Les énergies renouvelables devraient connaître une croissance importante dans les années à venir.
Hawaï, par exemple, prévoit de produire 100 % de son électricité à partir de sources d’énergie renouvelables d’ici 2045.
La forte pénétration des énergies renouvelables variables exige une grande flexibilité tant du côté de l’offre que de la demande d’électricité :
- Stockage de l’énergie
- Construction de plus de lignes de transmission
- Combinaison de différentes sources d’énergie renouvelables
- Gestion de la demande
- Valorisation de la flexibilité des générateurs
L’ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE
L’énergie géothermique est une chaleur dérivée du sous-sol de la terre. L’eau et/ou la vapeur transportent l’énergie géothermique vers la surface de la Terre. En fonction de ses caractéristiques, l’énergie géothermique peut être utilisée pour le chauffage et la climatisation ou être exploitée pour produire de l’électricité propre.
Toutefois, pour produire de l’électricité, il faut disposer de ressources à haute ou moyenne température, qui sont généralement situées à proximité de régions tectoniquement actives.
Cette source renouvelable essentielle couvre une part importante de la demande d’électricité dans des pays comme l’Islande, le Salvador, la Nouvelle-Zélande, le Kenya et les Philippines et plus de 90 % de la demande de chauffage en Islande.
Ses principaux avantages sont de ne pas dépendre des conditions météorologiques et d’avoir des facteurs de capacité très élevés ; pour ces raisons, les centrales géothermiques sont capables de fournir de l’électricité de base, ainsi que de fournir des services auxiliaires pour une flexibilité à court et à long terme dans certains cas.
BIOÉNERGIE
L’utilisation de la bioénergie se divise en deux grandes catégories : « traditionnelle » et « moderne ».
L’utilisation traditionnelle fait référence à la combustion de la biomasse sous des formes telles que le bois, les déchets animaux et le charbon de bois traditionnel.
Les technologies modernes de bioénergie comprennent les biocarburants liquides produits à partir de la bagasse et d’autres plantes, les bioraffineries, le biogaz produit par la digestion anaérobie des résidus, les systèmes de chauffage à granulés de bois et d’autres technologies. La biomasse a un potentiel important pour stimuler l’approvisionnement en énergie dans les nations populeuses dont la demande augmente, comme le Brésil, l’Inde et la Chine. Elle peut être brûlée directement pour le chauffage ou la production d’électricité, ou être convertie en substituts du pétrole ou du gaz. Les biocarburants liquides, un substitut renouvelable pratique pour l’essence, sont principalement utilisés dans le secteur des transports.
Le Brésil est le leader en matière de biocarburants liquides et possède la plus grande flotte de véhicules à carburant flexible, qui peuvent fonctionner au bioéthanol – un alcool produit principalement par la fermentation des hydrates de carbone dans les cultures de sucre ou d’amidon, comme le maïs, la canne à sucre ou le sorgho sucré.
L’HYDROÉLECTRICITÉ
L’hydroélectricité est une énergie dérivée de l’eau qui coule.
Il y a plus de 2 000 ans, les Grecs de l’Antiquité utilisaient l’énergie hydraulique pour faire tourner des roues destinées à moudre le grain ; aujourd’hui, elle fait partie des moyens les plus rentables de produire de l’électricité et est souvent la méthode privilégiée lorsqu’elle est disponible. En Norvège, par exemple, 99 % de l’électricité provient de l’hydroélectricité. La plus grande centrale hydroélectrique du monde est le barrage des Trois Gorges, en Chine, qui produit 22,5 gigawatts. Elle produit 80 à 100 térawatt-heures par an, ce qui suffit à alimenter entre 70 et 80 millions de foyers.
Les micro-projets hydroélectriques à petite échelle peuvent faire une grande différence pour les communautés vivant dans des endroits reculés.
OCÉAN
Les marées, les vagues et les courants peuvent être utilisés pour produire de l’électricité. Bien qu’elles en soient encore au stade de la recherche et du développement et qu’elles ne soient pas encore commercialisées, les technologies océaniques prometteuses sont les suivantes :
L’énergie des vagues, grâce à laquelle des convertisseurs captent l’énergie contenue dans les vagues océaniques et l’utilisent pour produire de l’électricité. Les convertisseurs comprennent des colonnes d’eau oscillantes qui emprisonnent des poches d’air pour actionner une turbine ; des convertisseurs à corps oscillant qui utilisent le mouvement des vagues ; et des convertisseurs à surverse qui utilisent les différences de hauteur.
L’énergie marémotrice, produite soit par des technologies de marée utilisant un barrage (un barrage ou une autre barrière) pour récolter l’énergie entre la marée haute et la marée basse, soit par des technologies de courant de marée ou de flux de marée, soit par des applications hybrides.
La conversion de l’énergie thermique des océans, qui produit de l’énergie à partir de la différence de température entre l’eau de mer chaude de surface et l’eau de mer froide à 800-1 000 mètres de profondeur.
La réponse dépend principalement de la disponibilité locale.
1 Technologies habilitantes : Technologies qui jouent un rôle clé pour faciliter l’intégration des énergies renouvelables par exemple les batteries, la recharge des VE, la blockchain, l’Internet des objets et l’IA et le big data.
2 Modèles commerciaux : Modèles innovants qui créent l’argumentaire commercial pour de nouveaux services, améliorant la flexibilité du système et incitant à une plus grande intégration des technologies d’énergie renouvelable par exemple l’énergie en tant que service, le commerce de pair à pair et les modèles de paiement à la consommation.
3 Conception du marché : Nouvelles structures de marché et modifications du cadre réglementaire pour encourager la flexibilité et valoriser les services nécessaires dans un système d’énergie renouvelable, en stimulant de nouvelles opportunités commerciales, par exemple les tarifs en fonction du temps d’utilisation et la facturation nette.
4 Exploitation du système : Méthodes innovantes d’exploitation du système électrique, permettant l’intégration de parts plus importantes de production d’énergie renouvelable variable, par exemple les prévisions météorologiques avancées, la tarification dynamique des lignes et les lignes électriques virtuelles.
La réglementation des services publics peut intervenir pour plusieurs raisons :
volonté de contrôler le pouvoir de marché,
faciliter la concurrence,
promouvoir l’investissement ou l’expansion du système,
stabiliser les marchés.
La régulation intervient lorsque le gouvernement estime que l’opérateur, laissé à lui-même, se comporterait d’une manière contraire aux objectifs du gouvernement.
Des opérateurs nationaux (contrôlés par l’État) ont été créés.
Mais certains gouvernements ont utilisé les services publics fournis par l’État pour poursuivre des objectifs politiques.
Il en résultait souvent une inefficacité et une mauvaise qualité de service.
Les gouvernements ont commencé à chercher d’autres solutions, à savoir la réglementation et la fourniture de services sur une base commerciale, souvent par le biais d’une participation privée.
Cette réglementation peut inclure la surveillance de la tarification, de la qualité du service et des investissements, ainsi que des mécanismes visant à encourager les investissements en réduisant l’opportunisme politique, par exemple.
Axes de régulation possibles :
Qualité du service. Lorsque les clients ne sont pas en mesure d’observer la qualité et que la qualité a des implications importantes en termes de valeur, la réglementation professionnelle peut établir des normes de qualité, des procédures de test et des méthodes d’application, ainsi que fournir l’application et informer les clients.
Déploiement de l’infrastructure. Le déploiement des infrastructures est souvent une priorité. Ce déploiement est renforcé et rendu plus efficace par des améliorations de l’engagement des parties prenantes et de la viabilité financière des services d’infrastructure.
Accès universel et service aux pauvres. Définir des politiques d’accès spécifiques qui répondent aux besoins fondamentaux de la population.
Lutte contre le pouvoir de marché. Dans certaines situations, les opérateurs peuvent avoir un pouvoir de marché parce qu’ils sont des monopoles naturels, ce qui signifie que les arrangements de services alternatifs sont beaucoup plus coûteux, ou parce que les barrières à l’entrée empêchent les rivaux. Une approche pour traiter le pouvoir de marché des monopoles naturels est de réguler les prix et dans les cas où il y a des barrières à l’entrée, la régulation peut traiter le pouvoir de marché en supprimant ou au moins en diminuant les barrières.
Développer les systèmes d’information. La disponibilité et la qualité des données sont généralement des obstacles importants à une gestion, une planification et une réglementation efficaces. Si les décideurs ne disposent pas de bonnes informations, ils traitent généralement les informations ou les convictions dont ils disposent comme des faits et agissent en conséquence.
Viabilité financière et attraction des capitaux. Les investisseurs privés sont préoccupés par le risque et hésitent généralement à fournir des capitaux en l’absence de protection réglementaire contre l’opportunisme politique. Les réglementations peuvent avoir un impact positif sur la viabilité et l’intégrité financières en établissant des normes comptables, en autorisant des prix commercialement viables, en fixant des normes qui rendent les services viables pour les pauvres, en évaluant les performances des services publics lorsque les données sont disponibles, en examinant les opérations des services publics, en clôturant les finances des services publics et en s’engageant auprès des communautés et des autres parties prenantes.
Dans de nombreux contextes, la régulation des infrastructures est synonyme de présence d’une agence indépendante chargée spécifiquement de remplir des fonctions de régulation, telles que la surveillance des prix, des marchés, des investissements, des pertes et de la qualité des services.
Lorsque la capacité de l’État est faible, une réglementation plus simple et moins discrétionnaire est moins susceptible d’être minée par la corruption.
Au lieu de cela, un tel pays peut trouver optimal d’adopter des instruments réglementaires qui répondent à ses besoins les plus critiques d’une manière qui forme une voie vers le développement éventuel d’une agence indépendante.
Autre forme de réglementation plutôt qu’une agence indépendante :
La réglementation par contrat, qui peut également être appelée concession, peut être efficace lorsque le service fourni est bien compris et peu susceptible de changer, que les services contractés ne représentent qu’une partie du service d’infrastructure global (comme la gestion d’un réseau d’eau), que les institutions qui pourraient superviser un système avec une plus grande discrétion sont trop faibles, ou une combinaison des trois. Le contrat doit préciser la répartition des risques, les obligations du prestataire de services, les moyens de compensation financière, le dispositif institutionnel de surveillance et d’application du contrat, et le mécanisme de résolution des litiges. L’entité gouvernementale chargée de superviser le contrat doit être aussi libre de toute interférence politique que possible. Moins l’administrateur du contrat est indépendant, plus il est nécessaire que le processus de règlement des différends soit rapide, efficace et libre de toute interférence politique. La considération transitoire pour la réglementation par contrat devrait être que le personnel chargé de l’application du contrat devrait être isolé autant que possible afin qu’il puisse faire partie de l’organisme de réglementation à un moment donné dans le futur.
Réglementation par licence. La réglementation par licence peut être un hybride de la réglementation par contrat et de la réglementation par la loi. Dans cette situation, l’opérateur dispose d’une licence qui spécifie ses droits et obligations. Une entité réglementaire, telle qu’un administrateur de contrat, supervise l’opérateur mais ne peut pas modifier la licence. Comme dans le cas d’un contrat, la licence doit préciser les droits et les obligations du titulaire de la licence, les dispositions financières, les moyens de contrôle et d’application de la licence, ainsi que les mécanismes de modification de la licence et de résolution des litiges. Comme dans le cas des contrats, l’entité gouvernementale chargée de superviser le contrat doit être aussi libre de toute interférence politique que possible. Moins l’administrateur de la licence est indépendant, plus il est nécessaire que le processus de résolution des litiges soit rapide, efficace et libre de toute interférence politique. La considération transitoire pour la réglementation par licence devrait être que le personnel chargé de son application devrait être isolé autant que possible afin qu’il puisse faire partie de l’agence de réglementation à un moment donné dans le futur.
Réglementation par la loi. La réglementation par la loi ou le statut est utile lorsqu’il existe des institutions suffisamment indépendantes pour appliquer les lois, et que les situations des prestataires de services sont suffisamment communes pour que les institutions de réglementation puissent adopter des règles qui répondent aux circonstances individuelles.
Outre la question de savoir si la réglementation doit se faire par contrat, licence, loi ou statut, il est nécessaire de préciser les institutions qui exerceront les fonctions de réglementation. Ces arrangements institutionnels pour la réglementation, autres que l’existence d’une agence indépendante, comprennent l’autorégulation, les gouvernements locaux, les ministères nationaux, les groupes de travail et les régulateurs sous contrat.
L’autorégulation. L’autorégulation se produit lorsque les prestataires de services se mettent d’accord sur des normes et les font respecter. Les raisons de recourir à l’autorégulation plutôt qu’à la réglementation par l’État sont les suivantes : (1) les praticiens de l’industrie peuvent avoir plus d’expertise et de connaissances techniques que les représentants du gouvernement ; (2) dans certaines situations, les opérateurs peuvent être très motivés pour développer des règles pratiques et régler les problèmes de manière informelle ; (3) les coûts de la réglementation peuvent être internalisés par les opérateurs ; et (4) dans certaines situations où la réglementation augmente la valeur du service, l’industrie est motivée pour adopter et appliquer les réglementations même s’il existe une incitation à la fraude parce que les avantages de la conformité réglementaire sont un bien public. La qualité du service, la sécurité, le service à la clientèle et la facturation sont des exemples d’autorégulation. Tant que l’autorégulation est efficace, il n’est pas nécessaire de faire migrer le système vers une agence de réglementation indépendante une fois qu’elle est développée, bien que parfois le personnel de réglementation devienne des observateurs du comité industriel qui administre l’autorégulation.
Gouvernements sous-nationaux. Les gouvernements locaux constituent des institutions réglementaires transitoires ou même permanentes efficaces lorsqu’ils sont institutionnellement plus forts que les autres niveaux de gouvernement, lorsque l’engagement des clients est une caractéristique majeure du système réglementaire et lorsque les besoins en services varient fortement en fonction des conditions locales. Les services d’eau sont les prestataires de services les plus couramment réglementés au niveau local.
Ministères nationaux. Les ministères nationaux assurent parfois des fonctions de régulation. Ils ont l’avantage d’être proches des décideurs politiques nationaux, d’avoir une juridiction plus large que les gouvernements locaux, et peuvent disposer de ressources plus importantes que ces derniers. Dans certaines situations, ils peuvent être institutionnellement faibles, mais dans toutes les situations, ils sont fortement influencés par la politique nationale. Les ministères nationaux peuvent être efficaces dans la définition de normes de qualité de service et de politiques nationales d’accès/service universel, ainsi que dans l’engagement avec des parties prenantes puissantes au niveau national et dans le développement de systèmes d’information nationaux. Il est probable qu’ils ne parviennent pas à assurer la viabilité financière en raison de leur proximité avec la politique nationale. De même, ils peuvent être faibles dans la suppression des obstacles à la concurrence, la lutte contre le favoritisme et la gestion des fonds pour l’accès/service universel.
Groupes de travail. Les groupes de travail intergouvernementaux peuvent être utilisés pour coordonner les fonctions de régulation fournies par les comités industriels, les gouvernements locaux et les ministères fédéraux. La mission du groupe de travail dépend de la situation et est susceptible d’évoluer avec le temps.
