Le marché des quotas carbone européen et les marchés de l’énergie : quelles interactions ?

Les prix de l’énergie ont eu un impact sur les prix des EUA récemment, mais cela n’a pas toujours été le cas. Et ce ne sera pas toujours le cas à l’avenir. Pourtant, il est important de comprendre ce qui se cache derrière la forte corrélation entre le prix des quotas de carbone du SEQE-UE et les marchés de l’énergie visible ces derniers mois.

Le prix des quotas du système d’échange de quotas d’émission de gaz à effet de serre (SEQE-UE ou EU ETS Emissions Trading Scheme en anglais)est influencé par des facteurs tels que les conditions météorologiques, les conditions économiques et les marchés de l’énergie… Les changements d’utilisation des ressources primaires, notamment le remplacement du charbon par le gaz naturel, joue un rôle important dans la réduction des émissions. En effet, le gaz est moins émetteur de CO2 que le charbon pour une même quantité énergétique produite. Les prix de l’énergie déterminent les choix industriels en termes de ressources primaires ; la baisse des prix du gaz favorise sa consommation, réduisant les émissions carbone et logiquement la demande de quotas de CO2 (European Union Allowances ou EUAs). On s’attend à ce que les prix du gaz restent relativement élevés au cours des mois restants de 2024. Avec les niveaux actuels de corrélation entre le gaz et les quotas d’émission du SEQE, nous pouvons nous attendre à une continuité dans la hausse des prix des EUAs. 

• Les systèmes d’échange de quotas d’émission de gaz à effet de serre (SEQE-UE ou EU ETS)
• Changement de combustibles (fuel switching), émissions de carbone et marchés de l’énergie
• Comment les prix de l’énergie déterminent le choix de combustibles ? 
• Quels sont les effets du changement de combustible sur les volumes d’émissions de gaz à effet de serre ? 
• Comment les prix des quotas carbone sont-ils affectés par les marchés de l’énergie ? 
• À quoi s’attendre des marchés du gaz et des prix des quotas carbone ? 

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Les systèmes d’échange de quotas d’émission de gaz à effet de serre (SEQE-UE ou EU ETS)

Qu’est-ce qu’un système d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre SEQE-UE ?

Pour rappel, un système d'échange de droits d'émission de gaz à effet de serre est un mécanisme de marché qui donne un prix aux émissions de CO2. À mesure que les prix augmentent, les industriels qui émettent des gaz à effet de serre sont incités économiquement à réduire ces émissions. 

Le SEQE fixe un “plafond” sur la quantité totale de carbone pouvant être émis dans une certaine juridiction, puis fait correspondre ce plafond à des quotas carbone. Les participants du marché carbone peuvent acheter et vendre ces quotas (ou EUAs European Union Allowances), encourageant ainsi les réductions d’émissions de CO2 en utilisant les lois de l’offre et la demande du marché libre. 

Il s’agit d’un mécanisme de conformité -il est mis en place par les régulateurs et les installations industrielles ont l’obligation de le respecter. 

Qu’est-ce qui détermine le prix dans les systèmes d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre ?

Comme indiqué précédemment dans nos articles, le prix du carbone dépend de différents éléments tels que la météo, les conditions macroéconomiques, les comportements spéculatifs et les marchés de l’énergie. Examinons maintenant l’impact des marchés de l’énergie et du gaz sur le prix des quotas carbone du SEQE-UE.

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Changement de combustibles (fuel switching), émissions de carbone et marchés de l’énergie

Qu’est-ce que le changement de combustible (fuel switching) dans les marchés de l’énergie ? 

Le fuel switching fait référence au remplacement d’un type de combustible par un autre pour la production d’énergie à des fins d’exploitation industrielle. Ce processus est souvent effectué en réponse à l'évolution des conditions du marché de l'énergie, aux exigences réglementaires, aux progrès technologiques ou à des considérations environnementales. Par exemple, cela peut se traduire par le passage de l’utilisation de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel à des sources d’énergie renouvelables comme l’éolien, le solaire, l’hydroélectrique ou la biomasse, ou vice versa. Le fuel switching vise à optimiser la production ou la consommation d’énergie tout en minimisant les coûts de production ou réduisant les émissions carbone (ou les deux).

Quel est un exemple de fuel switching dans les marchés de l’énergie ? 

Dans ce contexte, nous pouvons donner comme exemple le passage du charbon au gaz pour la production d’électricité. Cela a récemment été le cas dans de nombreux pays - ils ont ainsi réduit leurs émissions de gaz à effet de serre et amélioré la qualité de l'air. Par exemple, aux États-Unis, plusieurs centrales électriques alimentées au charbon ont été fermées ou converties en installations alimentées au gaz naturel en raison de réglementations environnementales plus strictes, telles que le Clean Power Plan. 

Quel est l’effet du passage du charbon au gaz sur les émissions de gaz à effet de serre ? 

Passer du charbon au gaz comme source de combustible implique une réduction importante des émissions de carbone liées à la combustion. 54 % de l'énergie du méthane (CH4), le principal composant du gaz naturel, provient de ses atomes d'hydrogène, qui se transforment en vapeur d'eau inoffensive lors de la combustion. La structure chimique du charbon rend sa combustion beaucoup plus polluante. L'intensité de CO2 de la combustion du gaz naturel est d'environ 0,18 kg/kWh-th, alors qu'elle atteint environ 0,37 kg/kWh-th lorsqu'on utilise du charbon.

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Comment les prix de l’énergie déterminent le choix de combustibles ? 

Voici quelques exemples de différentes régions du monde qui montrent le coût historique du passage du charbon au gaz. Des caractéristiques propres à chaque pays et sa situation macroéconomique font que le prix de passage du charbon au gaz est différent d'un endroit à l'autre. 

Émissions de gaz à effet de serre et prix du fuel switching aux États-Unis

Aux États-Unis, les données de l'EIA (Energy Information Administration) indiquent que le prix moyen du charbon était de 43 dollars/tonne entre 2010 et 2019, ce qui représente un coût très bas de 0,7 cents par kilowattheure d'énergie thermique (kWh-th). Au cours de la même période, le prix moyen du gaz naturel était de 3,3 $ par millier de pieds cubes (mcf), soit 1,1 cent par kWh-th. Ainsi, le coût supplémentaire de l'utilisation du gaz naturel était d'environ 0,4 centime par kWh-th - le remplacement direct du charbon par le gaz coûtait donc 20 $ par tonne de CO2 évitée. 

Émissions de gaz à effet de serre et prix du fuel switching en Europe

En Europe, le prix moyen du charbon importé sur la période 2010-2019 était de 87 dollars la tonne, soit un coût de 1,2 centime par kWh-th. Pendant la même période, le prix moyen du gaz était de 8,2 dollars par mcf, soit 2,7 cents par kWh-th. Cela signifie qu'il y avait une prime de 1,5 centime par kWh-th pour le gaz naturel. Ainsi, remplacer directement le charbon par du gaz avait un coût de 80 $ par tonne d'émissions de CO2 évitées.

Émissions de gaz à effet de serre et prix des changements de combustibles au Japon 

Au Japon, le prix du gaz importé était encore plus élevé qu'en Europe, il était de 12,2 dollars par mcf entre 2010 et 2019. Cela s'est traduit par une coût de passage du charbon au gaz de 150 $ par tonne d'émissions de CO2 évitées. Ce coût élevé s'explique par les conséquences de la catastrophe nucléaire de Fukushima, qui a entraîné la fermeture de 300 TWh par an de la capacité nucléaire japonaise pendant cette période. En conséquence, le remplacement direct par du gaz a nécessité d’importantes importations de GNL, contribuant du jour au lendemain à plus de 10 % du resserrement du marché mondial du GNL.

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Quels sont les effets du fuel switching sur les volumes d’émissions de CO2 ? 

Lien entre le fuel switching et les émissions de CO2 

Lorsque les prix du gaz diminuent, les industries utilisent davantage de gaz que de charbon pour leurs opérations en raison des bénéfices en termes de coûts. Étant donné que le gaz naturel produit moins d’émissions de gaz à effet de serre que le charbon, cela entraîne une réduction du volume des émissions de CO2 émises. Par conséquent, des prix du gaz plus bas correspondent généralement à des émissions plus faibles, tandis que des prix du gaz plus élevés ont tendance à entraîner des émissions plus élevées, car les industries peuvent recourir à des sources de carburant moins chères mais à plus forte intensité de carbone, comme le charbon. 

Un exemple de la relation entre le fuel switching et les émissions de carbone

Dans un récent rapport, l’Agence internationale de l’énergie (IEA) confirme la corrélation entre les prix du gaz et les émissions avec des preuves empiriques de 2021. La dépendance à l’égard de la production d’électricité à partir du charbon en 2021 a été aggravée par les prix très élevés du gaz naturel à l’époque. L’exploitation des centrales à charbon existantes aux États-Unis et dans certains pays européens était beaucoup moins chère que l’exploitation des centrales au gaz pendant la majeure partie de l’année. Ce passage du gaz au charbon a entraîné une augmentation d’environ 250 millions de tonnes des émissions mondiales de CO2. Par exemple aux États-Unis, les émissions des centrales au charbon ont vu une hausse de 17 % en 2021. Au même moment, l’Union européenne a connu une augmentation de 16 % des émissions de CO2, bien que cette hausse soit inférieure à celle enregistrée en 2019. 

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Comment les prix des quotas carbone sont-ils affectés par les marchés de l’énergie ? 

Effet du fuel switching sur le prix des quotas carbone

Comme souligné précédemment, la baisse des prix du gaz entraîne une diminution des émissions de CO2, ce qui entraîne une réduction de la demande de quotas de carbone. Ainsi, cette diminution de la demande peut également entraîner une baisse des prix des quotas de l’Union européenne (EUA). La corrélation entre les prix du gaz, les émissions de carbone et les prix des EUA montre que les marchés du carbone peuvent réagir aux changements des coûts énergétiques.

Un exemple de 2023 et 2024 de l’effet du fuel switching sur les prix des quotas carbone du SEQE-UE

A la fin de 2023 et au début de 2024, les prix des quotas de carbone de l’UE ont connu une baisse, portée notamment par la dynamique des marchés de l’énergie et les phénomènes de fuel switching. Les prix du gaz ont connu une baisse, et les prix des quotas carbone (EUA) y étaient très étroitement liés. Cette corrélation a été très forte, presque parfaite dans les derniers mois de l'année.

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À quoi s’attendre des marchés du gaz et des prix des quotas carbone ? 

En mars 2024, les prix du gaz ont augmenté. En effet, une baisse de l’offre en Europe a apporté une augmentation des prix du gaz naturel TTF de l’UE de 18 %. Cela s’est également rapidement reflété dans les prix des EUA, qui ont augmenté de 15 % sur la même période. Cela pourrait se reproduire au cours des prochains mois de 2024 : il est peu probable que la corrélation gaz-EUA diminue sur le très court terme. Cela nous amène à nos projections concernant les prix de marchés du carbone -les EUA devrait rester autour de 70 EUR d’ici fin 2024 - cette année offre une excellente opportunité pour devenir un investisseur carbone. 

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