Après des décennies pendant lesquelles l'énergie bon marché coulait à flots sans problème particulier, les crises sont devenues la règle depuis une quarantaine d'années, avec un impact sur les sociétés humaines qui est généralement considérable. Ce livre fournit une base de réflexion sur l'ensemble des problèmes énergétiques globaux, en proposant une analyse des principaux [...] [lire le résumé du livre]
Quel est le sujet du livre "Introduction aux problèmes énergétiques globaux"
Après des décennies pendant lesquelles l'énergie bon marché coulait à flots sans problème particulier, les crises sont devenues la règle depuis une quarantaine d'années, avec un impact sur les sociétés humaines qui est généralement considérable. Ce livre fournit une base de réflexion sur l'ensemble des problèmes énergétiques globaux, en proposant une analyse des principaux aspects à prendre en considération : l'offre d'énergie, dépendante des ressources et des filières technologiques disponibles, les implications macroéconomiques de la demande d'énergie, les questions géopolitiques, les particularités de la situation des pays en développement. Il synthétise les principales questions liées à l'énergie et ne nécessite pas de connaissances préalables particulières, que ce soit en économie, en sciences de l'ingénieur ou en relations internationales. Ce livre constitue le cours dispensé aux élèves de Mines ParisTech. Mots-clés : biocarburants, effet de serre, électricité, émissions de CO2, énergie, environnement, gaz naturel, géopolitique, macroéconomie, maîtrise de l'énergie, nucléaire, pédagogie, pétrole, politique énergétique, prix de l'énergie, renouvelables, réserves, ressources.
Auteurs :
Renaud Gicquel est Professeur à Mines ParisTech où il a effectué l'essentiel de sa carrière. Co-fondateur de l'Observatoire Méditerranéen de l'Énergie, il a été chef de cabinet du Secrétaire général de la Conférence des Nations unies sur les sources d'énergie nouvelles et renouvelables d'avril 1980 à octobre 1981 à New York.
Diplômée de l'École Polytechnique, May Gicquel est Ingénieur des Ponts, des Eaux et des Forêts. Elle travaille à la Direction générale du Trésor du Ministère français de l'Économie et des Finances.
Sommaire
Sommaire et contenu du livre "Introduction aux problèmes énergétiques globaux"
Table des figures
Figure 1.1.1 : Problématigue de l'énergie .14
Figure 2.2.1 : Différentes formes d'énergie 22
Figure 2.4.1 : Différents usages du pétrole 26
Figure 2.4.2: Filière du pétrole 27
Figure 2.4.3: Schéma du raffinage 30
Figure 2.4.4: Filière du gaz naturel 34
Figure 2.4.5: Réseau de transport du gaz naturel aux États-Unis en 2009 35
Figure 2.4.6: Répartition mondiale des carburants pour les transports en 2009 .43
Figure 2.4.7: Cycle du combustible nucléaire. Source CEA .49
Figure 2.4.8: Capteur plan en coupe 55
Figure 2.4.9: Capteur cylindro-paraboligue 56
Figure 2.4.10 : Concentrateur à lentilles de Fresnel.. 56
Figure 2.4.11 : Capteur paraboligue 56
Figure 2.4.12: Centrale à tour 56
Figure 2.4.13: Schéma d'une photopile 56
Figure 2.4.14: Gradient thermigue océanigue 61
Figure 2.4.15: Cycle ouvert OTEC à simple flash 62
Figure 2.4.16: Turbine de l'usine marémotrice de la Rance. Source EDF 63
Figure 2.4.17: Roue de turbine Pelton 64
Figure 2.4.18: Roue de turbine Francis. Source EDF 64
Figure 2.4.19: Schéma d'une turbine à gaz 65
Figure 2.4.20: Schéma d'un cycle combiné 67
Figure 2.5.1 : Courbes de charge 68
Figure 2.6.1: Variations du prix moyen de l'électricité au cours de la journée 71
Figure 2.7.1 : Délais de mise en œuvre 75
Figure 2.7.2: Rétrospective des parts des différentes énergies 76
Figure 2.7.3: Coûts de l'électricité d'origine renouvelable 78
Figure 2.7.4: Coûts de production comparatifs des hydrocarbures 78
Figure 2.8.1 : Carte mentale sur les filières énergétigues 80
Figure 3.2.1 : Population mondiale 84
Figure 3.3.1 : Indice de développement humain en 2007 89
Figure 3.4.1: Structure du PIB en France 91
Figure 3.5.1: Ratio énergie finale/énergie primaire (OCDE, 2007) 93
Figure 3.5.2: Graphe des flux d'énergie au Royaume-Uni en 2011. 96
Figure 3.6.1 : Intensités énergétigues mondiales 98
Figure 3.6.2: Schéma de la colline énergétigue 100
Figure 3.6.3: Intensité énergétigue en France 102
Introduction aux problèmes énergétiques globaux
Figure 3.6.4: Intensité énergétique des pays de l'OCDE 103
Figure 3.6.5: Évolutions à long terme d'intensités énergétiques 104
Figure 3.6.6: Contenu en électricité du PIB de l'OCDE 105
Figure 3.7.1 : Émissions de CO par tête en fonction de la consommation d'énergie 107
2
Figure 3.7.2: Intensité en CO du PIB en fonction de la consommation d'énergie
par tête ~ 107
Figure 3.8.1: Échanges internationaux d'électricité en France 109
Figure 3.8.2: Prix de l'Arabian Light 111
Figure 3.8.3: Part du commerce international dans la production totale
de gaz naturel 112
Figure 3.8.4: Comparaison des prix des combustibles 114
Figure 4.2.1 : PIB par tête fonction de la consommation par tête 118
Figure 4.2.2: Évolution des consommations d'énergie (kWh/jour) 119
Figure 4.2.3: Espérance de vie et consommation d'énergie en 2010 120
Figure 4.2.4: Évolution de la consommation mondiale d'énergie 120
Figure 4.2.5: Puissances unitaires maîtrisées par l'homme 121
Figure 4.3.1 : Historique de la production de charbon 122
Figure 4.4.1 : Substitution énergie-travail dans le secteur agricole aux États-Unis 123
Figure 4.9.1 : Évolution de la facture pétrolière française 133
Figure 4.9.2: Dépenses d'énergie des ménages et part de l'énergie
dans la consommation en France 134
Figure 4.9.3: Part de la taxe intérieure dans les prix des produits pétroliers en France 135
Figure 5.4.1 : Processus de planification 144
Figure 5.4.2: Monotone de la demande 146
Figure 5.4.3: Coûts totaux 147
Figure 5.4.4: Placement des moyens de production 148
Figure 5.5.1: Approche économiste de la fixation des prix 152
Figure 5.7.1 : Carte mentale sur la politique énergétique 162
Figure 6.2.1: Consommation d'énergie primaire par source 166
Figure 6.2.2: Production mondiale d'électricité 167
Figure 6.2.3: Répartition des consommations par tête 168
Figure 6.2.4: Gros importateurs de pétrole 171
Figure 6.2.5: Bilan pétrolier des États-Unis 172
Figure 6.2.6 : Bilan pétrolier de l'Europe 172
Figure 6.2.7: Bilan pétrolier de la Fédération de Russie 173
Figure 6.2.8 : Bilan gazier de la Fédération de Russie 173
Figure 6.2.9: Consommation et niveau de revenu 175
Figure 6.2.10: Évolution des consommation par tête (1985-2010) 176
Figure 6.2.11 : Évolution des intensités énergétiques mondiales (1985-2010) 177
Figure 6.3.1 : Réserves de pétrole et de gaz naturel 178
Figure 6.3.2: Diagramme de McKelvey 179
Figure 6.3.3: Réserves mondiales de pétrole 180
Figure 6.3.4: Réserves mondiales de gaz naturel 181
Figure 7.2.1: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 7.2.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 7.3.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation de l'énergie
Figure 7.4.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 7.6.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 7.7.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 7.8.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 7.9.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
Figure 6.3.5: Réserves mondiales d'énergie 182
Figure 6.3.6: Ressources ultimes d'hydrocarbures liquides non conventionnels 183
Figure 6.3.7: Ressources ultimes d'hydrocarbures gazeux non conventionnels 183
Figure 6.3.8: Ressources énergétiques mondiales 184
Figure 6.4.1
: Parc mondial de véhicules à quatre roues 192
Figure 6.4.2: Part de la population mondiale urbanisée 193
Figure 7.1.1: Afrique du Sud 200
primaire 201
Figure 7.1.3: Structure du bilan d'énergie primaire en Afrique du Sud 202
Figure 7.2.1
: Algérie 203
primaire 204
Figure 7.2.3: Structure du bilan d'énergie finale en Algérie 204
Figure 7.3.1
: Brésil 206
primaire 207
Figure 7.3.3: Structure du bilan d'énergie primaire au Brésil 207
Figure 7.4.1
: Chine 208
primaire 209
Figure 7.4.3: Structure du bilan d'énergie primaire en Chine 210
Figure 7.4.4: Structure de la production d'électricité en Chine 211
Figure 7.5.1: Côte d'Ivoire 212
Figure 7.5.2: Taux de croissance annuel du PIB 212
Figure 7.5.3: Structure du bilan d'énergie primaire en Côte d'Ivoire 213
Figure 7.6.1: États-Unis 214
primaire 215
Figure 7.6.3: Structure du bilan d'énergie primaire aux États-Unis 216
Figure 7.6.4: Structure de la production d'électricité aux États-Unis 216
Figure 7.7.1
: France 218
primaire 219
Figure 7.7.3: Structure du bilan d'énergie primaire en France 219
Figure 7.8.1
: Inde 220
primaire 221
Figure 7.9.1
: Indonésie 222
Figure 7.8.3: Structure du bilan d'énergie finale en Inde 222
primaire 223
Introduction aux problèmes énergétiques globaux
Figure 7.10.1: Royaume-Uni 224
Figure 7.9.3: Structure du bilan d'énergie primaire en Indonésie 224
Figure 7.10.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
primaire 225
Figure 7.11.1 : Russie 226
Figure 7.10.3: Structure du bilan d'énergie primaire au Royaume-Uni 226
Figure 7.11.2: Taux de croissance annuel du PIB et de la consommation d'énergie
primaire 227
Figure 7.11.3: Structure du bilan d'énergie primaire en Russie 228
Figure 7.11.4: Structure de La production d'électricité en Russie 229
Figure 7.12.1: Carte de l'Europe (Source: Union européenne) 231
Figure 7.13.1 : Prix du gazole en fonction des exportations d'énergie par rapport
à la consommation nationale 235
Figure 8.2.1 : Flux radiatif transmis par l'atmosphère 239
Figure 8.2.2: Répartition sectorielle des émissions de gaz à effet de serre 241
Figure 8.2.3: Concentrations en gaz à effet de serre 242
Figure 8.2.4: Décroissance des émissions de S02 et NO x en UE-32 249
Figure 8.3.1 : Comparaison des concepts étudiés pour les moteurs à essence 258
Figure 8.3.2: Comparaison des concepts étudiés pour les moteurs à dieseL 258
Figure 8.3.3: Potentiel d'économies d'électricité réalisables en améliorant les systèmes
à air comprimé en Europe 263
Figure 8.4.1 : Productions et importations de pétrole 269
Figure 8.4.2: Production de pétrole non OPEP 270
Figure 8.4.3: Production de pétrole en Mer du Nord 271
Figure 8.4.4: Prévisions concernant le pic du pétrole 272
Figure 8.4.5: Demande et prix du pétrole 273
Figure 9.2.1: Scénarios d'évolution de la population mondiale 277
Figure 9.2.2: Scénarios d'évolution des consommations d'énergie (pays en
développement) 280
Figure 9.2.3: Scénarios d'évolution des consommations d'énergie (pays industrialisés).. 281
Figure 9.2.4: Comparaison de la consommation d'énergie dans les divers scénarios 281
Figure 9.2.5: Comparaison de divers scénarios 282
Figure 9.2.6: Comparaison avec les évolutions réelles 282
Figure 9.2.7: Consommations cumulées d'énergie 283
Figure 9.2.8: Approvisionnement en carburants liquides BP 2030 284
Figure 9.2.9: Intensités énergétiques pour les scénarios de l'AIE 286
Figure 9.2.10: Consommations d'énergie mondiale 287
Figure 9.2.11 : Consommations par groupe de pays 287
Figure 9.2.12: Consommations par type d'énergie 288
Figure 9.2.13: Comparaison avec les scénarios à long terme 288
Figure 9.3.1 : Évolution de l'intensité énergétique et du contenu en pétrole primaire
pour l'OCDE 294
Figure 9.3.2: Capacités excédentaires et prix du pétrole 296
Table des matières
PRÉFACE 9
CHAPITRE 1 -INTRODUCTION 13
1.1
Présentation générale 13
1.2
Structure du livre 15
1.3
Utilisation pédagogique de ce livre 17
1.4
Statistiques énergétiques et économiques 18
CHAPITRE 2 -FILIÈRES ÉNERGÉTIQUES 21
2.
1 Présentation 21
2.2
Diverses formes d'énergie ;..21
2.3
Conversions d'énergie 23
2.4
Principales sources d'énergie : 25
2.5
Production d'électricité ~· 63
2.6
Stockage thermique ou pneumatique de l'énergie 70
2.7
Caractéristiques communes et comparaisons 74
2.8
En guise de conclusion 79
Références 81
CHAPITRE 3-INDICATEURS MACROÉCONOMlQUES ET COMPTABILITÉ
DE L'ÉNERGIE 83
3.1
Présentation 83
3.2
Évolution de la population mondiale 83
3.3
Notions de base 84
3.4
Structure du PIB 90
3.5
Comptabilité énergétique, chaîne énergétique 92
3.6
Intensité énergétique 97
3.7
Indicateurs relatifs aux émissions de CO2 105
3.8
Marchés de l'énergie 108
Références 115
CHAPITRE 4-IMPACT DE LA CONSOMMATION D'tNERGIE
SUR LE DtVELOPPEMENT tCONOMIQUE 117
4.1
Présentation 117
4.2
Consommation d'énergie et niveau de revenu 117
4.3
Charbon et révolution industrielle 121
4.4
Substitution travaiVénergie 122
4.5
Baisse des coûts des transports 124
4.6
Une illustration anecdotique 124
4.7
Les usages de l'énergie 125
4.8
Mécanismes de formation de la demande 128
4.9
Impacts macroéconomiques de l'énergie 130
Références 136
CHAPITRE 5 -POLITIQUE tNERGÉTIQUE 137
5.1
Présentation 137
5.2
Contraintes de la politique énergétique 137
5.3
Principaux objectifs de la politique énergétique 140
5.4
Politique énergétique 143
5.5
Eléments de tarification 150
5.6
Aspects institutionnels 155
5.7
En guise de conclusion 162
Références 163
CHAPITRE 6 -SITUATION ÉNERGÉTIQUE MONDIALE 165
6.1
Présentation 165
6.2
Consommations et productions 165
6.3
Réserves et ressources énergétiques 177
6.4
Problèmes énergétiques des pays en développement... 184
Références 196
CHAPITRE 7 -MONOGRAPRlES DE DIFFÉRENTS PAYS 199
7.1
Afrique du Sud 200
7.2
Algérie 203
7.3
Brésil. 206
7.4
Chine 208
7.5
Côte d'Ivoire 212
Table des matières
7.6
États-Unis 214
7.7
France 218
7.8
Inde 220
7.9
Indonésie 222
7.10
Royaume-Uni 224
7.11
Russie 226
7.12
L'Europe de l'énergie 229
7.13
En guise de conclusion 235
Références 236
CHAPITRE 8 -ÉVOLUTIONS RÉCENTES:
NOUVELLES DIMENSIONS DU PROBLtME DE L'ÉNERGIE 237
8.1
Présentation 237
8.2
Problèmes environnementaux 237
8.3
Des technologies en pleine mutation 252
Références 273
CHAPITRE 9-PERSPECTIVES 275
9.1
Présentation 275
9.2
Scénarios énergétiques 275
9.3
Principales tendances 289
Références 300
ANNEXE 1
: PÉDAGOGIES POSSffiLES 301
A1.1
Des pédagogies innovantes 301
A 1.2 Objectifs pédagogiques détaillés 303
ANNEXE 2
: ÉQUIVALENCES ÉNERGÉTIQUES 305
Unités fondamentales 305
Unités dérivées 306
LISTE DES ACRONYMES 309
INDEX 313
TABLE DES FIGURES 317
Avis clients
Avis clients sur Introduction aux problèmes énergétiques globaux - presses des mines - Les cours
(Ils sont modérés par nos soins et rédigés par des clients ayant acheté l'ouvrage)
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