2024-05-20 18:06:03
Par Michael Spence
Si les systèmes électriques tombent en panne, c’est l’économie tout entière qui s’éteint.
Beaucoup d’entre nous tiennent l’électricité pour acquise. Nous actionnons un interrupteur et nous attendons à ce que la lumière s’allume. Mais la capacité et la résilience des systèmes électriques – production, transport et distribution – ne sont pas garanties, et si ces systèmes tombent en panne, c’est l’économie tout entière qui s’en va.
J’ai récemment participé à une réunion de la Power and Energy Society (PES), qui opère sous l’égide de l’Institute of Electric and Electronic Engineers. L’ambiance lors de l’événement, auquel ont participé plus de 13 000 professionnels de l’industrie du monde entier, ainsi que des centaines d’entreprises exposant des équipements et des systèmes avancés, était optimiste et énergique.
Mais malgré l’esprit positif qui prévaut, tous les participants à cette réunion savaient que le secteur de l’électricité est confronté à d’énormes défis, à commencer par la fréquence croissante des événements météorologiques extrêmes. Les entreprises s’efforcent désormais de concevoir des moyens innovants pour rétablir l’électricité plus rapidement après une panne et investissent dans des infrastructures qui augmenteront la résilience aux chocs. Cela inclut des efforts visant à minimiser le risque que le système lui-même provoque ou exacerbe un choc, tel qu’un incendie de forêt.
Pour compliquer encore davantage le défi, le secteur de l’électricité doit progresser dans la transition verte. Cela signifie réduire ses émissions de gaz à effet de serre tout en maintenant un approvisionnement énergétique stable pour l’économie. Étant donné que les énergies renouvelables fonctionnent différemment des combustibles fossiles, cela implique une transformation non seulement de la production d’électricité mais également du transport et de la distribution, y compris le stockage.
Le secteur de l’IA pourrait consommer entre 85 et 135 térawattheures par an, soit à peu près autant que les Pays-Bas, d’ici 2027.
Parallèlement, la demande d’électricité devrait augmenter en raison de facteurs tels que l’adoption des véhicules électriques et la croissance rapide des centres de données et des systèmes de cloud computing. Les besoins en énergie des systèmes d’intelligence artificielle, en particulier, devraient croître de façon exponentielle dans les années à venir. Selon une estimation, le secteur de l’IA consommera entre 85 et 135 térawattheures par an, soit environ autant que les Pays-Bas, d’ici 2027.
Pour relever ces défis, les trois composantes du système électrique doivent être intégrées dans des réseaux dits intelligents, gérés par des systèmes numériques et, de plus en plus, par l’IA. Mais développer des réseaux intelligents n’est pas une mince affaire. D’une part, ils nécessitent une multitude d’appareils et de systèmes, tels que des compteurs intelligents résidentiels et des systèmes de gestion distribuée des ressources énergétiques (DERMS), qui sont nécessaires pour gérer plusieurs sources d’énergie flexibles et fluctuantes et les intégrer dans les réseaux électriques. Et parce qu’ils reposent sur des fondations numériques, des systèmes de cybersécurité efficaces sont essentiels pour soutenir la stabilité et la résilience.
Rien de tout cela ne sera bon marché. L’Agence internationale de l’énergie estime que si l’économie mondiale veut atteindre zéro émission nette d’ici 2050, l’investissement annuel dans les réseaux intelligents devra doubler – pour passer de 300 milliards de dollars à 600 milliards de dollars – à l’échelle mondiale d’ici 2030. Cela représente une part importante des estimations. Entre 4 et 6 000 milliards de dollars sont nécessaires chaque année pour financer la transition énergétique globale. Mais jusqu’à présent, les investissements nécessaires n’ont pas été réalisés. Même dans les économies avancées, le déficit de financement des réseaux intelligents dépasse 100 milliards de dollars.
Relever tous ces défis nécessitera une action coordonnée au sein de systèmes souvent très complexes. Les États-Unis en sont un bon exemple. Les quelque 3 000 services publics d’électricité américains opèrent dans diverses combinaisons de production, de transport et de distribution, et jouent également un rôle de tenue de marché en tant qu’intermédiaires entre la production et la distribution. Chaque État américain a ses propres régulateurs et la distribution locale peut être réglementée au niveau municipal. L’infrastructure nucléaire américaine est gérée au niveau fédéral, par le ministère de l’Énergie, qui finance également la recherche et, en vertu de la loi sur la réduction de l’inflation de 2022, finance les investissements dans le secteur de l’électricité. L’Agence américaine de protection de l’environnement joue un rôle majeur dans l’orientation et le rythme de la transition énergétique.
D’autres entités supervisent les trois principales régions du réseau du pays et les interconnexions entre elles. Par exemple, la North American Electric Reliability Corporation, à but non lucratif, est responsable de six entités régionales qui couvrent ensemble tous les systèmes électriques interconnectés du Canada et des États-Unis contigus, ainsi qu’une partie du Mexique.
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Pour parvenir à la transformation nécessaire des systèmes électriques, nous devrons déterminer comment financer les investissements concernés, qui en fin de compte les paiera, et comment un système de réseau intelligent complexe, technologiquement sophistiqué et en évolution rapide peut être coordonné.
Il est difficile d’imaginer comment les investissements pourraient être mobilisés à l’échelle nécessaire sans le pouvoir de financement des gouvernements nationaux. Cela est particulièrement vrai aux États-Unis, où il n’existe pas de prix partagé du carbone pour uniformiser les règles du jeu. C’est donc une bonne nouvelle que l’administration du président Joe Biden ait annoncé une série d’initiatives et d’investissements destinés à soutenir et à accélérer le changement structurel dans le secteur de l’électricité.
Quant à savoir qui doit payer, la réponse est compliquée. En principe, les investissements qui réduisent les coûts ou augmentent la qualité et la stabilité du service devraient être reflétés dans les tarifs. Le problème est que les investissements qui améliorent la qualité du service doivent être répartis entre plusieurs entités possédant différents actifs du réseau. Des structures réglementaires très décentralisées rendraient, au mieux, la coordination de tous ces changements et transferts tarifaires lourde.
Lorsqu’il s’agit d’investissements qui font progresser la transition énergétique verte – y compris le bien public mondial qu’est la réduction des émissions – nous savons qui ne devrait pas payer : les communautés locales. En fait, la mise en place de taxes au niveau local pour financer de tels investissements est vouée à conduire à des inefficacités et à un sous-investissement. Ce serait également injuste : il n’y a aucune bonne raison pour que les consommateurs des zones où les systèmes existants posent problème paient plus. Si on le leur demande, ils résisteront probablement.
Une meilleure approche consisterait à utiliser une politique industrielle fédérale élargie non seulement pour aider à financer et surtout à coordonner les investissements à long terme dans le secteur de l’électricité, mais aussi pour guider le développement d’un système de réseau intelligent complexe et interconnecté. Ce système a besoin d’un banquier et d’un architecte travaillant avec des entreprises, des régulateurs, des investisseurs, des chercheurs et des organisations industrielles comme le PSE pour mener à bien une transformation structurelle complexe, équitable et efficace. Les gouvernements nationaux doivent être impliqués dans l’exercice de ces deux rôles.
Michael Spence, lauréat du prix Nobel d’économie, est professeur émérite d’économie et ancien doyen de la Graduate School of Business de l’Université de Stanford. Il est co-auteur (avec Mohamed A. El-Erian, Gordon Brown et Reid Lidow) de Permacrisis : A Plan to Fix a Fractured World (Simon & Schuster, 2023).
Ce commentaire a été publié avec la permission de Project Syndicate – Crunch Time for the Power Sector.
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-Michael Spence
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