Sur l'autoroute vers zéro net

L'Inde ne peut atteindre le zéro net que si sa capacité d'électricité renouvelable atteint 1 000 GW, si un stockage approprié de la taille d'un gigawatt est disponible et si un réseau de transmission résilient est établi

L'Inde, comme le reste du monde, n'est pas encore visiblement sur l'autoroute du net zéro. Greta Thunberg et d'autres de sa persuasion pensent que c'est parce que les jeunes, futures victimes du changement climatique, ne sont pas aux commandes. Cela pourrait bien être vrai. Mais considérez la voie imprudemment rapide de l'intelligence artificielle (IA), de la Fintech ou des médias sociaux - les trois efforts de la jeunesse, sans garanties ni surveillance en place - et on pourrait être pardonné de regarder au-delà des victimes potentielles bien intentionnées, pour leadership mondial sur la transition énergétique.

Trois choses doivent se produire avant que l'Inde puisse atteindre le zéro net. Premièrement, la capacité d'électricité renouvelable (ER au sens large pour inclure toutes les sources de combustibles non fossiles, y compris l'énergie atomique) doit atteindre environ 1 000 GW d'ici 2040 contre seulement 179 GW actuellement.

Deuxièmement, la batterie, le stockage pompé ou le stockage d'hydrogène / d'ammoniac (400 GW) doivent être disponibles d'ici 2050. Selon une estimation de 2020, les coûts de la batterie pour stocker 25% de l'électricité produite devraient baisser à 1,02 INR par kWh en 2025 et INR 0,83 par kWh en 2030. La colocalisation du stockage avec une énergie renouvelable coûtant 3 INR par kWh prend tout son sens avec l'avantage supplémentaire de pouvoir égaliser la variabilité quotidienne de l'énergie solaire et éolienne.

L'énergie atomique est mature mais n'a pas encore surmonté ses principaux inconvénients - coût élevé, longs délais de construction, risque existentiel de catastrophes ou de fuites menaçant les personnes vivant dans un rayon de 100 km de ces centrales et coûts de démantèlement élevés.

Les énergies solaire et éolienne pourraient représenter les deux tiers de la capacité de production dès 2040. Leur domination se poursuit même au-delà de la commercialisation de l'hydrogène en tant que carburant propre, entre 2040 et 2050. D'ici 2060, le solaire et l'éolien pourraient représenter 80 % de la capacité de production.

Cette domination projetée peut être renversée par les futurs développements technologiques. Aujourd'hui, ces technologies matures semblent être la seule option. L'hydrogène vert, encore au stade de développement, dépend des énergies renouvelables comme intrant dans sa fabrication. L'énergie atomique est mature mais n'a pas encore surmonté ses principaux inconvénients - coût élevé, longs délais de construction, risque existentiel de catastrophes ou de fuites menaçant les personnes vivant dans un rayon de 100 km de ces centrales et coûts de démantèlement élevés.

Les petits réacteurs modulaires basés sur la fission (SMR) sont des sujets de discussion brûlants lors de réunions informées en tant qu'alternatives attrayantes aux réacteurs nucléaires centralisés - dans des configurations aussi petites que 10 MWe et généralement inférieures à 300 MWe. Les SMR offrent une flexibilité de déploiement, des périodes de construction plus courtes, plus de sécurité dans les opérations, des coûts initiaux inférieurs en raison de la conception et de la production centralisée en masse et de l'assemblage sur site, et des cycles de ravitaillement plus longs. Leur rentabilité sur le cycle de vie ne peut être prouvée que par des essais. La question de savoir si les niveaux élevés de gouvernance et de surveillance nécessaires pour garantir que les centrales décentralisées fonctionnent en toute sécurité alors même que cette option excite les aficionados du nucléaire est la véritable préoccupation d'un citoyen moyen.

Troisièmement, un réseau de transmission résilient ; ici, l'Inde a à la fois des atouts et des opportunités. Notre réseau de transport et de distribution doit être repensé. Il n'est généralement pas apprécié que, à l'échelle mondiale, l'Inde soit le troisième plus grand consommateur d'électricité et d'énergie. Environ 21 % de la capacité de production (CEA Annual Review 2021) est destinée à l'auto-utilisation dans l'industrie et, par conséquent, ne dépend pas du réseau. Cette proportion est sous-estimée car presque tous les immeubles commerciaux, de classe moyenne et résidentiels riches disposent également d'un générateur de secours ou d'un stockage par batterie. Néanmoins, c'est via le réseau que la majeure partie de l'électricité est fournie aux clients, au détail et en gros.

Les SMR offrent une flexibilité de déploiement, des périodes de construction plus courtes, plus de sécurité dans les opérations, des coûts initiaux inférieurs en raison de la conception et de la production centralisée en masse et de l'assemblage sur site, et des cycles de ravitaillement plus longs.

L'abordabilité de l'approvisionnement en électricité à l'avenir dépendra autant du coût de production que du coût de transport. Le futur réseau sera très différent et coûtera plus cher car les dépenses sur les lignes de transmission pour évacuer l'énergie et la fournir aux centres de demande vont augmenter. En outre, le coût d'un réseau numérique résilient, stable et doté d'un stockage adéquat et d'une capacité de production à montée en puissance rapide pour assurer la reprise après démarrage est substantiel.

Premièrement, contrairement au club sélect existant de moins de 550 générateurs et fournisseurs centralisés (273 centrales thermiques, 250 centrales hydroélectriques et 8 centrales nucléaires), les points de prélèvement du réseau pourraient augmenter à plus de 200 millions alors que les toits résidentiels solaires, les établissements agricoles et environ 100 millions de véhicules électriques d'ici 2030 (McKinsey 2022) choisissent de devenir des « prosommateurs » - à la fois en consommant et en fournissant au réseau - via la facturation nette, comme prévu dans le cadre du programme Pradhan Mantri Kisan Urja Suraksha evam Utthan Mahabhiyan (PM KUSUM). La gestion intégrée de ces flux commerciaux décentralisés pour maintenir la stabilité du réseau nécessite une refonte institutionnelle et technologique.

Aujourd'hui, nous avons un réseau fracturé en ce qui concerne l'interface avec les clients, travaillant dans des silos définis par les frontières des États et la tension d'alimentation. Le gouvernement de l'Union gère tous les transferts interétatiques à haute tension et à très haute tension, tandis que les contrôleurs individuels au niveau de l'État font de même au sein de leurs juridictions. Les deux ensembles de contrôleurs fonctionnent de manière synchrone, dans la mesure du possible.

La raison pour laquelle ce compromis institutionnel est un gâchis peut être appréciée en imaginant que les chemins de fer indiens (IR) - une opération de gestion unifiée actuellement - sont gérés comme le réseau électrique en Inde. Les trains Rajdhani, Shatabdi et Vande Bharat et les trains de marchandises de super transport circuleraient sur des voies se terminant aux frontières de l'État avec des contrôleurs centraux gérant l'échange sur les points d'échange lorsque les trains traversent les frontières de l'État. L'ensemble du système de voies et des gares serait géré par les gouvernements des États ou les grandes villes avec une gestion fracturée, des normes fonctionnelles variables et des juridictions policières pour gérer les catastrophes et la criminalité. Au lieu de cela, l'IR est un système intégré isolé des pressions extérieures - un peu comme les cantonnements de l'armée et les grandes entreprises du secteur public appartenant au gouvernement de l'Union.

Le gouvernement de l'Union gère tous les transferts interétatiques à haute tension et à très haute tension, tandis que les contrôleurs individuels au niveau de l'État font de même au sein de leurs juridictions.

On ne peut que frémir de concevoir une infrastructure réseau gérée autrement. Mais c'est exactement ce que le contrôleur de réseau de l'Inde (à l'origine POSOCO) doit lutter à chaque minute juste pour maintenir la stabilité du réseau électrique et fournir de l'électricité à la fréquence normative et dans le volume différencié dans le temps demandé par chaque silo d'État pour une distribution ultérieure. . Les États ont également leur propre production et transmission. Ces approvisionnements doivent être pris en compte au niveau de l'État avant d'augmenter la demande d'électricité du réseau inter-États sur une base quotidienne qui est modifiable toutes les heures à l'avance.

Avec seulement 220 GW de demande d'électricité de pointe actuellement, les inefficacités qui en résultent sont importantes. Imaginez ce qui pourrait arriver avec 1 500 GW de demande d'énergie électrique à travers le système en 2050.

Le trishul de la décarbonisation comprend d'abord une énergie verte, abordable et de haute qualité ; deuxièmement, des appareils électroménagers et des équipements industriels efficaces du côté de la demande ; et troisièmement, le développement institutionnel pour générer des réglementations avisées, qui capitalisent sur l'utilisation des principes du marché pour fixer le prix et commercialiser le carbone.

Le renouveau institutionnel peut être forgé en réimaginant les mandats différentiels du gouvernement de l'Union, de 30 gouvernements d'État et de 52 villes de plus d'un million d'habitants (Kozhikode au numéro 19 est plus grand que le 16e plus grand État du Nagaland, selon le recensement de 2011-12 population).

L'électricité est un sujet concurrent avec l'approvisionnement au détail confié aux gouvernements des États. C'est logique compte tenu des variations contextuelles dues à la multipolarité culturelle de l'Inde, mais la grille doit être intégrée.

Le moment de jouer avec nos instincts anticoloniaux en développant des options technologiques indigènes viendra une fois que nous aurons la base fiscale, la force de gestion et les ressources humaines profondes pour y aller seuls.

C'est pourquoi l'ensemble du programme de décarbonisation décentralisée devrait être sous-traité aux gouvernements des États et à plus d'un million de villes avec le soutien fiscal et technique de l'Union. Pour s'assurer que les énergies renouvelables à grande et à petite échelle fonctionnent parallèlement, le soutien fiscal pour ces dernières devrait être lié à la facilitation de la première par les gouvernements des États en mettant des terres à disposition pour les énergies renouvelables à grande échelle.

Le soutien fiscal à la recherche et au développement ciblés, construit autour de collaborations structurées avec des centres de recherche et des laboratoires internationaux via une sensibilisation structurée du secteur diplomatique et du secteur privé, devrait être un moteur pour la réinvention en cours de l'alignement géopolitique de l'Inde

Le moment de jouer avec nos instincts anticoloniaux en développant des options technologiques indigènes viendra une fois que nous aurons la base fiscale, la force de gestion et les ressources humaines profondes pour y aller seuls. La Chine s'est lancée dans un voyage collaboratif en 1978, alors que nous languissions encore dans l'autarcie. Apple a commencé à fabriquer en Chine en 2001. Soit dit en passant, le PIB de la Chine en 2002 était égal à notre PIB en 2022, soit un décalage de 20 ans. Le rattrapage est possible, mais uniquement en concluant des alliances collaboratives, technologiques et commerciales, l'Inde apportant son vaste bassin d'expertise technique relativement peu coûteuse, ses pratiques de gestion privées avisées et les bénéfices commerciaux potentiels de la demande non satisfaite du marché intérieur.

L'action sur le terrain sans institutionnalisation profonde est aussi creuse que des institutions qui ne sont plus adaptées à leur objectif dans un ordre mondial dynamique. Il est conseillé d'éviter les fruits tentants et faciles à court terme du court-termisme et d'aller à long terme.

Sanjeev S. Ahluwaliaest conseiller à l'Observer Research Foundation

Les opinions exprimées ci-dessus appartiennent au(x) auteur(s).