Numérique et décarbonation : je t’aime moi non plus

Dans une note d’analyse, France Stratégie reconnait qu’il « est difficile de déterminer un impact significatif des solutions numériques sur les trajectoires de décarbonation ». Plusieurs variables sont à considérer. Elle dresse néanmoins le portrait de quatre cas d’usage dans les domaines clés de l’énergie et des transports : smart grids, smart homes, télétravail et covoiturage. Optimiste ou pessimiste, il y en a pour tous les goûts ou presque.

France Stratégie vient de publier un document intitulé « Quelle contribution du numérique à la décarbonation ? ». France Stratégie est une institution qui dépend du Premier ministre. Selon ses dires, elle « contribue à l’action publique par ses analyses et ses propositions. Elle anime le débat public et éclaire les choix collectifs sur les enjeux sociaux, économiques et environnementaux ».

« Elle produit également des évaluations de politiques publiques à la demande du gouvernement. Les résultats de ses travaux s’adressent aux pouvoirs publics, à la société civile et aux citoyens ». La note du jour s’inscrit dans ce cadre. Attention néanmoins, « les opinions exprimées engagent leurs auteurs et n’ont pas vocation à refléter la position du gouvernement », précise France Stratégie. Maintenant que le décor est planté, place aux chiffres.

La Note d’analyse commence par rappeler un chiffre déjà connu depuis longtemps : les technologies numériques représentent 2,5 % de l’empreinte carbone de la France (3 % au niveau mondial). L’Arcep et l’Ademe le donnait déjà en 2022 (en se fondant sur des données de 2020), précisant que cela correspondait à 17 millions de tonnes équivalent CO₂ (MtCO₂éq).

Selon France Stratégie, « d’ici à 2030, dans un scénario tendanciel, elles devraient atteindre 25 MtCO₂éq, en hausse de 45 % par rapport à 2020, et la consommation électrique due à l’usage de ces équipements devrait passer à 54 TWh, en hausse de 5 % ». L’Arcep et l’Ademe étaient plus pessimistes. Dans un rapport commun de 2022, les institutions estimaient que l’empreinte pourrait passer à 25 MtCO₂éq dès 2025 et à 49 MtCO₂éq en 2050, soit le triple de 2020.

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France Stratégie change d’angle et se pose une question : « Mais que sait-on, à l’inverse, sur la contribution du numérique aux trajectoires de décarbonation ? ». Elle reconnait que la question « est complexe et n’a pas reçu de réponse d’ensemble jusqu’à présent ». Les données présentées dans sa Note se basent donc sur un recensement des études disponibles.

Quatre domaines de décarbonation sont mis en avant : les réseaux électriques intelligents (alias smart grids), la gestion intelligente des consommations d’énergie dans les maisons et les bâtiments (smart homes), le télétravail et le covoiturage.

Réponse rapide à la question du jour : « Sans être négligeable, le potentiel de ces solutions numériques paraît globalement modeste au regard du niveau actuel des émissions de leur secteur d’application ». De plus, « les économies d’énergie et les réductions d’émissions escomptées restent largement hypothétiques, nécessitant en général des changements de comportement des utilisateurs ».

Des réductions « modestes » et « hypothétiques »… on a vu des annonces plus franches. Mais le détail de l’analyse de France Stratégie est intéressant à regarder. Elle distingue plusieurs scénarios et montre à quel point les actions de chacun peuvent influencer le résultat global… en bien comme en mal.

Smart grids : 0,8 MtCO₂ par an de moins

Les « smart grids » permettraient d’économiser entre 2 % et 10 % de la consommation des ménages européens, selon la Note d’analyse. Des effets indirects sont aussi à prendre en compte, avec un exemple : « les interventions des équipes d’Enedis ont par exemple baissé de plus de 70 % depuis l’installation des compteurs Linky ».

Les compteurs intelligents permettraient également de réduire jusqu’à 5 % par an au niveau européen la consommation énergétique des ménages. En termes d’émissions, cela reviendrait entre 80 et 320 kgCO₂éq de moins par an, selon le mix électrique. Mais il y a encore du travail à faire auprès des usagers, « sous peine de voir naître un sentiment de défiance alimenté par le manque de transparence sur
les données, le sentiment d’intrusion dans l’espace privé ou la faible satisfaction des services rendus ».

En France, Linky est encore parfois pointé du doigt par certains, alors que le compteur communicant est passé entre les mains de plusieurs experts et fait l’objet de plusieurs séries de mesures par l’ANFR, sans jamais rien trouver à redire. Mais Linky, c’est aussi la possibilité de limiter la puissance pendant quelques heures et « préserver le réseau en cas de gros coup de froid en évitant les coupures », expliquait Le Parisien. Une précaution pour éviter une escalade des problèmes qui peut faire peur à certains.

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Pour revenir à nos moutons, France Stratégie reprend une étude RTE de 2017 qui « estimait que le déploiement de l’ensemble des solutions de smart grids permettrait un gain net d’émissions d’environ 0,8 MtCO₂/an à l’horizon 2030, en comptant le cycle de vie des matériels déployés ». Cela représente environ 3 % des émissions annuelles du système électrique français.

Petite précision sur l’effacement des consommateurs à certaines périodes (avec des offres comme Tempo ou EJP chez EDF), qui « peut se traduire soit par une diminution nette de la consommation, soit par son déplacement dans le temps ». Les chiffres ne font « pas consensus », mais RTE retient comme hypothèse des taux de report de 85 % pour le résidentiel et de 100 % pour l’industriel et le tertiaire. En clair, l’effacement ne fait quasiment que déplacer la consommation à un autre moment, sans la réduire.

Smart homes : des gains de…- 0,1 à 3,1 MtCO₂éq

Les smart homes sont le deuxième axe de réduction étudié par la Note d’analyse. Pour poser le décor, les émissions de CO₂ liées au chauffage des résidences principales sont de 45 millions de tonnes en 2021, soit 1,5 tonne de CO₂ par logement (avec les émissions indirectes du chauffage électrique et par réseau de chaleur pris en compte).

Si les solutions numériques permettent d’encadrer les systèmes et de réduire la consommation dans les logements, c’est sur « la gestion de la température ambiante (le chauffage en particulier) que ces solutions présentent les effets les plus intéressants ». Baisser le chauffage d’un degré Celsius permet de réduire la consommation de 7 %, rappelle l’Ademe. Un geste simple, à la portée de tout le monde.

Dans tous les cas, le résultat final dépend des habitudes de chacun, des températures moyenne dans chaque pays (le résultat n’est pas le même au Portugal ou en Suède) et du mix énergétique du pays. Plus il est carboné, plus le gain est important lorsque l’on baisse sa température et donc qu’on économise.

Attention aux effets rebonds, qui peuvent fortement réduire les gains

France Stratégie détaille un point intéressant sur l’amélioration de l’isolation des logements : « Certains consommateurs, voyant leur facture globale diminuer, vont renoncer à ces gains financiers pour choisir de maintenir leur température à l’identique voire l’augmenter. L’amélioration de l’efficacité énergétique des logements ne conduit donc pas forcément à une baisse de la demande d’énergie et les économies d’énergie réalisées peuvent être annulées par des changements de comportement ».

On parle d’effets rebond, qu’il faut toujours considérer en pareille situation, mais qui ne sont pas toujours faciles à estimer. Selon une étude de 2020 reprise par France Stratégie, « l’ensemble des effets rebond directs liés aux économies d’énergie pourrait réduire les gains de la solution de 72 % à 86 % ».

La Note prend l’exemple d’un foyer classique dans la région Grand Est. S’il est modérément connecté avec une dizaine de capteurs, « les économies d’énergie doivent être d’au moins 3,5 % de la consommation habituelle pour compenser la consommation électrique de la solution ajoutée ». On passe à 6 % avec 25 capteurs et jusqu’à 10 % avec 40 capteurs. Multiplier les capteurs n’est donc pas toujours la meilleure solution.

Et c’est bien le problème : suivant le type de solution adopté, les gains peuvent varier dans de grandes largeurs… et même parfois devenir négatifs.

France Stratégie prend trois scénarios. Dans un modèle optimiste, les smart homes réduiraient la consommation de l’ensemble des résidences de 20,4 TWh soit 3,1 MtCO₂éq. Avec un modèle médian, on passe à 2,5 TWh et 0,6 MtCO₂éq. Enfin, c’est un volte-face complet avec le dernier scénario pessimiste avec une augmentation de la consommation d’énergie de 2 TWh et des émissions de 0,1 MtCO₂éq.

« Sous des hypothèses défavorables, les gains d’efficacité énergétique après effets rebond pourraient être insuffisants pour compenser les émissions liées à la mise en œuvre de la solution elle-même », affirme France Stratégie. Une conclusion valable plus largement dans plusieurs situations.

Télétravail : « une contribution modérée »

Le télétravail « est souvent vu comme un moyen de réduire les émissions de gaz à effet de serre ». Selon l’Ademe, la réduction des trajets domicile-travail pour un jour télétravaillé par semaine serait en moyenne
de 271 kgCO₂e par an pour chaque télétravailleur. Mais, ces estimations ne tenaient pas compte des effets rebonds, ajoute la Note d’analyse.

Pour être plus complet, il faut intégrer les outils de visioconférence, la hausse de la consommation énergétique au domicile (équipements informatiques, chauffage, etc) ainsi que la baisse de consommation dans l’entreprise. Ainsi, en prenant en compte l’ensemble de ces effets, l’Ademe « estime que les gains annuels liés à un jour de télétravail seraient réduits à 181 kgCO₂éq ».

Pour illustrer la complexité des calculs, France Stratégie explique que les gains pourraient être supérieurs avec du flex office : « cette organisation de l’espace sans bureaux attitrés permet en effet de réduire les surfaces utilisées et donc la consommation énergétique, le chauffage et les opérations de maintenance du bâtiment ». C’est la théorie. En pratique, on est encore loin d’une telle optimisation.

Pour ses estimations, France Stratégie prend comme postulat de base que les salariés qui peuvent télétravailler (soit 34 % des 30 millions de salariés en France, en version optimiste) pratiquent en moyenne un jour de télétravail hebdomadaire.

Suivant les scénarios, on passe d’un gain optimiste (ou irréaliste) de 4,1 MtCO₂éq pour 10 millions de télétravailleurs, à 2,7 MtCO₂éq pour un scénario médian et 1,8 MtCO₂éq pour le scénario pessimiste. C’est pour un jour de télétravail, si on augmente le nombre, on multiplie d’autant les gains. Sur les 2,7 MtCO₂éq du scénario médian, 1,7 MtCO₂éq viennent du seul transport.

Le bilan est mitigé pour France Stratégie : « le télétravail ne fournira à lui seul qu’une contribution modérée à la nécessaire réduction des émissions des transports, d'autant que la pratique du télétravail tend à se stabiliser auprès des salariés après la forte progression post-2019 ».

Covoiturage : des gains assez faibles et attention aux effets rebonds

Pour le covoiturage, France Stratégie se base sur des chiffres de BlaBlaCar… mais regrette qu’ils ne soient pas auditables. Il faut donc les prendre avec des pincettes : « en 2018, pour les trajets longs, la société BlaBlaCar estimait avoir permis l’économie de 272 000 tonnes de CO₂éq en France […] Ces résultats restent toutefois très modestes au regard des 78 MtCO₂éq émises par les véhicules particuliers en France, pour la même année ».

Sur les trajets courts, plus nombreux, « les potentialités de gains sont en fait plus importantes […] puisque 74 % des déplacements domicile-travail sont réalisés avec des véhicules individuels ». Mais la part du covoiturage quotidien ne représente que 3 %.

De plus, « l’autosolisme est également fréquent pour les déplacements professionnels, qui s’effectuent à 88 % avec le seul conducteur et sur de courtes distances ». Enfin, dernier point à considérer : le covoiturage informel reste largement prépondérant par rapport à celui organisé par des plateformes numériques. Mais là, on n’a aucun chiffre.

Résultat des courses, en France, « les estimations les plus récentes […] font état d’un gain d’émissions de 5 000 tCO2e en 2021 ». Ce chiffre est à prendre comme « une borne haute » car il ne prend pas en compte le principal effet rebond du covoiturage : le report sur des véhicules particuliers au détriment des transports collectifs. Selon une enquête, « 69 % des passagers se seraient déplacés en train s’ils n’avaient pas utilisé le covoiturage pour réaliser leur dernier déplacement ».

Là encore, trois hypothèses sont retenues, avec une distance entre 10 et 24 km et des effets de rebond de 25 à 77 %. Les émissions évitées par l’augmentation du covoiturage varient entre 0,28 et 2,15 MtCO₂ (la voiture émet en moyenne 157 gCO₂/km).

C’est une goutte d’eau dans le monde des transports : « Ces gains restent assez faibles par rapport à la nécessaire réduction des émissions des transports : pour rappel, en 2018, le secteur routier à lui seul a produit 120 MtCO₂éq d’émissions ».

Jusqu’à 10 MtCO₂éq d'émission évitées par an… si on est très optimiste

France Stratégie dresse un portrait final des espoirs de gain en fonction des différents scénarios. Si l'on prend à chaque fois le plus optimiste, le gain total sur les quatre axes de développement serait de 10,17 MtCO₂éq par an, dont 40 % pour le seul pôle du télétravail.

À contrario, si on est pessimiste sur l’ensemble des scénarios, on descend à 2,78 MtCO₂éq, dont plus de 50 % cette fois-ci pour le télétravail. À mettre en perspective avec les 25 MtCO2éq attendues en 2025 et les 49 Mt CO₂éq en 2050.

Pour France Stratégie, « il est difficile de déterminer un impact significatif des solutions numériques sur les trajectoires de décarbonation ». En effet, l’efficacité des solutions « dépend fortement des conditions de déploiement », sans compter les effets rebonds et indirects qui peuvent être importants.

Pire, « dans certaines circonstances défavorables, certaines solutions numériques pourraient même augmenter les émissions ».

Des angles morts : IoT, voitures autonomes, IA…

Et encore, l’analyse du jour passe à côté de plusieurs questions, comme le reconnait France Stratégie :

À cette incertitude s’ajoute du brouillard sur les méthodologies de calcul, rendant « difficile la comparabilité des résultats et leur généralisation ». France Stratégie souligne ainsi « le besoin urgent d’améliorer les méthodes d’évaluation pour obtenir des estimations plus fiables et précises ».

Les données sont importantes, car elles déterminent la pertinence de déployer ou non des technologies. « Au-delà, la pertinence de déployer de telles solutions doit être appréciée en fonction de l’ensemble de leurs effets, environnementaux directs et indirects, sociaux et économiques, en tenant compte en particulier de la trajectoire décroissante de ces gains en raison de la décarbonatation globale de l’économie », indique France Stratégie dans sa conclusion.