Le développement suivant est inspiré de l’article : « Les technologies du charbon propres » de Pierre Marion.
Source d’énergie primaire incontournable depuis le début de l’ère industrielle, le charbon est aujourd’hui utilisé principalement dans deux domaines : la production d’électricité (ou charbon vapeur) et le marché des cimenteries (plus de 78 % de la consommation de charbon à eux deux), suivi par la production de coke métallurgique.
En 2005, le charbon a satisfait environ 25,3 % de la demande énergétique mondiale (contre 35
% pour le pétrole), loin devant le nucléaire et les différentes énergies renouvelables (tableau 1). Selon les scénarios de l’AIE (tant tendanciels que ceux impliquant des politiques volontaristes des pouvoirs publics en faveur des énergies non fossiles), le charbon conservera une place importante dans les décennies à venir, son destin étant étroitement lié au secteur électrique. En effet, l’électricité des pays de l’OCDE (dont certains disposent de l’énergie nucléaire) resterait produite en 2030 à 38 % à partir de charbon, cette proportion grimpant à 51 % pour les pays non-OCDE, moins équipés de réacteurs nucléaires.
Cette bonne santé du charbon dans notre paysage énergétique est fondamentalement liée à son abondance et à son faible coût : malgré deux siècles d’exploitation continue, nous conservons plus de 400 milliards de tonnes équivalent pétrole (Gtep) de réserves, soit plus de 150 années au rythme de consommation actuel, loin devant le pétrole qui conserve près de 170 Gtep de réserves conventionnelles prouvées (hors bitumes et extra lourds), soit plus de 40 ans de consommation au rythme actuel, ou le gaz naturel (près de 150 Gtep, 60 années de consommation), Quant au prix, il reste l’un des atouts majeurs de la filière charbon (voir fiche panorama sur la liquéfaction du charbon) : le charbon est environ trois fois moins cher que les fuels lourds issus du pétrole pour la même quantité d’énergie produite, et quatre fois moins cher que le gaz naturel ! Les principales mines se trouvant de plus dans des pays considérés comme politiquement stables (USA, Chine, Australie notamment), le charbon est logiquement considéré comme un combustible stratégique.
Exercice
1) Quels sont les principaux produits charbonniers qui font l’objet d’un commerce international?
La houille et la lignite représentent les deux principaux types de charbon en terme de production mondiale. Ayant une valeur thermique plus élevé, la houille est économiquement plus adaptée au commerce international.
2) Quels sont les principaux pays producteurs de charbon dans le monde ? On distinguera la houille et la lignite.
Principaux pays producteur de la lignite
On peut dire que la répartition de la production mondiale de lignite est relativement stable entre 2007 et 2009. Les plus grands producteurs de lignite sont : Allemagne, Turquie, Russie, USA, Grèce, Australie et Pologne.
Principaux pays producteur de la houille
On peut dire que la répartition de la production mondiale de houille est stable entre 2007 et 2009. On remarque une légère progression pour la Chine qui représente 50% de la production mondiale de houille en 2009. Viennent ensuite : USA, Inde, Australie, Indonésie, Afriques du Sud, Russie et Kazakhstan.
45%
3) Quels sont les principaux pays consommateurs de charbon dans le monde ?
Les trois principaux consommateurs sont la Chine (proportion qui augmente), les Etats Unis (proportion qui diminue) et l'Inde.
14%
3% 2%
2% 2%
2%
1% 1%
1%
1% 0%
0%
0% 0%
0%
0%
0%
0% 0%
0%
48%
8%
3%
3%
1% 1%
1% 1%
1% 0% 0%
0%
0%
0% 0% 0% 0% 0%
0% 1%
Pays consommateur 2009
Distinguons maintenant les consommateurs faisant partie de l’OCDE et ceux qui n’en font pas partie
On peut dire que les pays OECD consomment moins de charbon que les pays Non-OECD.
Cette tendance se renforce au fur à mesure des années.
Distinguons maintenant les consommateurs faisant partie de l’UE et le reste du monde.
On peut dire que les pays de l’UE consomment moins de charbon que le reste du monde, ce qui est logique vu la différence démographique. Cette tendance se renforce au fur et à mesure des années.
4) Quels sont donc les principaux importateurs et exportateurs de charbon dans le monde?
On distinguera la lignite de la houille.
Pays importateur de lignite
On peut dire que les principaux importateurs de lignite sont le Japon, la Chine et la Corée.
La proportion du Japon et de la Chine augmente au cours des années.
7%
Pays exportateur de lignite
On remarque que les principaux exportateurs sont l'Indonésie, l'Australie et la Russie, leur proportion augmente au cours du temps.
Pays importateur de la houille
Le principal importateur d’houille est le Japon. On remarque cependant que cette dominance se réduit au profit de la Chine.
Pays exportateur de la houille
On peut dire que les principaux exportateurs d’houille sont l'Australie, l'Indonésie et la Russie, leur proportion augmente au détriment du Kazakhstan et de la Chine.
5) Procéder à une analyse comparative de l’évolution des prix du pétrole, du gaz et du charbon.
Le graphique36 ci-dessous montre l’évolution respective des prix spot du gaz et du pétrole en Europe. Sur cette période, on remarque que le prix du gaz semble suivre celui du pétrole.
Pour confirmer cela, prenons le graphique37 ci-dessous qui représente l’évolution respective des prix spot du pétrole (échelle de droite, en dollars par baril) et du gaz en Europe (échelle de gauche, en dollars par million de BTU).
36 IFP Panorama, 2006
37 Flash Economie, Natixis, 16 mars 2010
Comme l'échelle est plus fine, on remarque qu’il y a des décrochages ponctuels de temps en temps. Cependant, la tendance est la même qu’avant. La corrélation est évidente même si la période récente a donné lieu à un décrochement.
Jusqu’ici nous avons traité que les données pour l’Europe, regardons si la tendance est la même dans le monde. Le graphique38 ci-dessous représente l’évolution respective des prix spot du gaz pour plusieurs zones, et du pétrole depuis 1984.
On peut dire que la corrélation semble bien établie.
Nous nous somme intéressé jusqu’ici au prix du pétrole et du gaz. Mais qu’en est-il de celui du pétrole et du charbon. Le graphique39 ci-dessous montre l’évolution respectives des prix spot du charbon pour deux zones importatrices (échelle de gauche, en dollars par tonne) et du pétrole (échelle de droite, dollars par baril).
38 BP Statistical Review, 2010
39 BP Statistical Review, 2010
On remarque une fois de plus que la corrélation presque parfaite. En effet, les prix du pétrole et du charbon se suivent : ils ont tendance à monter ou descendre ensemble, avec des amplitudes proches.
Pour confirmer nos dires, prenons le cas de la France. Le graphique40 ci-dessous représente l’évolution respective des prix à l'importation des énergies pour la France depuis 1970. On remarque une fois de plus que le pétrole et le gaz semblent bien monter ou descendre ensemble, et cela reste vrai dans une moindre mesure pour le charbon.
A travers tous ces graphiques, nous avons pu constater que les prix du gaz et du charbon sont à peu près corrélé sur le prix du pétrole. Nous allons voir maintenant à quoi cela peut être dû.
Une première explication pourrait provenir du fait que comme le pétrole est la première des énergies consommées dans le monde, on a en quelque sorte l’application de la loi du plus fort concernant les prix. Cependant on voit bien que cet argument est simpliste. En effet, pourquoi donc le charbon, qui sert principalement à alimenter les centrales électriques, verrait son prix varier comme celui du pétrole, sachant que l'essentiel de son coût de production et de transport est du coût de main d'œuvre au sens classique du terme ?
L'explication n'est donc pas à chercher du côté des coûts de production, qui seraient corrélés les uns aux autres, mais plutôt du fait que la quasi-totalité de l'énergie consommée dans les pays occidentaux est vendue. Tout processus de vente suppose qu’il y ait des acheteurs et des vendeurs. Si la demande augmente sans que rien ne change du côté de la production, les prix prennent l’ascenseur et les producteurs gagnent plus d'argent.
En effet, lorsque le prix du pétrole monte, cette hausse de prix du pétrole va donner envie à certains consommateurs d'utiliser d'autres énergies pour certains usages, lorsque la substitution est possible évidemment. Cette substitution n'est certes pas instantanée, mais à l'échelle de quelques années elle peut commencer à se mettre en place, et créer une demande
40 Bilan énergétique de la France pour 2009, Service de l’observation et des statistiques
supplémentaire suffisante pour faire monter les prix du reste. Donc lorsque le prix du pétrole monte, on peut avoir des effets de substitution. Nous pouvons imaginer :
le passage du chauffage au fioul au chauffage au gaz qui va faire monter le prix du gaz en augmentant la demande.
la modification des durées de fonctionnement des centrales thermiques utilisées pour équilibrer les réseaux : ces centrales comprennent en effet des unités au charbon, au gaz et au fioul lourd, et si le fioul devient trop cher on peut utiliser un peu plus les unités au charbon ou au gaz, ce qui augmente un peu la demande de gaz ou de charbon,
un effet du même ordre existe avec les chaudières industrielles qui peuvent soit brûler tout type de combustible, soit être modifiées à relativement bref délai pour changer de combustible, soit être plus ou moins sollicitées au sein d'un parc donné en fonction des prix des différents combustibles,
dans les transports, mais sur des périodes longues, un petit effet de cette nature existe, avec le passage du véhicule classique à essence ou gazole à des véhicules au gaz liquéfié (ce qui déplace donc un peu de consommation du pétrole vers le gaz), ou, de manière encore plus marginale, des voitures particulières vers les trains (qui utilisent de l'électricité, donc indirectement du charbon et du gaz avant tout) ou les véhicules électriques.
Une autre explication possible de la corrélation des prix du pétrole avec les autres énergies provient des causes communes. Par exemple la production d'électricité, qui utilise à peu près les deux tiers du charbon produit sur la planète, va de pair avec l'activité humaine. Quand celle-ci s'emballe, comme ce fût le cas de 2000 à 2008, cela augmente à la fois l'appel à l'électricité (donc au charbon vapeur), l'appel à l'acier (donc au charbon à coke), et l'appel aux transports. Dans ce contexte, les prix de toutes les énergies augmentent en même temps.
Pour résumé, que la cause soit commune ou dû à des effets de substitution, on peut dire (en première approximation) qu’un pétrole en forte hausse a toutes les chances de signifier que les autres énergies se vendront aussi plus cher dans la foulée.
6) Quels sont selon vous les principaux moteurs de l’évolution du marché du charbon dans le monde ?
Les prix du Marché du Charbon
Le marché du charbon est un marché libre, régulé uniquement par les lois de l’offre et de la demande. Alors que les contrats bilatéraux à long terme étaient prédominant jusqu'à la fin des années 90, depuis 2000, on assiste à une véritable révolution dans la commercialisation du charbon: contrats spot, émergence de bourses et contrats à terme, indices de prix.
Contrairement au gaz ou au pétrole, la diversité politique et géographique des pays producteurs de charbon rend difficile ententes et pressions, ce qui favorisait historiquement la stabilité des prix du marché. Traditionnellement, le prix du charbon demeure fonction des coûts d’extraction et de transport. On observe de grandes différences selon les régions et la proximité des mines. Malgré les investissements apportés au cours des dernières années, la
forte croissance de la demande mondiale, notamment par les pays tels que la Chine et l’Inde, se traduit par une pression sur le marché. Dans ce contexte, on constate une augmentation de la volatilité des prix, jusqu’alors faible.
Évolution des prix spots du charbon vapeur
Le marché spot du charbon vapeur s’est rapidement développé lors des 25 dernières années.
L’introduction de systèmes électroniques de trading et d’indices de prix favorise la transparence du marché. En 2004, sous l’impulsion de la demande chinoise en charbon et minerais de fer, les prix spots subissent une envolée et atteignent 79 US$/tonne. En effet, au cours de ces deux dernières années, le pays a connu une forte croissance avec une activité soutenue de secteurs consommateurs de charbon. L'ensemble de ces facteurs a été à l'origine d'une indisponibilité passagère des cargos pour le transport de charbon, contribuant ainsi au renchérissement du fret qui connaît des niveaux record à la fin 2003 et au début 2004. Dans une moindre mesure, d'autres facteurs ont ajouté à la nervosité du marché, comme la canicule de 2003 en Europe, ou l'indisponibilité de quelques centrales nucléaires en Asie. La forte demande asiatique et l’augmentation du cours du fret maritime provoquent une hausse vertigineuse des prix du marché: en juillet 2008, le cours du charbon au port de Newcastle en Australie atteint 195$/t. Depuis septembre 2008, le marché s’est retourné et les prix sont maintenant orientés à la baisse. Ce mouvement s'inscrit dans le cadre de la crise financière, qui pousse les edge funds à se désengager massivement des marchés des matières premières mais résulte aussi de la réduction des importations chinoises et d’un recul du cours du fret maritime.
7) Comparer pour différents pays producteurs le ratio entre les réserves et la production en 2009.
On peut dire que les ratios entre les différentes régions ont le même ordre de grandeur, variant de 0,3 % à 1,5 %.
8) Le charbon est-il selon vous une énergie du futur ?
Pour répondre à cette question, nous devons déjà nous rappeler du rôle du charbon. Il s’agit du combustible fossile le plus anciennement utilisé. Aujourd’hui, il la deuxième source d’énergie primaire dans le monde avec 27% de la demande. En se basant sur le scénario de référence de l’AIE dans le World Energy Outlook 2009, la consommation du charbon augmentera de 1,9% par an d’ici 2030. Il devrait couvrir environ 29% des besoins mondiaux en énergie primaire. Il faut aussi savoir que la combustion du charbon émet 1,3 fois plus de CO2 que le pétrole et 1,7 fois plus que le gaz. Ceci peut paraître paradoxal dans un contexte de développement durable. On notera aussi que le charbon est principalement utilisé comme combustible dans les centrales électriques ou les cimenteries. Il est aussi utilisé dans la sidérurgie (composition de l’acier). De plus, le charbon s’assure de nouveaux débouchés comme la production de carburants de synthèse (CTL) ou celle de méthane (CBM).
On a vu que les énergies fossiles, dont le charbon (scénario de l’AIE) sont encore largement nécessaires afin de satisfaire à la croissance de la demande énergétique mondiale. Le charbon sera donc une énergie du futur malgré les enjeux d’un développement durable qui constitue un défi majeur à relever. Une énergie du futur car le charbon possède des réserves équivalentes à plus de 120 années au rythme actuel d’extraction. De plus, il est mieux répartit géographiquement à l’échelle mondiale que le pétrole. Donc le charbon apparaît comme une énergie particulièrement sûre. Malgré l’ascension rapide des énergies renouvelables, ceux-ci ne jouent que pour le moment rôle réduit dans le mix énergétique mondial. Donc le charbon
0.5%