compensation/pénalisation
financière en fonction de leur performance relative à cet objectif. Le financement est assuré par un
prélèvement sur le consommateur final à hauteur de 1% de sa facture. Les sociétés sont ainsi incitées à
proposer à leurs clients des offres de plus en plus sophistiquées, voire contractuelles (« Shared
Savings »), pour renforcer leur efficacité énergétique.
- d’autre part, le gestionnaire de réseau (CAISO), qui n’a pas d’objectif de profitabilité, est également
activement encouragé à promouvoir cette politique de maîtrise de la demande. Il le fait de plusieurs
manières : (a) en procédant à des enchères auprès des consommateurs prêts à baisser leur demande
(effacement) en période de pointe ; (b) en recourant à des dispositifs d’alerte de la population--y compris
via des spots publicitaires (« Flex Your Power »)--au moment des pics de charge pour éviter des
délestages ; et (c) en mettant en place un pilotage de la charge consommée (smart metering) par
télécommande des compteurs par ondes radio (en cours de développement).
3. Les annonces du Gouverneur Schwarzenegger : intox ou réalité ?
Les politiques d’économies d’énergie ont été une constante de l’Etat de Californie depuis 20 ans, en
particulier pour maintenir sa compétitivité et combattre la pollution atmosphérique. Les succès ont
toutefois été mitigés. En dépit des pannes de 2000-01, les résultats ont été relativement probants dans le
secteur de l’électricité, mais pas dans les transports. A titre illustratif, plus de 90% des Californiens
vivent dans des régions où les normes fédérales de qualité de l’air ne sont pas respectées.
Arnold Schwarzenegger, gouverneur de l’Etat depuis 2003, avec l’appui de la majorité démocrate au
Congrès californien, a ainsi voulu relancer la politique d’efficacité énergétique en la replaçant
opportunément dans le cadre de la prise de conscience des effets du réchauffement climatique. En
septembre 2006, le Gouverneur a notamment signé une loi fixant pour la première fois des objectifs
contraignants en matière de réduction des émissions de GES. La loi AB-32 vise à réduire les émissions
de GES en 2020 au niveau de 1990. Elle charge à ce titre les agences de l’Etat en matière d’énergie de
définir des actions coordonnées pour atteindre cet objectif, avec une mise en œuvre en plusieurs phases
pleinement opérationnelles en 2012. Cette décision n’aurait pu être adoptée sans l’appui de la
communauté économique, qui a considéré qu’il y avait dans la politique d’efficacité énergétique des
gisements de croissance significatifs.
Toutefois, si les moyens d’atteindre ces nouveaux buts sont relativement clairement établis dans le
domaine de l’électricité et du gaz naturel (voir encadré), tout reste à faire dans le domaine des
transports et de l’automobile.
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L’Energy Action Plan
L’Energy Action Plan, qui est régulièrement mis à jour depuis 2003, établit trois niveaux de priorité pour
réduire les émissions de GES générées par l’électricité et le gaz naturel, et depuis 2005, l’automobile
- en premier lieu, et à court terme, la recherche d’une plus grande efficacité énergétique ;
- ensuite, un objectif d’augmentation de la part des énergies renouvelables (cogénération, éolien,
solaire, etc.) dans le mix électrique californien, avec un objectif de 20% de la production en 2010 et de
33% en 2020 (11% en 2006). La question du nucléaire ne sera réouverte que lorsque le problème du
traitement des déchets aura été entièrement clarifiée aux Etats-Unis.
- enfin, à plus long terme, l’amélioration des infrastructures de réseaux d’électricité et de gaz naturel et
le développement des biocarburants pour remplacer les sources énergétiques conventionnelles.
Si les transports sont pour la première fois soumis à des dispositions globales contraignantes, la loi ne
fixe toutefois aucune solution et ne se fonde pas sur des analyses techniques ou économiques détaillées.
Elle vise avant tout à encadrer le débat politique et économique autour d’un objectif défini.2
Or, les incertitudes restent de fait nombreuses sur la possibilité de mettre en œuvre une telle loi dans les
transports, soulevant la question de la faisabilité de l’objectif. En effet :
La Californie a des marges de manœuvre politiques très limitées. Les normes automobiles sont du
ressort fédéral. Il est vrai que l’Etat de Californie a considéré que la réduction des GES pouvait être
assimilée à des normes contre la pollution qui, elles, peuvent faire l’objet de dérogations au niveau d’un
Etat après accord de l’Environmental Protection Agency (EPA), tout en estimant être l’Etat qui sera le
plus affecté par le changement climatique. L’EPA a toutefois estimé, après avoir été saisie par les
constructeurs automobiles, que seul le niveau fédéral pouvait légiférer sur ces normes. En outre, pour
ce qui concerne les limites de consommation d’essence par automobile (miles par gallon), elle a
contesté que les normes californiennes étaient plus ambitieuses que les normes fédérales nouvellement
adoptées. Même si l’Etat de Californie a décidé de poursuivre en justice la décision de l’EPA, il ne fait
guère de doute que la Californie dispose de marges de manœuvre restreintes avant l’élection
présidentielle de novembre 2008. Dans cette perspective, tous les acteurs de l’énergie en Californie
sont optimistes et anticipent un plus fort engagement fédéral en faveur de la lutte contre le changement
climatique, quelle que soit l’issue du scrutin. Mais cela ne signifie pas, toutefois, que la Californie
disposera d’une autonomie supplémentaire (les constructeurs automobiles considèrent que des normes
différenciées par Etat sont trop complexes à mettre en œuvre).
La mise en œuvre de ces mesures ne se fera que si les coûts sont limités. Selon certains économistes,
l’atteinte des objectifs de la loi AB-32 provoquera une hausse de 50% du prix de l’électricité. Une telle
2
A ce jour, dans le domaine des transports, la stratégie envisagée est de combiner réglementation, incitations
financières, investissement privé et progrès technologiques dans le cadre d’une stratégie en 5 volets (du court
au long terme) :
- Développer l’utilisation des biocarburants (Low Carbon Fuel Standard) ;
- Améliorer les exigences de performance de consommation des véhicules (Miles/Gallon) ;
- Développer les marchés de niches pour les biocarburants (flottes captives publiques ou privées) ;
- Favoriser l’émergence de technologies hybrides ;
- Favoriser l’urbanisme responsable.
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hausse pourrait susciter des tensions politiques, et avoir des effets contre-productifs comme des
importations d’électricité produite par des Etats voisins avec des sources moins propres. La loi prévoit
en outre que le Gouverneur dispose d’un droit de sortie (« waiver ») si les objectifs de réduction de
GES se révèlent trop contraignants pour l’Etat.
Enfin, en l’absence de saut technologique, seul un véritable changement de mode de vie des
Californiens pourra changer leur mode d’utilisation de la voiture et du territoire. Plus d’efficacité
énergétique signifie une remise en cause du modèle résidentiel des « suburbs » et des centres
commerciaux (« malls »). Les agences gouvernementales californiennes, avec l’appui d’ONG,
réfléchissent ainsi sur un urbanisme responsable (« Smart Growth & Land Use Planning »), un enjeu
d’autant plus significatif pour la Californie au regard de sa croissance démographique (en 2030, il est
prévu 60 millions d’habitant, et 52% du bâti reste à construire). Le principe serait de densifier (plutôt
que d’étendre) les zones urbaines, de développer des transports en commun efficaces, et d’adapter la
législation (notamment en matière de répartition des zones commerciales et résidentielles). De telles
mesures pourraient préserver, selon les experts, 45% de terrain et économiser 30% des déplacements
d’ici à 2030.3 Mais de tels changements dans les modes de vie ne relèvent-ils pas de l’utopie ?
Au total, il n’en demeure pas moins que, même si son action effective pour la réduction des GES en
Californie reste encore à prouver, le Gouverneur Schwarzenegger aura, en fin de compte, eu une
influence à de nombreux titres. Il aura joué un rôle de leader d’opinion, en particulier sur la possible
conciliation entre environnement et économie. Sa politique aura eu un effet d’entraînement sur le reste
des Etats (plus de la moitié des Etats a maintenant fixé des normes de réduction des GES et/ou de
recours aux énergies renouvelables, certains gouverneurs voulant même montrer qu’ils sont plus
ambitieux que la Californie). Il aura lancé le débat sur la loi fédérale et préparé le terrain pour l’après
présidentielle. Il aura enfin assuré le développement, sur son territoire, de l’économie des « clean
techs » et de nombreuses start-ups environnementales.
4. La sortie « à la californienne »: les nouvelles technologies
Dans ce contexte, la véritable voie de sortie vers un modèle énergétique propre viendra peut-être de la
formidable course à l’innovation dans laquelle les Californiens se sont lancés. Avec l’appui des
investisseurs, ils ont la conviction que ce modèle énergétique sera rentable. Le fameux cycle utilisé
dans les technologies de l’information est pleinement à l’œuvre :
Universités (recherche fondamentale)⇒ projet de start-up (recherche appliquée)⇒ financement par
business angels et/ou venture capitalists⇒ groupes industriels (développement)
C’est d’abord en raison de la pollution atmosphérique, due notamment aux automobiles, que ce cycle a
été lancé pour favoriser la recherche d’énergies moins polluantes. C’est un autre paradoxe de ce
paysage énergétique californien : le réchauffement climatique, pour lequel la prise de conscience est
venue plus tardivement aux Etats-Unis, a joué en quelque sorte le rôle d’un effet d’aubaine.
Ainsi, des centres de recherches performants ont été mis en place depuis plusieurs années dans les
universités (Stanford et Berkeley notamment), avec des moyens importants venant de l’Etat de
Californie, du département fédéral de l’énergie (DOE) et des entreprises privées (comme BP qui
finance un programme biocarburants). Ce financement permet notamment aux universités d’avoir une
3
A noter que des mesures ambitieuses, mais probablement plus faciles à mettre en œuvre, ont été également
initiées pour améliorer et standardiser l’efficacité énergétique des bâtiments.
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vision à long-terme (10 ans) sur leurs programmes. Sur un même site, sont ainsi regroupés des
compétences variées et des personnalités exceptionnelles (ex : prix Nobel de physique) leur permettant
d’étudier des domaines variés et complémentaires. Ces centres encouragent en outre la multiplicité des
approches scientifiques (« think outside the box »).4
En parallèle, les réseaux financiers (business angels), les fonds de capitaux à risque (venture
capitalists), et quelques groupes industriels ou de services (dont Google, l’une des principales
entreprises basées dans les environs de San Francisco) ont investi dans les start-ups. En 2007, les
venture capitalists auront placé ainsi près de 2,7 milliards USD dans les "clean techs", soit presque le
total cumulé de 2000 à 2006.
En conclusion, les évolutions du système énergétique californien pourraient encore receler de
nombreuses surprises. Comment sera assurée juridiquement et économiquement cette ambition
politique renouvelée d’améliorer l’efficacité énergétique de l’Etat ? Les fonds investis dans cette course
à l’innovation environnementale seront-ils suffisants ? Ou, à défaut, les Californiens sont-ils prêts à
changer leur mode de vie et de transport ? Il apparaît certain que même si les objectifs d’efficacité
énergétique sont harmonisés au niveau fédéral à la suite de l’élection présidentielle à la fin de l’année,
voire sont établis en lien avec les résultats de la renégociation des accords de Kyoto, les Californiens
trouveront leur propre voie pour s’y conformer.
4
A titre d’exemple, Berkeley lance un programme sur la transformation de l’énergie solaire en fuel liquide.
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