Épisode 1 : 65% de la consommation d’énergie finale est d’origine fossile en France, mais pour quels usages ?

Préalable au diagramme principal

Les principales étapes de la chaîne d’approvisionnement énergétique

Que signifie visuellement : « en France métropolitaine, environ 65% de l’énergie finale consommée est d’origine fossile (pétrole, gaz, charbon) » ?

Tout d’abord, afin d’appréhender au mieux ce constat et définir dès à présent un vocabulaire commun, le graphique ci-dessous schématise les principales étapes de la chaîne d’approvisionnement énergétique, c’est-à-dire le processus permettant d’aboutir à une énergie finale, disponible à la consommation.

De gauche à droite, tout commence par l’extraction de ressources énergétiques primaires, comme le pétrole brut, l’énergie hydraulique ou encore la biomasse. Celles-ci sont ensuite converties et transformées avant d’être disponibles à la consommation comme énergie finale (ou vecteur énergétique final). L’énergie finale, sous la forme d’électricité, de combustible ou de chaleur, sera ensuite consommée pour différents usages, comme ceux de l’industrie ou le transport (rond de droite).

Les flux énergétiques entre ressources primaires et énergies finales à l’échelle du territoire français en 2019

En appliquant ce principe (énergie primaire, énergie finale) au cas de la France, nous pouvons alors représenter le flux entre ressources primaires et énergies finales sous la forme d’un diagramme de Sankey (1) :

N.B. Dans ce diagramme de Sankey, les soutes internationales désignent la consommation énergétique (carburants) du transport aérien et maritime international.

Cette représentation permet de visualiser la répartition des sources d’énergie finale utilisées en France (partie de droite), ainsi que l’ensemble des pertes du système énergétique associées à la conversion des ressources primaires (partie haute).

On y lit notamment qu'en 2019 le système énergétique français a consommé 258 Mtep (2) d’énergie primaire, pour une énergie finale disponible à la consommation de 153 Mtep.

Cette différence s’explique principalement par les pertes lors de la conversion des énergies primaires en énergie électrique (3). Le reste de cette différence est imputé aux exportations d’électricité et de pétrole pour le transport international.

Ce graphique ne montre cependant pas quels sont les usages faits de chacun de ces vecteurs énergétiques. Le pétrole est-il principalement utilisé pour le transport, les besoins de l’industrie, le chauffage ? Dans une dynamique de décarbonation, il est nécessaire de comprendre quels sont les potentiels reports des sources fossiles vers des sources ‘bas-carbone’, et dans quelles mesures ces solutions peuvent être déployées. 

Le diagramme principal

Afin de mettre en évidence le potentiel de réduction du recours aux énergies fossiles, et à titre pédagogique, nous avons prolongé le diagramme de Sankey ci-dessus pour faire le lien entre les sources d’énergie finale et les usages.

Le graphique ci-dessous montre la répartition par usages des 1840 TWh d’énergie finale annuellement consommée sur le territoire (4).

Dans la suite des épisodes :

Nous allons analyser pas-à-pas le diagramme principal pour apporter des éléments de réponses aux questions suivantes :

• Comment l’énergie finale est-elle répartie entre les différents secteurs de l’économie ?
• Quels sont les secteurs les plus consommateurs en énergie et émetteurs de gaz à effet de serre (GES)?
• Quels sont les potentiels reports de ressources fossiles vers des sources bas-carbones ? 
• Quels sont les secteurs à décarboner en priorité ?

Pour cela, nous distinguerons les vecteurs énergétiques dits ‘bas carbone’ et ‘haut carbone’ : 

• On qualifie de ‘haut carbone’ l’énergie finale issue des combustibles fossiles, comme le charbon, le gaz et le pétrole. A titre indicatif, ces vecteurs énergétiques ont un contenu carbone entre 200 et 400 gCO2/kWh.
• Par opposition, les vecteurs ‘bas-carbone’ ont un contenu CO2 plus faible, entre 50 et 130 gCO2/kWh dans le cadre de la chaleur commercialisée. C’est le cas de l’électricité en France – grâce au parc électro-nucléaire, à l'hydroélectricité et aux énergies renouvelables –, de la chaleur commercialisée et de l’énergie issue des déchets et de la biomasse.

Pour plus d'informations : I-Tésé - accueil (cea.fr)

SOURCES

Les données énergétiques utilisées pour la réalisation du diagramme principal proviennent de l’agrégation de rapports du Service des Données et Études Statistiques (SDES) pour l’année 2019, avant la crise sanitaire. Le cadre méthodologique est identique à celui choisi par ces rapports, à l'exception du transport international (aérien et maritime) qui a été ajouté. Les données d'émissions de CO2 proviennent quant à elles du centre de ressources Bilan GES de l’ADEME.

NOTES

(1) Dans ce diagramme de Sankey, les soutes internationales désignent la consommation énergétique (carburants) du transport aérien et maritime international.

(2) Le Mtep (Millions de tonnes équivalent pétrole) est une unité qui permet de quantifier l’énergie, au même titre que le TWh. 1 Mtep = 11.6 TWh.

(3) Les pertes des centrales électriques proviennent principalement des centrales nucléaires. La fission du combustible nucléaire dégage une forte quantité de chaleur, dont seulement 30 à 40% est convertie en électricité.

(4) Sur ce diagramme a été ajoutée la consommation de pétrole imputée au transport aérien et maritime international. Celui-ci s'élève à environ 90 TWh; soit une énergie finale totale consommée de 1840 TWh en 2019.