La politique énergétique fédérale dans le secteur des cleantechs : bilan et tendances 2013 du Département de l'Energie américain

1/03/2013

La politique énergétique américaine est une entreprise complexe se construisant autour de thématiques phares comme l'innovation, l'emploi et la compétitivité, le tout sur une toile de fond socio­économique tissée par la conjoncture américaine et internationale du moment. Elle se traduit par un ensemble de programmes, initiatives et financements mis en place par les agences et ministères américains, en particulier le Département de l'Energie (Department of Energy, ou DOE), selon des objectifs à plus ou moins long terme, fixés par les gouvernements successifs. Pour le secteur des technologies vertes, les programmes nationaux mis en place jouent un rôle clé : l'essor des cleantechs aux Etats­Unis est fortement lié aux investissements publics nécessaires à leur développement et à la recherche de seuils de compétitivité (en matière de performance comme de coûts) pour permettre leur déploiement. En janvier 2013, la totalité des nouvelles capacités de production d'électricité connectées aux réseaux américains sont des sources renouvelables, tandis que ces dernières représentent plus de la moitié des capacités installées en 2012 [1]. Alors que les questions fiscales font la une de l'actualité aux Etats­Unis ces dernières semaines, il apparaît opportun de faire le bilan des investissements publics américains passés et futurs dans le secteur des technologies propres [2­3].

Introduction

Il y a quatre ans, les technologies propres ­ en particulier liées à l'énergie ­ étaient très en vogue et attiraient à la fois des soutiens gouvernementaux et des capitaux privés en abondance. Aujourd'hui, d'autres facteurs cycliques ont modifié les investissements des capital­risqueurs dans ce domaine (la production de gaz naturel s'est par exemple envolée en quelques années après l'amélioration des technologies de fracturation ­ elle même soutenue par des investissements fédéraux au cours des dernières décennies [4]). Nous avons traité ce changement de paradigme dans plusieurs Bulletins Electroniques (voir par exemple [5]). Au vu des prix actuels du gaz naturel sur les marchés américains, l'intérêt pour des carburants et sources d'énergie plus chers et souvent moins éprouvés se réduit inévitablement. Mais si les investissements privés dans les technologies propres vacillent, ils ne sont pas pour autant près de s'effondrer. Les mêmes facteurs macroéconomiques ­ changement climatique, inquiétude concernant les ressources naturelles ou encore montée en puissance des BRICS (Brésil, Russie, Inde, Chine et Afrique du Sud) dans ce domaine ­ continuent et continueront de soutenir la viabilité du secteur à long terme. Comme le révèle le graphique ci­dessous, les investissements chinois dans le secteur des énergies propres sont en forte augmentation. Du côté du gouvernement, malgré les appels en faveur d'une réduction des dépenses publiques et les reconfigurations successives des plans d'investissements en cette période postélectorale, le président Obama a réaffirmé dans son discours sur l'état de l'Union son intention de continuer à développer les énergies renouvelables et à les rendre plus compétitives.

Comparaison des investissements américains et chinois dans le secteur des énergies propres en 2011 et 2012
Crédits : MS&T d'après les données Bloomberg New Energy Finance Data

1. Décryptage des politiques d'investissement public dans les cleantechs

La politique américaine en matière d'innovation verte est bien souvent simplifiée et réduite à des investissements de recherche, ou largement ignorée par ceux qui privilégient des objectifs à court terme (création d'emplois verts par exemple) et oublient les défis technologiques inhérents à la transition énergétique américaine. La réalité est bien plus complexe et les investissements fédéraux, loin de constituer une politique unique et cohérente, sont très divers. A cet égard, il est possible de considérer que la Californie mène le train de l'innovation et fait figure de leader avec des objectifs ambitieux, et une politique renouvelable ouvertement affichée [6].

Dans l'optique de fournir au grand public une vision claire des politiques fédérales de soutien des technologies propres ­ et dans l'esprit affiché par le gouvernement de favoriser l'open data [7], l'ITIF (Information Technology and Innovation Foundation [8], un think tank dédié à la réflexion sur les politiques d'innovation et l'apport de la technologie et des NTIC) a développé un outil web intitulé Energy Innovation Tracker [9]. La plateforme propose un descriptif des investissements fédéraux en matière d'innovation et de cleantech. Elle revient sur les technologies ciblées par les différents programmes, la mosaïque d'agences impliquées et les objectifs visés jusqu'au descriptif de certains projets phares.

Le Tracker permet de mettre immédiatement en évidence la variété et la structuration des fonds publics dédiés au secteur des technologies propres : sciences fondamentales, recherche et développement (R&D), projets de démonstration, régulation, accès aux capitaux et éducation, déploiement des technologies, marchés publics, stimulation de l'industrialisation constituent le large champ d'applications du programme d'investissement.

  • Les sciences fondamentales comme la chimie, la biologie et la physique n'ont bien souvent pas d'applications directes sur les marchés, mais la majeure partie des innovations technologiques de rupture viennent d'elles. En 2013, la National Science Foundation va investir 43 millions de dollars dans des projets de sciences fondamentales à travers le maillage universitaire américain, sur des sujets comme les nanotechnologies, les piles à combustible et la recherche biomédicale [10]. Le Département de l'Energie américain (DOE) conduit en parallèle des projets de recherche fondamentale en physique, chimie, énergie nucléaire, ingénierie de données et informatique en utilisant le système des National Laboratories.

  • La recherche et développement (R&D) : lorsque les sciences fondamentales progressent assez en laboratoire pour que des usages potentiels se dessinent, la R&D entre dans la danse. La R&D est une recherche bien plus spécifique censée se concentrer sur des besoins technologiques explicites au travers notamment de la création de prototypes. Le programme phare d'investissements publics en R&D est celui du Département de l'Energie, ARPA­E (Advanced Research Projects Agency­Energy). Le DOE finance le prototypage de technologies prometteuses qui seraient considérées comme trop risquées pour des investisseurs privés [11]. A l'origine, ARPA- E a été financé par l'American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) de 2009. Depuis 2010, une série de hubs spécifiques ont été créés, consacrant des domaines scientifiques clés : citons par exemple Energy Efficiency Buildings, Fuels from Sunlight ou Critical Materials Research [12].

  • Les projets de démonstration permettent de démontrer au public l'intérêt pratique des nouveaux procédés et systèmes mis au point, et fournissent aux scientifiques l'occasion d'analyser en contexte réel la validité technique et économique de leurs technologies (analyse de données contextuelles, retours des utilisateurs et des consommateurs, etc.). En raison des besoins élevés en capitaux de nombreuses technologies inhérentes à la production d'énergie, les projets de démonstration sont souvent peu soutenus par le secteur privé. Ils restent une étape nécessaire et indispensable pour convaincre le public et les investisseurs de se lancer dans l'aventure. La politique volontariste du gouvernement Obama sur cette question s'est confirmée en 2009 grâce aux fonds alloués aux technologies propres (notamment les réseaux intelligents) à travers le Recovery Act. Le programme de relance économique américain opte pour le financement de 130 projets cleantech avec une participation à hauteur de 4,5 milliards de dollars. Si la grande majorité des fonds sont destinés au déploiement de technologies déjà connues telles que le comptage intelligent ou l'automatisation de la distribution, 615 millions de dollars de financements publics se concentrent sur des projets de démonstration d'options techniques comme la tarification dynamique, l'intégration des ressources d'énergie distribuées et la cyber­sécurité [13].

  • L'évolution de la régulation et de l'accès aux capitaux, la création de marchés publics, l'aide au déploiement des technologies et à l'investissement dans les productions manufacturières nationales : Le lancement de nouveaux projets peut être facilité par l'optimisation des procédures administratives et juridiques. Les crédits d'impôts permettent de soutenir l'éclosion de marchés (panneaux photovoltaïques résidentiels par exemple ou encore soutien à l'industrie éolienne qui a été récemment prolongé pour l'année 2013) et le développement de la production des technologies vertes (solaire, éolien, biomasse, etc.). Enfin, la création de marchés publics peut également permettre de soutenir des technologies émergentes mais prometteuses qui sont trop risquées pour le secteur privé. Un exemple parmi d'autres, la Section 48C Advanced Energy Manufactruing Tax Credit accorde des crédits d'impôts aux producteurs d'énergie désireux d'investir dans la construction ou la rénovation de lignes de production dédiées aux cleantechs sur le territoire américain [14]. Autre mesure clé, 29 états américains ont opté pour un mécanisme incitatif à l'émergence de projets renouvelables de toutes les tailles sur les réseaux électriques : les RPS (Renewable Portfolio Standards) [15].

    L'innovation en matière de technologies propres ne se résume donc pas à une politique unique, qu'elle soit relative à la R&D, à des incitations financières à travers les systèmes de taxation ou à l'assouplissement de la régulation mais plutôt à un ensemble de mesures, à plusieurs niveaux et mises en place par des acteurs complémentaires. Un cadre idéal d'investissements publics dans les cleantechs devrait couvrir l'écosystème complet de l'innovation en ciblant en priorité les faiblesses des programmes de développement et de déploiement des technologies propres de prochaine génération.

2. Bilan des investissements dans le secteur des énergies propres depuis 2009

La figure 2 ci­dessous détaille l'évolution des investissements fédéraux américains au cours des quatre dernières années dans le secteur des cleantechs. Elle sépare les investissements entre développement et déploiement de technologies. La partie développement intègre les sciences fondamentales, la R&D et les projets de démonstration. La partie déploiement rassemble les marchés publics, les efforts engagés sur la régulation et le carcan administratif régissant le secteur, ainsi que l'aide au déploiement commercial de ces technologies. La figure 3 revient plus en détails sur la répartition de ces investissements en intégrant le stimulus de l'ARRA dont les fonds ventilés sur les années 2009 et 2010.

Au cours des quatre dernières années, la balance entre développement et déploiement de technologies a évolué de façon spectaculaire, en raison notamment du volume des marchés publics lancés par le Département de la Défense américain, le Département de l'Energie et le Trésor, qui ont permis le déploiement de systèmes déjà existants (technologies disponibles "sur l'étagère", ou off­the­shelf). De 2009 à 2011, les fonds fédéraux voués au déploiement ont quasi­quadruplé, tandis que les investissements en R&D restent stables.

Evolution des investissements nationaux dans le secteur des technologies propres (ARRA et années fiscales 2009 à 2012 hors ARRA)
Crédits : MS&T, d'après les données Energy Innovation Tracker [9]

Comme le montre la figure 3, si l'on répartit l'enveloppe budgétaire du stimulus sur les années fiscales 2009 et 2010 (les deux années qui ont vu la quasi­totalité des fonds ARRA distribués), on observe que ces fonds ont été principalement alloués à la R&D, aux projets de démonstration (à travers des programmes industriels et universitaires) et à la création d'incitations tarifaires (crédits d'impôts notamment). Si beaucoup de critiques ont fusé sur l'ARRA en l'accusant de ne pas avoir su contrebalancer les effets pervers de la crise économique qui toucha en même temps les Etats­Unis, le stimulus a néanmoins offert de nouvelles opportunités de financement (attirant par la même occasion des investissements privés complémentaires), notamment grâce à l'ARPA­E (Advanced Research Projects Agency­Energy) déja cité [16].

Détail des investissements nationaux dans le secteur des technologies propres (années fiscales 2009 à 2012 incluant le stimulus ARRA)
Crédits : MS&T, d'après les données Energy Innovation Tracker [9]

Si l'on regarde de plus près, ce second graphique suggère un déclin des investissements dans les énergies propres d'environ 8 milliards de dollars entre 2010 et 2012. Le financement du déploiement de technologies a été réduit de 6 milliards de dollars en deux ans. Cela représente une baisse relative de 66% à 59% du montant total des investissements fédéraux de 2010 à 2012. En comparaison, le financement des projets de démonstration a presque disparu, passant de 6% à 0,2% du montant total sur la même période. Ce manque de soutien fédéral envers les projets de démonstration dans la période post­stimulus souligne selon certains experts le manque de visibilité de la politique énergétique fédérale, une faiblesse accusée d'impacter l'écosystème entier de l'innovation américaine [17]. Bien que très exigeant en capitaux (comme mentionné précédemment), les projets de démonstration sont vus comme un exercice éducatif indispensable permettant aux producteurs, fournisseurs, investisseurs comme aux consommateurs de tester et d'adopter un nouveau procédé et d'accompagner des technologies difficilement compétitives sans subventions.

C'est le débat classique de l'allocation des fonds publics supposés se concentrer sur le déploiement de technologies existantes ou le développement de technologies émergentes (ou les deux, mais dans quelles proportions). Aujourd'hui, de nombreuses technologies propres ne sont pas compétitives (en matière de coûts comme de performances), notamment lorsqu'on les compare aux technologies de production d'énergie traditionnelles. En favorisant le large déploiement sur les marchés de technologies matures, l'état fédéral concentre pour le moment ses efforts à rendre les énergies vertes compétitives en les subventionnant auprès des producteurs et des consommateurs, avec l'espoir que les économies d'échelle vont permettre de rapidement diminuer les coûts. Le Département de l'Energie américain a par exemple lancé le programme SunShot [18­19] avec l'ambition affichée de rendre la production d'électricité d'origine solaire compétitive avec les énergies fossiles, et donc de réduire le prix des technologies solaires d'environ 75% entre 2010 et 2020. En parallèle, les marchés publics de niche créés au travers des différents programmes des départements américains de la défense et de l'énergie sont supposés fournir une ouverture aux technologies émergentes qui se trouvent à la limite de la commercialisation. Est­ce la politique la plus opportune en matière d'innovation sur le long terme ? Le second mandat du président Obama devrait révéler rapidement les ambitions de l'équipe gouvernementale en place sur ce sujet.

3. Quel sera le fil rouge du Département de l'Energie américain en 2013 ?

Quels sont les axes stratégiques du Département de l'Energie américain pour les mois à venir ? Appuyons­nous sur l'actualité pour y voir plus clair. David Sandalow, le Sous­Secrétaire à l'énergie, a détaillé la semaine dernière au Cleantech Investor Summit en Californie, sept thématiques centrales. Elles sont au coeur de ses préoccupations et elles rejoignent les principaux points évoqués par l'ancien Secrétaire à l'énergie Steven Chu dans sa lettre de départ [20].

a. La modernisation du réseau électrique américain est toujours une priorité. La résilience des systèmes électriques a pris une dimension toute particulière suite aux ouragans Katrina et Sandy et à la récente coupure de courant durant le Superbowl. En parallèle, la cyber­sécurité est une thématique phare qui verra des investissements publics plus conséquents. L'implication du secteur privé y est considérée comme indispensable. Le Smart Grid doit continuer son avènement à travers le pays, avec notamment la multiplication des sources d'énergie distribuées sur les réseaux américains.

b. Le prix du gaz naturel est à un niveau extrêmement bas : les gaz non conventionnels sont au coeur des débats fédéraux en ce début 2013. La technique de fracturation hydraulique et le forage horizontal ont profondément transformé le paysage énergétique américain. La question de l'export de gaz naturel liquéfié est désormais posée : le Département de l'Energie a lancé une consultation sur le sujet, seize sociétés se sont d'ores et déjà positionnées sur ce marché [21].

c. Le développement de l'industrie solaire : le Département de l'Energie poursuit son programme SunShot [22] visant à diminuer les coûts de la filière photovoltaïque aux Etats­Unis, mais il reste d'énormes progrès à faire, notamment dans l'intégration des technologies de stockage et la simplification des démarches administratives dans la mise en place de nouveaux projets [23].

d. L'essor des véhicules électriques : le Département de l'Energie américain en a fait l'un de ses chevaux de bataille [24]. Revenant sur l'objectif de Barack Obama pendant son discours à la nation en 2011 ­ 1 million de véhicules électriques d'ici 2015 ­ le DOE a souligné son objectif majeur de diminuer le coût des batteries lithium­ion de 650$/kWh à 300 $/kWh grâce à 2.4 milliards d'investissements sur les trois prochaines années. Bien sûr, les connaisseurs diront qu'une demande en véhicules électriques plus faible que prévue a conduit en 2012 les deux entreprises A123 systems et EnerDel (toutes deux récipiendaires de fonds de département de l'énergie) à la faillite [25]. La bonne nouvelle est que les fonds destinés à la recherche sont aujourd'hui réorientées vers des programmes destinés à développer de nouvelles technologies de batteries et des matériaux plus légers. Le DOE encourage également les entreprises à installer des stations de recharge avec son programme Workplace Charging Challenge [26] au sein du EV Everywhere Grand Challenge [27], avec un objectif de 500 entreprises participantes : Google, Verizon et General Electric ont déjà adhéré au programme.

e. La nouvelle ère du Big Data : c'est la thématique buzz du moment, même si l'ingénierie de données a toujours été au centre des enjeux ces dernières années (voir [28]). Le volume de données plus importants dû à l'essor des NTIC associé aux puissances de calcul importantes disponibles devraient stimuler les innovations.

f. L'évolution des modes d'accès au financement pour les technologies propres : le besoin est réel et l'attente de modèles d'affaires innovants forte [29].

g. Renforcements des relations et des échanges commerciaux avec la Chine : la relation entre les Etats- Unis et la Chine sur les thématiques liées à l'énergie a longtemps été tumultueuse, mais les récents investissements chinois dans le secteur américain des technologies propres a passablement changé la donne. Ce mouvement apparaît complémentaire avec celui des capital­risqueurs américains qui écartent des fonds du solaire, de l'éolien et d'autres sources d'énergie exigeant beaucoup de capitaux pour les diriger vers des projets correspondant davantage à leur savoir­faire central, orienté vers Internet et l'informatique ­ notamment en Asie. Ce mouvement profite à des sociétés développant des services ou logiciels de gestion énergétique ou des technologies de distribution intelligente [30].

L'année 2013 apparaît comme une nouvelle période clé dans le domaine de l'énergie et donc des cleantechs aux Etats­Unis : essor des gaz non conventionnels, stratégie fédérale d'investissements publics dans les cleantechs à confirmer de la nouvelle équipe Obama, repositionnement international, les prochains mois seront une fois encore palpitants !

Pour en savoir plus, contacts :

­ [8] Site de l'Information Technology and Innovation Foundation : http://www.itif.org/
­ [9] Site de l'Energy Innovation Tracker : http://energyinnovation.us/
­ [12] Hubs du département de l'énergie américain : http://energy.gov/science-innovation/innovation/hubs
­ [16] Site de l'ARPE­E : http://arpa­e.energy.gov/
­ [18] Site de l'initiative Sunshot : https://www1.eere.energy.gov/solar/sunshot/index.html
­ [20] Lettre de départ de l'ancien Secrétaire à l'énergie Steven Chu : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/ZD3Z4
­ [26] Détails sur le EV Everywhere Grand Challenge : http://redirectix.bulletins­electroniques.com/7cFVU

Sources :

­ - Notes issues de la conférence DistribuTech 2013 ­ Mega Session: Priming the Pump: What's Working and Delivering Value from the Recovery Act, 30 janvier 2013.
­ [1] "100% of electric capacity added in U.S. last month was renewable" ­ Bump, P. ­ 2013 ­ Grist­ Disponible sur : http://redirectix.bulletins­electroniques.com/JkMh2
­ [2] "L'après élections 2012 : analyse et prédictions d'un lobbyist scientifique" ­ Imbs, M. et Lohier, F. ­ BE Etats- Unis 318 ­ 02/2013 ­ Disponible sur : http://www.bulletins­electroniques.com/actualites/72153.htm
­ [3] "Séquestration du budget fédéral R&D : un accord au sein du Congrès est indispensable" ­ Imbs, M. ­ BE Etats­Unis 310 ­ 11/2012 ­ Disponible sur : http://www.bulletins­electroniques.com/actualites/71564.htm
­ [4] "Where the shale gas revolution came from: Government's role in the development of hydraulic fracturing in shale" ­ Trembath, A. et al. ­ 2012 ­ Disponible sur : http://redirectix.bulletins­electroniques.com/J50pF
­ [5] "La fin des Cleantech ? Conférence Verge @GreenBuilt" ­ Rouif, S. ­ BE Etats­Unis 310 ­ 11/2012 ­ Disponible sur : http://www.bulletins­electroniques.com/actualites/71568.htm
­ [6] "De la recherche au business : les formules du succès californien mises en oeuvre pour la croissance verte" ­ Caumon, P. ­ BE Etats­Unis 247 ­ 05/2011 ­ Disponible sur : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/66819.htm
­ [7] "Code for America et SF Open Data, l'innovation au service des pouvoirs publics" ­ Bouffaron, P. Bouquet, B.­ BE Etats­Unis 309 ­ 11/2012 ­ Disponible sur : http://www.bulletins­electroniques.com/actualites/71490.htm
­ [10] Descriptif du budget de la NSF FY2013 : http://www.nsf.gov/bfa/bud/index.jsp
­ [11] "L'innovation de rupture au service d'un nouveau paradigme énergétique : l'ARPA­E, un pari américain" ­ Joseph, E. ­ Rapport d'Ambassade ­ 12/2012 ­ Disponible sur : http://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm12_038.htm
­ [13] "A policy framework for the 21th century grid: enabling our secure energy future" ­ National Science and Technology Council ­ 2011 ­ Disponible sur: http://www.whitehouse.gov
­ [14] "Advanced Energy Credit for Manufacturers" ­ IRC ­ Disponible sur: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/j0Ppd
­ [15] "Le développement des énergies renouvelables est à l'oeuvre en Californie, honneur au soleil" ­ Caumon, P.­ BE Etats­Unis 278 ­ 02/2012 ­ Disponible sur : http://www.bulletins­electroniques.com/actualites/69167.htm
­ [17] "Bridging the clean energy valleys of death" ­ Jenkins, J. et Mansur, S., 11/2011 [19] "Sunshot : de l'Initiative à la "Vision"" ­ Caumon, P. et Deschamps, T. ­ BE Etats­Unis 282 ­ 03/2012 ­ Disponible sur: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69449.htm
­ [21] "U.S. Chamber: Liquefied Natural Gas (LNG) Exports Make Sense" ­ 01/2013 ­ Disponible sur : http://redirectix.bulletins­electroniques.com/LQYxa
­ [22] "SunShot takes aim at PV costs: Part two: With its SunShot program, the US Department of Energy (DoE) is trying to lead the world in research dedicated to slashing PV costs" ­ Renewable Energy Focus, Volume 12, Issue 3, May­June 2011, Pages 44­46,48­49.
­ [23] Présentation de Steve Chalk, Deputy Assistant Secretary, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, DOE au cours d'un briefing organisé par l'Environmental and Energy Study Institute ­ 01/2013 ­ Disponible sur: http://www.eesi.org/020513_renewables
­ [24] "EERE: Ushering in an Era of American Clean Energy" ­ présentation de David Danielson, Assistant Secretary, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, DOE ­ 12/2012
­ [25] "US Department of Energy Backtracking on 1 Million EVs by 2015" ­ Clean Technica ­ 02/2013 ­ Disponible sur : http://redirectix.bulletins­electroniques.com/VU49S
­ [27] "DOE Launches Workplace Charging Challenge" ­ Energy Manager Today ­ 02/2013 ­ Disponible sur: http://redirectix.bulletins­electroniques.com/GvDj4
­ [28] "L'avènement du Big Data : une (r)évolution ?" ­ Bouffaron, P. et Bouquet, B. ­ BE Etats­Unis 313 ­ 12/2012 ­ Disponible sur : http://www.bulletins­electroniques.com/actualites/71763.htm
­ [29] "Supporters eager for action on new financing mechanisms" ­ Juliano, N. ­ Greenwire ­ 02/2013 ­ Disponible sur : http://www.eenews.net/Greenwire/2013/02/07/6
­ [30] "7 major energy trends to watch for in 2013" ­ Fehrenbacher, K. ­ GigaOM ­ 02/2013 ­ Disponible sur : http://redirectix.bulletins­electroniques.com/PsBQU