pétrole, gaz et énergie nucléaire : défis et idées reçues · p.r bauquis 1 marcoule – 15...
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Marcoule – 15 mars 2007 1P.R BAUQUIS
Pierre-René Bauquis
Professeur Associé ENSPM (IFP)Expert auprès de l'Académie Française de Technologie
Membre du Comité Scientifique du Visiatome
CONFERENCE VISIATOMECONFERENCE VISIATOME
Pétrole, Gaz et énergie nucléaire :
Défis et idées reçues
Marcoule – 15 mars 2007 2P.R BAUQUIS
En matière de prospective, pour aller de l’avant il faut savoir regarder derrière… et sur les côtés !
Marcoule – 15 mars 2007 3P.R BAUQUIS
PlanPlan
1. Premier défi : Quel avenir pour les hydrocarbures avec l’arrivée prévue des “peak” de pétrole et de gaz ?
2. Second défi : L' impact du réchauffement climatique sur le “mix” énergétique mondial
3. Les idées reçues… et fausses : Quelles énergies pour les transports au 21è siècle?
4. Les idées reçues… et fausses : Quel mix énergétiquemondial à l'horizon 2050-2100 ?
Marcoule – 15 mars 2007 4P.R BAUQUIS
Quel avenir pour les hydrocarbures avecl’arrivée prévue des “peak” de pétrole et de gaz ?
1
Le premier grand défi
Marcoule – 15 mars 2007 5P.R BAUQUIS
A few ‘peak oil’ websites
3w.peakoil.net3w.aspofrance.org3w.oilcrisis.com3w.peakoil.com
ASPO France members(June 2006):
Jean Laherrère (formerly Total)Pierre-René Bauquis (fy Total)Carlos Cramez (fy Total)Jean-Luc WingertJean-Marc Jancovici (fy Envt)Alain Perrodon (fy Elf)Paul Alba (fy Elf)Maurice Allègre (fy IFP)Jacques Varet (BRGM)Nicolas Adolphe (Montpellier Uni)Jean-Marie Bourdaire (ex Total)Bernard Rogeaux (EDF)Xavier Chavanne (Paris VI)
2000 2000 –– 2005 : un 2005 : un avertissementavertissement historiquehistorique par ASPOpar ASPO
Marcoule – 15 mars 2007 6P.R BAUQUIS
Une concentration des réserves pétrolières au Moyen OrientUne concentration des réserves pétrolières au Moyen Orient
Source : O&G, Cedigaz, USGS 2000 F50, AIE
CEI57 / 351
Amérique Latine96 / 46
Asie-Pacifique44 / 96
Afrique77 / 82
Europe19 / 49Amérique du Nord
54 / 49
Moyen Orient686 / 447
Gas: 1120 GbepPétrole conventionnel: 1030 Gb
Réserves prouvées :
Milliards de bep (1/1/2004)
Ressources de pétrole :
Réservesprouvées
1030
610 640 600
Réservesprobables
Réservesà découvrir
Huilesextra-lourdes
USGS F95 et AIE en Mds b
HUILE CONVENTIONNELLE• Pétrole : 40 ans de demande pour les réserves prouvées
• Gaz : 60 ans de demande pour les réserves prouvées
Marcoule – 15 mars 2007 7P.R BAUQUIS
BrefBref résumé des résumé des résultatsrésultats passéspassés et des et des vuesvues sursur le le “peak oil”“peak oil”
Les seules données “accessibles au public” sur les réservespétrolières sont relatives aux réserves dites “prouvées”
Malheureusement, elles sont totalement inutiles pour l’étude et la prévision du "Peak Oil".
Les seuls concepts “utilisables” pour l’estimation du "peak oil”, au niveau des gisements, des pays et du monde sont:
L’évolution des performances passées dans l’exploration et les courbes de productionLes courbes d’“écrèmage” La méthodologie de King HubbertLe concept de réserves ultimes
Marcoule – 15 mars 2007 8P.R BAUQUISSource: IFP/DSEP adapted from Martin (1985) and Campbell (1992) - Updated 2000
= cumulative production + 2p reserves + reserves yet to be discovered
Gb
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Prat
t (19
42)
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000)
1940194019491949
1950195019591959
1960196019691969
1970197019791979
1980198019891989
1990199020002000
HISTORICAL VIEWS ON ULTIMATE RESERVES
Marcoule – 15 mars 2007 9P.R BAUQUIS
34
39
29
7
110111
16
3632
36
20
1412
1311
58
47
24 5
79
15
20 23 21 2324
26 27
0
10
20
30
40
50
60
70
01/05 06/10 11/15 16/20 21/25 26/30 31/35 36/40 41/45 46/50 51/55 56/60 61/65 66/70 71/75 76/80 81/85 86/90 91/95 96/00 2001 -2004 (*)
Gbbl/an (moyenne sur 5 ans)
Exploration « classique »
Grand Fonds (>500m)
Kashagan / Shah Deniz
Production HC liquides
Sources:- Découvertes: IHS (hors onsh US/Canada et Shelf GoM) (mai 2005)- Production: BP Statistical Review of World Energy (juin 2004)
(*) moyenne sur 4 ans
2.2 4.74.2
1.5
0.9
N’inclue pas les huiles non conventionnelles telles
Athabasca et Orénoque
découvertes et productions mondiales d’hydrocarbures liquides
Marcoule – 15 mars 2007 11P.R BAUQUIS
Schistesbitumineux
Pays de l’OCDE 2005
Pays de l’OPEC 2005
Pays non OCDE – non OPEC
18 15 10 5
20052005 20202020 20502050 21002100
8361
6441
3511
130.50.5
Production par pays ou Zones géographiques(hydrocarbures liquides naturelsProduction par pays ou Zones géographiques(hydrocarbures liquides naturels
USACanadaMer du NordAutres
Sous total
9 12 7 4Arabie3.5 5 3 2Iran2.5 5 4 2Irak
1 1 1 0.5Autres
2 3 2 1Koweit2 4 5 4Venezuela2 3 1 0.5Algérie + Libye2 3 1 0.5Nigéria3 4 1 0.5Emirats + Qatar
27 40 25 15 Sous total
Russie et autres : Khazakstan, Azerbaïdjan,Angola, Mexique, Argentine, Colombie, Brésil, Congo, etc…
4 / 81 5 / 98 3.5 / 69 2.6 / 50 Total Monde GTep / mb/d
36 43 30 20
ε ε 4 10
Prospective de la production pétrolière mondialeProspective de la production pétrolière mondiale((firstfirst draftdraft : final : final draftdraft objective objective endend 2007)2007)
Marcoule – 15 mars 2007 12P.R BAUQUIS
Conclusions relatives auConclusions relatives au "peak oil" "peak oil" --
Depuis Juin 2006 on peut considérer que les vues sur le “Peak Oil” en France ont relativement convergé :
TOTAL : Thierry Desmarest – vers 2020 / environ 100 Mb/jASPO France : J. Laherrère – vers 2015 / moins de 100 Mb/j
P.R. Bauquis – vers 2020 / environ100 Mb/jIFP : Y. Mathieu –plateau fluctuant 2015/2030 – moins de 100 Mb/j
Ce point de vue est très différent de celui des "optimistes" qui croientque le “Peak Oil” n’est pas lié aux réserves mais est un problèmepolitique : investissements insuffisants et politiques restrictivesd’investissements dans les pays de l’OPEP, la Russie et le Mexique :
Exxon Mobil – June 2006 – “pas de signe de peak oil"Aramco – June 2006 -“pas de problème de réserves"ENI (Maugeri – Early 2006 - “pas de peak oil prévisible"BP : John Browne – May 2006 - “Il n’y a pas de problème de réserves"Mike Lynch (ex MIT) – “idem et plus de 120 Mb/j”CERA Cambridge Energy Research Nov. 2006 (Jackson, D. Yergin)USGS, DOE, EIA, IEA…
Marcoule – 15 mars 2007 13P.R BAUQUIS
conclusions relatives au peak oil -2
Les “peaks” de production de pétrole (entre 2015 and 2025, trèsprobablement) et de gaz (entre 2020 and 2040) déclencherontdes bouleversements dans les industries pétrolière et gazière.
Après le “peak oil”, les prix du pétrole et du gaz connaîtront un changement de logique: ils seront fonction des prix de leurs substituts(contrairement au passé).
Dès que la production commencera à baisser, l’OPEP perdra son rôledans la fixation des prix mais pourrait conserver d’autres rôles.
Le prix “stabilisé” à long terme du pétrole après le “peak oil” mondialpourrait être autour de 100$/bl en monnaie constante ($US de 2000) et celui du gaz CIF rendu frontière (USA, UE, Japan) de 15$/M BTU.
Marcoule – 15 mars 2007 14P.R BAUQUIS
Conclusions relatives au peak oil - 3
Le pétrole et le gaz continueront d’être produits au delà du 21è siècle.
Paradoxalement, ce sera l’âge d’or des industries pétrolière et gazière (prix élevés, peu dinterférence politique sur les prix).
Ce sera aussi un âge d’or pour les sociétés de service et les contractants.
Un "mariage" entre l’industrie pétrolière et l’industrie nucléairese développera tout au long du 21è siècle et elles deviendrontde plus en plus complémentaires.
Si j’avais des enfants en âge d’entrer à l’université, je leurconseillerais d’envisager des carrières dans les industries dupétrole et du gaz ou dans l’industrie nucléaire.
Marcoule – 15 mars 2007 15P.R BAUQUIS
Impact du réchauffement climatique sur le “mix” énergétique mondial
Le second grand défi
Marcoule – 15 mars 2007 17P.R BAUQUIS
Vapeur d'eau55%
Nuages15%
Autres gaz à effet de serre 30%
Les Les gazgaz àà effeteffet de de serreserre : contributions : contributions naturellesnaturelles et et anthropiquesanthropiques
NaturelNaturel
(155 W/m(155 W/m22))
CH4
17%
Halocarb,12%
Ozone13%
N2O5%CO2
53%
AnthropiqueAnthropique
(2.8 W/m(2.8 W/m22))
Marcoule – 15 mars 2007 18P.R BAUQUIS
il s'agit bien d'une combustion !
Les activités humaines actuelles modifient l'effet de serre
Marcoule – 15 mars 2007 19P.R BAUQUIS
Les prévisions dépendent fortement des scénarios
Émissions mondiales constantes
10 milliards d’hommes portant leurs émissions au niveau de celles d’un Polonais moyen en 2000
Marcoule – 15 mars 2007 20P.R BAUQUIS
Une preuve… pas très scientifique du changement climatique !Une preuve… pas très scientifique du changement climatique !
Marcoule – 15 mars 2007 21P.R BAUQUIS
Quelles énergies pour les transports au 21è siècle?
3
Idées reçues … et fausses : l'hydrogène et la Pile à combustible remplaceront le Pétrole et le moteur à explosion
Marcoule – 15 mars 2007 22P.R BAUQUIS
LL ’automobile d’hier et de demain : quelques dates clés’automobile d’hier et de demain : quelques dates clés
Hydrogène Charbon Electricité Biocarburants
1805 1892 1899 1903
Le premier moteur à explosion
fonctionnait à l ’hydrogène: Isaac de Rivaz
(Suisse)
Le premier moteurDiesel fonctionnait
au charbon pulvérisé
Brevet de RudolfDiesel
(Allemand)
La premièrevoiture à dépasserles 100 km/h était
électrique la« jamais contente »de Camille Jenatzy
(Belge)
Le record mondial de vitesse est obtenu
par une Gobron-Brillié àéthanol agricole
(177 km/h)(Français)
Les technologies automobiles du futur ont presque toutes une longue histoire...
Marcoule – 15 mars 2007 23P.R BAUQUIS
EnergieEnergie et Transportset Transports2000 21002000 2100
Source : Passé : Statistiques AIE arrondies - Futur : Estimations de l'auteur
Energie Monde (en Gtep) 2000 2020 2050 2100
Dont : Pétrole 3.7 5.0 3.5 1.5 Gaz 2.1 4.0 4.5 2.0 Charbon 2.2 3.0 4.5 4.5 Nucléaire 0.6 1.0 4.0 12.0 Renouvelables 0.7 1.0 1.5 3.0
Consommation totale d'énergie 9.5 14.0 18.0 23.0(Gtep)
Dont : Energies consommées pour les transports - Gtep 1.9 2.7 3.4 4.1
Pourcentage des consommationsénergétiques assurant les 20% 19% 19% 18%besoins des transports
Marcoule – 15 mars 2007 24P.R BAUQUIS
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hydrocarbures liquides
à T et P ordinaires
Gaz naturel comprimé
Hydrogène
Hydrures
Batteries
LES HYDROCARBURES LIQUIDES :UNE COMPACITÉ ÉNERGÉTIQUE INÉGALÉE
Gaz naturel comprimé : réservoir acier ou composite
kWh / l
kWh / kg
Marcoule – 15 mars 2007 25P.R BAUQUIS
L’hydrogène estL’hydrogène est--il un vecteur énergétique efficace il un vecteur énergétique efficace dans une perspective de long terme ? dans une perspective de long terme ?
une forte concentration MASSIQUE en énergie 2,2 fois PLUS d’énergie par unité de masse
une faible concentration VOLUMIQUE en énergie 2,5 fois MOINS d’énergie par m3 liquide
3,3 fois MOINS d’énergie par m3 gazeux aux conditions standard
4,6 fois MOINS d’énergie par m3 gazeux à 200 bars
par comparaison avec le méthane
ces paramètres physiques limiteront toujours l’usage de l’hydrogène, comme vecteur énergétique, à des « niches » spécifiques
Marcoule – 15 mars 2007 26P.R BAUQUIS
World production and share consumed by transport
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Actual (all liquids)Hubbert model*P. R. BauquisTransportTransport (forecast)
Gb/y Mb/d
Source:
130
115
100
85
65
50
30
15
35%
50%
60%
50%
900 Gb 600 Gb 900 Gb 900 Gb
Possible growth if no oil crisis
occurs
1973 oil crisis
Percentage of natural liquid hydrocarbons used in other
sectors
Natural liquid hydrocarbonsused for road transport
Marcoule – 15 mars 2007 27P.R BAUQUIS
Which energy sources will power transport?
1960 - 2000 - 2100
0
5
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1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Gb/y Mb/d
Source: ASPO data, P.R. Bauquis, October 2002
Possible growth if no oil
crisis occurs
1973 oil
crisis
900 Gb 600 Gb 900 Gb 900 Gb
115
100
85
65
50
30
15
Percentage of natural liquid hydrocarbons
used in other sectors Electricity
(rechargeable hybrid vehicles)
Carbonated hydrogen (new synthetics)
Conv. synthetic hydrocarbons(biofuels + Fischer-Tropsch)
Total energy demandfor transport
Natural liquid hydrocarbons
Natural liquid hydrocarbonsused for road transport
(a)
(b)
(c)
(d)
Marcoule – 15 mars 2007 28P.R BAUQUIS
Energies for Road transports and Carbon Emissions
1960 – 2000 - 2100
Marcoule – 15 mars 2007 29P.R BAUQUIS
L'hydrogène (essentiellement nucléaire… )
ne succèdera pas aux carburants pétroliers pour
les transports terrestres… mais il aidera massivement
à les produire.
2000 : Energies pour les transports terrestres 98% pétrole et gaz(2 GTep) 1% nucléaire
1% autres
2100 : Energies pour les transports terrestres 30% pétrole et gaz(4 GTep) 60% nucléaire
10% autres
Conclusions résumées de la 3è partie
Marcoule – 15 mars 2007 30P.R BAUQUIS
Une vision à long terme du bilanÉnergétique mondial (2000-2050-2100)
4
Idées reçues … et fausses : Les énergies renouvelables couplées aux économies d'énergie suffiront à compenser les déclins du pétrole et du gaz après les pics de production et suffiront à maîtriser les dangers majeurs des changements climatiques.
Marcoule – 15 mars 2007 31P.R BAUQUIS
20002000
GtepGtep %%
20502050
GtepGtep %%
21002100
GtepGtepPétrolePétrole
GazGazCharbonCharbon
3.73.72.12.12.22.2
404022222424
3.53.54.54.54.54.5
202025252525
1.51.52.02.04.54.5
6699
2020
%%
Ensemble énergies fossilesEnsemble énergies fossiles 8.08.0 8686 12.512.5 7070 8.08.0 3535
RenouvelablesRenouvelablesDont filières électriquesDont filières électriques 0.70.7
(0.5)(0.5)7.57.5 1.51.5
(0.9)(0.9)88 3.03.0
(2.0)(2.0)1313
NucléaireNucléaire 0.60.6 6.56.5 44 2222 1212 5252
Total toutes énergiesTotal toutes énergies 9.39.3 100.0100.0 18.018.0 100.0100.0 23.023.0 100.0100.0
UNE VISION DES BILANS ENERGETIQUESUNE VISION DES BILANS ENERGETIQUES20002000--20502050--21002100
Marcoule – 15 mars 2007 32P.R BAUQUIS
Conclusions
• Nous serons probablement contraints à ce qu'environ la moitié de notre énergie primaire soit d'origine nucléaire à la fin du XXI siècle.
• Conséquences au plan mondial : passer de 450 réacteurs de 800 MW en moyenne à 4000 de 1500 MW en moyenne.
• Conséquences au plan français : commander 1 EPR par an de 2007 à 2012, puis 2 par an de 2012 à 2015 puis 3 par an pour atteindre 90 à 100 GW installés en 2030 contre 60 actuellement.
Marcoule – 15 mars 2007 33P.R BAUQUIS
Conclusions 2
• Conséquences stratégiques au plan mondial : Grâce aux EPR, préparer le passage à la génération IV (version surgénérateur) et accélérer si possible ITER et les recherches sur la fusion.
• Conséquences stratégiques au plan français : • Conservation du rôle majeur de l'Etat• Moratoire sur la destruction de Superphenix• Accélération du programme "stockage des
déchets"• Effort massif de formation/embauches• Changement d'option pour la propulsion du
second porte-avion.
Marcoule – 15 mars 2007 34P.R BAUQUIS
Conclusions 3
• Dans un monde où un développement à grande échelle du nucléaire va devenir une nécessité, il faut :
informer le public des avantages du nucléaire pour "sauver la planète" (pics pétrole et gaz, changement climatique)
informer le public des dangers possibles, afin que le public comprenne ceux-ci au lieu d'être totalement "désinformés" par les Verts ou les Medias.
• Dans cette mission essentielle d'information le Visiatome peut jouer un rôle majeur. Pour cela, il faut :
Que le Visiatome organise le plus possible de débats publics, et invite en priorité les médias, les enseignants, les médecins , les responsables politiques … et tous les jeunes.
Que le Visiatome reçoive un large soutien… dont le vôtre.