Pourquoi l’énergie est-elle indispensable à l’économie et la finance ?

La nature thermodynamique de l'économie

Pour saisir l’ampleur de notre dépendance aux énergies fossiles et pourquoi la transition est si ardue, il faut changer de lunettes et regarder l’économie à travers la physique. Les modèles classiques traitent l’énergie comme un simple facteur de production, interchangeable et secondaire, au motif qu’elle ne pèse généralement que 5 à 10 % du PIB d’un pays. Ce raisonnement oublie l’essentiel : sans énergie, rien ne se produit.

L'énergie comme facteur limitant de la production

En réalité, le capital (machines, usines, infrastructures) et le travail (main-d'œuvre) sont inertes sans apport d'énergie.

️Une usine ultramoderne, si elle est privée d'électricité, a une productivité nulle. Pareil pour un camion, aussi sophistiqué soit-il : il ne déplace aucune marchandise sans carburant. L'énergie est le flux qui anime le capital, c’est l’homme qui dirige la marionnette. Ainsi, dans une approche physique, l'économie ne « produit » rien ; elle transforme simplement des ressources naturelles préexistantes en biens et services utilisables, grâce à l'énergie.

Le concept d’« esclaves énergétiques »

Cette disparité colossale entre la puissance biologique et la puissance fossile permet d'introduire le concept d' « esclaves énergétiques ».

La mécanisation industrielle, alimentée par les énergies fossiles, revient à doter chaque être humain d'une armée invisible de serviteurs. Les calculs physiques montrent que le mode de vie moyen d'un occidental correspond à l'utilisation continue de plusieurs centaines d'esclaves énergétiques. Ces machines (excavatrices, laminoirs, camions, serveurs informatiques, lave-linge) travaillent 24h/24 pour extraire, transformer, transporter et chauffer à notre place.

Problème : sans cette énergie abondante et dense, la productivité marginale du travail s'effondrerait pour revenir à ses niveaux préindustriels.

La corrélation historique PIB/Énergie

Les données de long terme confirment un lien causal étroit entre énergie et croissance.

• Depuis 1965, la corrélation entre la croissance du PIB mondial réel et celle de la consommation d’énergie primaire est extrêmement forte. L’équation de Kaya (développée par l'économiste japonais Yoichi Kaya en 1993) permet de le formaliser en montrant que le PIB par habitant dépend à la fois de l’énergie consommée par personne et de l’efficacité avec laquelle elle est transformée en valeur.
• Historiquement, la croissance a reposé sur la hausse conjointe de ces deux facteurs. Jusqu’à 1979, elle était surtout extensive, tirée par l’augmentation rapide de l’énergie disponible par individu.
• Mais, depuis les années 1980, dans les pays de l’OCDE, la consommation d’énergie par habitant stagne et la croissance provient surtout des gains d’efficacité. Le « découplage » observé dans certains pays riches est en grande partie trompeur : il tient surtout au fait que les services ont remplacé l’industrie et que les activités les plus énergivores ont été déplacées à l’étranger. Si l’on tient compte de l’énergie nécessaire pour produire les biens importés, ce découplage disparaît largement.

Rester lucide sur le mix énergétique

Une erreur d'appréciation fréquente dans la compréhension de l’ISR consiste à confondre la dynamique des flux financiers ou médiatiques avec la dynamique des flux physiques. Si les investissements dans les renouvelables croissent de manière exponentielle, leur impact sur le mix énergétique global reste pour l'instant marginal en termes de substitution.

La domination persistante des énergies fossiles

Les chiffres de l’Energy Institute et de l’AIE sont sans ambiguïté : en 2022, les énergies fossiles représentaient encore environ 81,5 % de la consommation mondiale d’énergie primaire, un ordre de grandeur remarquablement stable depuis des décennies malgré les politiques climatiques.

• Le pétrole domine toujours pour le transport et la pétrochimie grâce à sa densité énergétique et sa facilité de stockage, le charbon reste central pour l’électricité et l’industrie lourde en Asie, et le gaz joue un rôle clé pour le chauffage et la production électrique flexible.
• Les renouvelables et le nucléaire progressent, mais ils restent minoritaires à l’échelle globale. Le point décisif est que ces nouvelles capacités se sont ajoutées aux fossiles plutôt que de les remplacer. La demande énergétique mondiale augmentant plus vite que le déploiement des sources bas carbone, la consommation absolue de charbon, de pétrole et de gaz continue de croître.

Rester impartial avec l’électricité

Si l’électricité occupe une place centrale dans notre imaginaire énergétique, les experts expliquent qu’il est nécessaire de prendre un certain recul. Certes, elle est indispensable à la modernité, mais ne représente qu’environ 20 % de la consommation finale d’énergie. Les 80 % restants correspondent à des usages difficiles à électrifier.

• La production d'acier, de ciment ou de verre nécessite des températures de plus de 1000 C, aujourd'hui fournies massivement par le charbon et le gaz. De la même manière, l'aviation, le transport maritime et le transport routier longue distance reposent sur la densité énergétique exceptionnelle des hydrocarbures liquides, difficilement égalable par les batteries actuelles
• La neutralité carbone repose donc largement sur un défi encore irrésolu d’électrification massive des usages. Pour atteindre la neutralité carbone, la part de l’électricité devra passer de 20 % aujourd’hui à près de 50 % en 2050.

Comment se manifestent concrètement les dilemmes énergétiques ?

La transition énergétique change la logique économique du système : on passe d’un modèle où l’on paie surtout le carburant au fil du temps (OPEX : dépenses courantes nécessaires pour la faire fonctionner au quotidien) à un modèle où l’essentiel du coût est payé dès le départ pour construire les infrastructures (CAPEX : l’argent investi au départ pour construire une infrastructure), ce qui transforme en profondeur les risques et les gains possibles. C’est précisément cette nouvelle équation que l’on examine ici.

Le problème du CAPEX

Le basculement vers les renouvelables et le nucléaire fait entrer l’économie énergétique dans un monde de coûts fixes élevés.

• Une centrale à gaz est relativement bon marché à construire mais coûte cher à faire fonctionner car elle dépend du prix du combustible.
• À l’inverse, une éolienne ou un réacteur nucléaire nécessitent très peu de dépenses de maintenance : le vent est gratuit, l’uranium peu coûteux, toutefois, la faible densité énergétique du vent et du soleil impose de déployer des infrastructures très étendues pour produire autant d’énergie qu’une centrale thermique compacte.
• Problème : cette structure rend la transition extrêmement dépendante du coût de l’argent (plus les taux d’intérêt sont élevés, plus il devient coûteux de financer les infrastructures nécessaires à la transition, ce qui réduit leur rentabilité et ralentit leur déploiement.)

Dans un contexte de taux durablement élevés (croissance mondiale incertaine, tensions géopolitiques etc.) les actifs verts perdent mécaniquement en compétitivité face aux actifs fossiles déjà amortis. Pour les investisseurs, la rentabilité des infrastructures bas carbone ne repose donc plus seulement sur le progrès technologique, mais de plus en plus sur les conditions de financement et le soutien public.

L’enjeu de la physique du réseau électrique

Le réseau électrique peut être compris comme un immense système de tuyaux et de machines reliant les producteurs d’électricité aux consommateurs.

Pour que cet équilibre soit maintenu, le courant circule à une vitesse très précise, mesurée par la fréquence du réseau, fixée en Europe à 50 Hz. Si cette fréquence s’éloigne trop de cette valeur, les équipements se dégradent et des coupures peuvent survenir. Le défi consiste donc à maintenir en permanence la stabilité du système.

Cette stabilité repose en grande partie sur l’inertie (stabilité) du réseau, mais malheureusement, l’inertie du réseau est plus difficile à maintenir dans l’éolien et le solaire que dans les centrales conventionnelles :

• En effet, les centrales conventionnelles, comme le nucléaire, l’hydraulique ou le charbon, fonctionnent avec des alternateurs synchrones, c’est-à-dire de grosses machines mécaniques qui tournent à vitesse constante et sont directement couplées au réseau. Leur masse joue le rôle d’un stabilisateur : en cas de panne, elle amortit le choc, évite que la fréquence ne parte trop vite dans tous les sens, et donne au réseau le temps de se rééquilibrer.
• Les éoliennes et les panneaux solaires, eux, sont reliés au réseau via de l’électronique de puissance, sans masse tournante équivalente. Ils injectent de l’électricité, mais n’apportent pas naturellement cette inertie stabilisatrice. Plus leur part augmente, plus le réseau devient sensible aux à-coups, avec un risque accru de coupures généralisées.
• Cette contrainte physique a des conséquences économiques directes. La valeur d’une installation électrique ne dépend plus seulement de la quantité d’électricité qu’elle produit, mais aussi de sa capacité à stabiliser le réseau.

La réalité matérielle de l’investissement énergétique

On présente souvent la transition énergétique comme un passage « plus propre » et presque immatériel, mais elle repose en réalité sur quelque chose de très concret : des machines, des câbles, des batteries, des centrales, donc beaucoup de matériaux. Autrement dit, on ne sort pas de la dépendance aux ressources, on la déplace. On dépendra moins du pétrole et du gaz, et davantage des métaux et des infrastructures nécessaires pour produire, stocker et acheminer l’énergie.

Capter des flux diffus comme le vent et le soleil exige davantage d’équipements par unité d’énergie utile, donc plus de cuivre, d’acier, de béton, de réseaux, ainsi que des batteries et des systèmes de pilotage.

• Problème : cette intensité matérielle peut alimenter une dynamique de « greenflation » : même si les technologies progressent, le coût des projets bas carbone peut être tiré vers le haut par la hausse des matières premières, par la volatilité des cycles miniers et par des enjeux géopolitiques lorsque certaines étapes clés, comme le raffinage, sont concentrées dans quelques pays.

Pour aller plus loin, on peut raisonner avec une idée très simple : une source d’énergie n’est intéressante que si elle rapporte nettement plus d’énergie qu’elle n’en coûte à mettre en service.

• C’est exactement ce que mesure le TRE, le « taux retour énergétique (sur investissement) » : on compare l’énergie que la filière fournit à l’énergie qu’il faut dépenser pour l’extraire, fabriquer les équipements, les installer, les entretenir et parfois stocker l’électricité.

Les fossiles ont longtemps offert un rendement énergétique très élevé, ce qui laissait beaucoup d’énergie « disponible » pour le reste de l’économie. Si, dans le nouveau système, une part plus importante de l’énergie doit être réinvestie dans l’infrastructure elle-même, l’énergie nette restante diminue, avec des effets possibles sur les coûts, la productivité et le potentiel de croissance.

Comment garantir une énergie propre et pérenne pour l’avenir ?

Dans un monde contraint par la physique, investir dans l’énergie ne peut plus se résumer à cocher des cases « vertes » ou à exclure tel ou tel secteur. L’enjeu central n’est pas seulement de produire de l’énergie bas carbone, mais de garantir que le système énergétique fonctionne réellement, aujourd’hui comme demain. Pour l’ISR, cela implique un changement de regard : passer d’une logique de pure comptabilité carbone à une logique de résilience du système énergétique dans son ensemble.

Repenser la valeur de l’énergie pour mieux investir

Pendant les années 2010, un indicateur a dominé toutes les décisions : le LCOE (Levelized Cost of Energy). Son principe est simple : combien coûte, en moyenne, la production d’un mégawattheure sur toute la durée de vie d’une installation.

• Or, en électricité, le timing fait tout : un mégawattheure solaire produit un midi d’été, lorsque tout le monde produit en même temps, peut valoir très peu, voire rien du tout sur le marché. À l’inverse, un mégawattheure produit un soir d’hiver, lors d’un pic de consommation, a une valeur économique et systémique bien plus élevée.
• On parle de cannibalisation parce qu’une technologie finit par « manger » la valeur de sa propre production : plus il y a de solaire, plus tout le monde produit au même moment, et moins cette électricité vaut quand elle arrive sur le réseau. La quantité produite augmente, mais son utilité pour le système diminue.

L’investisseur de long terme doit donc changer de réflexe. Il ne s’agit plus seulement de financer toujours plus de capacités de production, mais de s’intéresser à ce qui fait réellement fonctionner le système électrique dans son ensemble.

Cela conduit à redonner une place centrale à deux types d’actifs souvent discrets, mais indispensables :

Les réseaux de transport et de distribution

Cela regroupe les lignes, les transformateurs et les postes qui relient les centrales aux consommateurs.

• ️On peut le comparer à un réseau routier, produire plus d’électricité ne sert à rien si les « autoroutes » sont saturées ou inexistantes. Sans réseau suffisant, même l’électricité la plus propre ne peut pas circuler. C’est aujourd’hui l’un des principaux freins physiques de la transition énergétique.

La flexibilité et le stockage

Les batteries, stations de pompage hydraulique et autres ne produisent pas forcément beaucoup d’électricité mais permettent de la stocker ou de la déplacer dans le temps.

• À l’image d’un réservoir, ils accumulent l’énergie quand elle est abondante et la restituent lors des pics de demande. Dans un système de plus en plus dépendant du vent et du soleil, cette flexibilité devient essentielle pour absorber les excédents, sécuriser l’approvisionnement et éviter les coupures.

Mieux gérer le risque physique

Pendant longtemps, le changement climatique a été traité comme un risque de transition (réglementations futures, prix du carbone, normes plus strictes etc.) mais il est désormais doublé par un risque plus immédiat : le risque physique.

L’énergie dépend directement de conditions naturelles très concrètes, et l’eau en est un exemple central.

• ️Les étés 2022 et 2023 ont servi de rappel brutal. En Chine, dans la province du Sichuan, la sécheresse a réduit la production hydroélectrique d’environ 50 %, entraînant des coupures et des arrêts d’usines.
  
• En Europe, et notamment en France, les faibles débits et la température des fleuves ont également contraint certaines centrales, y compris nucléaires, même si l’impact est resté plus limité.
• Pour un investisseur, cela change profondément la grille de lecture car un barrage, une centrale thermique ou nucléaire ne peuvent plus être évalués uniquement sur leurs performances passées. La disponibilité future de l’eau devient un facteur de risque structurant.

Dans un contexte de réchauffement marqué, l’exposition des actifs énergétiques aux contraintes climatiques transforme logiquement leur profil de risques et les besoins d’adaptation (refroidissement en circuit fermé, renforcement des réseaux, protection contre les vagues de chaleur) tendent ainsi à s’inscrire durablement dans la structure du CAPEX.

Des risques systémiques à avoir en tête

À court terme, financer la transition énergétique peut sembler peu attractif

️Elle nécessite d’importants investissements et des infrastructures coûteuses, sans toujours faire baisser immédiatement la facture d’énergie. À l’inverse, tant que nous dépendons encore fortement du pétrole et du gaz, ces énergies peuvent rester disponibles et parfois moins chères à court terme.

En effet, pendant la transition, on investit progressivement moins dans les énergies fossiles pour financer les alternatives bas carbone. Or, tant que nos usages (se déplacer, se chauffer, produire) n’ont pas encore suffisamment changé, la consommation de pétrole et de gaz reste élevée. Dans cette phase intermédiaire, l’offre d’énergie fossile diminue plus vite que la consommation, ce qui entraîne des prix plus élevés et plus instables pour le consommateur.

Toutefois, à plus long terme, le raisonnement s’inverse

Continuer à dépendre des énergies fossiles expose les ménages à des chocs de prix répétés et difficiles à maîtriser (les prix du pétrole et du gaz dépendent de marchés mondiaux instables (géopolitique, tensions sur l’offre, crises).

• À l’inverse, les investissements dans la transition, réseaux, efficacité énergétique, rénovation des logements, énergies bas carbone, visent précisément à réduire durablement cette dépendance et à sécuriser l’accès à l’énergie. Même si la transition demande des efforts au départ, elle offre une meilleure visibilité et une plus grande stabilité des coûts dans le temps.
• Autrement dit, le fossile peut sembler plus simple à court terme, mais il rend le consommateur plus vulnérable. La transition, déjà engagée et inévitable, peut paraître contraignante aujourd’hui, mais elle constitue surtout une adaptation nécessaire pour des prix de l’énergie plus prévisibles et plus maîtrisés demain.