Les gouvernements du monde entier mettent en œuvre des mesures visant à soutenir les sources d'énergie éolienne, solaire et autre, tout en renforçant la réglementation du charbon, et pour les étudiants, les éducateurs et les professionnels de l'énergie, il est essentiel de comprendre comment ces politiques interagissent avec l'économie et le fonctionnement des centrales au charbon pour saisir la trajectoire de la transition énergétique, et il s'agit de déterminer les mécanismes de politique qui déterminent le changement, leurs effets directs et indirects sur les centrales au charbon et les perspectives du charbon dans un monde en décarbonisation.

L'évolution des politiques en matière d'énergies renouvelables

Au cours des deux dernières décennies, les politiques en matière d'énergies renouvelables sont passées d'expériences de niche à des moteurs principaux d'investissement dans l'électricité. Les premières politiques reposaient souvent sur des tarifs d'alimentation (FIT) qui garantissaient des prix supérieurs au marché pour l'électricité renouvelable, comme on l'a vu en Allemagne et en Espagne.

Plus récemment, des mesures politiques globales ont été adoptées. Le pacte vert européen de l'Union européenne fixe un objectif contraignant de neutralité climatique d'ici 2050, avec un objectif intermédiaire de réduction des émissions de gaz à effet de serre de 55 % d'ici 2030. Aux États-Unis, la loi de réduction de l'inflation de 2022 prévoit des centaines de milliards d'incitations au déploiement d'énergies propres, à la fabrication intérieure et au captage du carbone.

Impacts directs sur les opérations des centrales au charbon

Retraite et biens entraînés

Selon le dernier rapport de l'AIE sur le charbon , la capacité de production mondiale au charbon diminue dans les économies avancées, les États-Unis prenant leur retraite de plus de 100 GW de capacité de charbon depuis 2010. L'Union européenne a connu des baisses similaires, entraînées par le système d'échange de quotas d'émission de l'UE (SCE) et les lois nationales sur l'élimination progressive du charbon.

En réponse, certaines centrales à charbon prennent leur retraite tôt malgré la durée de vie utile restante. Par exemple, Duke Energy aux États-Unis s'est engagé à retirer toutes ses centrales à charbon d'ici 2035, en partie en raison des objectifs de l'État en matière de énergies renouvelables et des mesures d'incitation fédérales.

Conversion et réépuration

Au Japon et en Corée du Sud, on a testé la cogénération avec la biomasse ou l'ammoniac. Aux États-Unis, plusieurs centrales au charbon ont été converties en unités de cycle combiné au gaz naturel, en tirant parti des connexions existantes au réseau et des turbines à vapeur. La repurposition plus novatrice consiste à utiliser d'anciens sites de centrales au charbon pour le stockage de batteries, des fermes solaires ou des centrales à condensation synchrones pour soutenir la stabilité du réseau.

Pressions économiques

Le coût de l'électricité produite par de nouveaux projets d'énergie renouvelable a considérablement diminué. L'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA) signale que le coût de l'électricité (LCOE) à l'échelle mondiale, pondéré en fonction de la moyenne, a diminué de 90 % entre 2010 et 2023. Les coûts de l'énergie éolienne à terre ont diminué de 68 %. Dans de nombreuses régions, les nouveaux vents et l'énergie solaire sont maintenant moins chers que les coûts marginaux d'exploitation des centrales au charbon existantes.

Mécanismes politiques spécifiques qui conduisent à la transition

Normes de tarification et d'émission du carbone

Le prix du carbone, par le biais de taxes sur le carbone ou de systèmes de plafonnement et d'échange, augmente directement le coût opérationnel des centrales au charbon par rapport aux sources de carbone les plus faibles.Le SCEQE de l'UE a vu les prix du carbone passer de moins de 10 euros/tonne en 2018 à plus de 80 euros/tonne en 2024, ce qui ajoute des coûts importants à la production de charbon.Le plancher du prix du carbone du Royaume-Uni a été encore plus élevé.

Normes du portefeuille des énergies renouvelables et mandats relatifs à l'énergie propre

Aux États-Unis (29 États plus D.C. et trois territoires ont des objectifs obligatoires), les services publics doivent se procurer un certain pourcentage d'électricité à partir des sources d'énergie renouvelables. La Californie et New York visent à fournir une électricité 100% propre d'ici 2045 et 2040 respectivement. Ces mandats créent un environnement propice à l'investissement dans les sources d'énergie renouvelables et réduisent la part de marché disponible pour le charbon.

Tarifs d'alimentation et accords d'achat d'électricité

Les tarifs d'entrée (Feed-in) et les enchères d'énergies renouvelables ont joué un rôle déterminant dans l'augmentation des énergies renouvelables. Les FIT fournissent des contrats à long terme à des prix fixes, réduisant les risques d'investissement et permettant le financement de projets. Bien que les FIT soient maintenant moins courants en faveur des enchères concurrentielles, l'effet demeure : des revenus garantis pour les projets renouvelables déplacent l'énergie conventionnelle.

Considérations environnementales et en santé publique

Les centrales au charbon sont des sources importantes de polluants atmosphériques, notamment le dioxyde de soufre (SO2), les oxydes d'azote (NOx), les particules (PM2,5) et le mercure.Ces polluants causent des maladies respiratoires et cardiovasculaires, des décès prématurés et des dommages à l'environnement. Le sixième rapport d'évaluation de l'IPCC[ souligne que limiter le réchauffement à 1,5 °C exige une utilisation du charbon de 80% en dessous des niveaux de 2019 d'ici 2030. De nombreuses politiques en matière d'énergie renouvelable sont justifiées par les avantages conjoints d'une meilleure qualité de l'air et d'éviter les coûts sanitaires.

Défis de la transition économique et sociale

Les mines et les centrales électriques offrent des emplois syndicaux à haut salaire dans les régions qui manquent souvent de diversification économique.Le concept de transition juste - - a pris de l'importance, en prônant des programmes de recyclage, de soutien du revenu et d'investissement dans de nouvelles industries dans les régions touchées. Les politiques telles que le mécanisme de transition juste de l'UE (55 milliards d'euros) et les programmes américains dans le cadre de l'IRA (y compris les crédits de bonus pour les projets dans les collectivités de combustibles fossiles) tentent de remédier à ces inégalités.

Dans les pays en développement, la dépendance sociale et économique à l'égard du charbon est encore plus forte, par exemple, le secteur du charbon en Inde emploie plus de 300 000 travailleurs directement et beaucoup d'autres dépendent des activités qui y sont associées.

Variations mondiales des politiques et de la dépendance au charbon

États-Unis

Les autorités américaines ont fait preuve de beaucoup de dynamisme, passant d'environ 310 GW en 2010 à environ 180 GW en 2024. Les autorités américaines ont notamment adopté des règlements sur les systèmes de stockage des déchets de charbon, les normes de l'EPA et la concurrence sur le marché du gaz et des énergies renouvelables à bas prix. L'IRA a encore accéléré la tendance en rendant les énergies renouvelables et le stockage encore moins coûteux.

Union européenne

L'UE a été un chef de file dans l'élimination progressive du charbon. Le plan d'action de la Commission européenne pour l'élimination progressive du charbon à l'horizon 2030 et le paquet «Fit for 55» ont fixé des objectifs ambitieux en matière de énergies renouvelables (42,5 % d'ici 2030). Le SEQE de l'UE a rendu le charbon progressivement non rentable. Plusieurs pays – dont la France, l'Italie, le Royaume-Uni et l'Allemagne – ont annoncé des dates d'élimination progressive entre 2027 et 2038.

Chine et Inde

La Chine et l'Inde demeurent les plus grands consommateurs de charbon au monde, et leurs politiques sont essentielles pour les résultats mondiaux. La capacité de charbon de la Chine continue de croître, avec des limites d'émissions plus strictes et une expansion massive parallèle des énergies renouvelables. Le 14e Plan quinquennal de la Chine comprend des objectifs de contrôle double pour la consommation d'énergie et l'intensité du carbone, mais il permet également de nouvelles centrales au charbon pour la stabilité du réseau et le rasage de pointe. La production de charbon de l'Inde augmente pour répondre à la demande croissante d'électricité, mais elle installe aussi des énergies renouvelables à une échelle sans précédent.

Le rôle de la technologie dans la transition

Les politiques en matière d'énergie renouvelable ne fonctionnent pas isolément; elles reposent sur des technologies habilitantes. Le stockage de l'énergie, en particulier les systèmes de batteries au lithium-ion, est essentiel pour intégrer les énergies renouvelables variables et déplacer le rôle du charbon pour la fiabilité du réseau. Le coût du stockage de la batterie a diminué de plus de 80 % depuis 2010, et de nombreux projets de stockage solaire plus important dépassent maintenant les centrales de crête de gaz.

Perspectives et trajectoires politiques futures

Dans le scénario de l'AIE, le zéro net d'ici 2050 exige que les émissions de charbon diminuent de 90 % d'ici 2040 par rapport à 2022. L'élan politique est fort mais inégal. Dans les économies avancées, le charbon est sur une voie claire vers la quasi-élimination dans les 15 prochaines années. Dans les économies en développement, l'utilisation du charbon peut se stabiliser puis diminuer, mais le calendrier dépend du financement international, du transfert de technologie et de la volonté politique intérieure.

Les principales politiques qui orienteront cet avenir sont les suivantes : des normes d'émission plus strictes, une tarification accrue du carbone, des objectifs plus élevés en matière de énergies renouvelables et une coopération internationale plus étroite grâce à des mécanismes tels que les partenariats Just Energy Transition Partnerships (JETP) avec l'Afrique du Sud, l'Indonésie et le Vietnam.

En conclusion, les politiques en matière d'énergies renouvelables ont modifié de manière décisive l'environnement économique et réglementaire des centrales au charbon.Par le biais de mandats directs, de la tarification du carbone et des incitations technologiques, ces politiques entraînent des départs en retraite du charbon plus rapides que beaucoup de prévu.