L’énergie : acteur majeur dans le développement économique des nations

L’énergie, qui est nécessaire à tous les aspects de la vie, joue un rôle clé pour le développement des pays. Les pays doivent utiliser l’énergie de manière efficace pour être avantagés dans la concurrence mondiale et assurer le développement durable. Les pays qui utilisent l’énergie de manière efficace réussissent sur le plan économique et sont en tête de la concurrence.

La consommation d’énergie a augmenté au fil du temps, en étroite association avec le PIB, tant au niveau mondial que dans les différents pays. Ce chiffre, basé sur les données de la Banque mondiale :

La figure 1 montre que les deux variables ont également des fluctuations similaires autour de la tendance – la croissance de la consommation d’énergie ralentit en période de récession – ce qui suggère qu’il existe une réelle relation entre elles. Toutefois, la consommation d’énergie a augmenté beaucoup plus lentement que le PIB. Cela signifie que l’intensité énergétique – l’énergie utilisée par dollar de PIB – a diminué régulièrement au fil du temps. Lorsque nous examinons un instantané d’une année donnée, il existe également une relation étroite entre la consommation d’énergie par habitant et le revenu par habitant dans les différents pays :

Figure 2 Source : Agence internationale de l’énergie, Banque mondiale

Cela laisse de nombreuses questions sans réponse :

La disponibilité et la qualité de l’énergie sont-elles les moteurs de la croissance économique ? Ou l’utilisation de l’énergie n’est-elle qu’un effet secondaire de la croissance ? La relation entre l’énergie et la croissance a-t-elle changé au fil du temps ? Et quels sont les facteurs qui ont réduit l’énergie nécessaire pour produire un dollar de PIB ?

Un article publié dans les Ecological Economics Reviews de cette année essaye de répondre à ces questions dans une synthèse de la littérature sur le rôle de l’énergie dans la croissance économique.

Alors que la physique montre que l’énergie est nécessaire à la production économique et, par conséquent, à la croissance économique, la théorie dominante de la croissance économique, à l’exception des modèles spécialisés d’économie des ressources, ne prête aucune attention au rôle de l’énergie. Les économistes écologiques, en revanche, attribuent souvent à l’énergie le rôle central dans la croissance économique. Il est évident que la critique des modèles de croissance économique classiques qui ignorent l’énergie est légitime, mais les théories qui tentent d’expliquer la croissance entièrement en fonction de l’approvisionnement en énergie, tout en ignorant le rôle de l’information, de la connaissance et des institutions, sont également incomplètes.

En vue de réconcilier les modèles économiques traditionnels et écologiques de croissance économique, nous présentons ici un modèle simple qui intègre le modèle traditionnel de croissance économique de Solow dans un cadre plus général où l’énergie et le capital sont de piètres substituts. Le modèle permet au changement technologique d’affecter la productivité de l’énergie et du travail séparément et différemment, de sorte que nous pouvons distinguer le changement technologique qui augmente l’énergie et celui qui augmente le travail. En d’autres termes, le changement technologique qui augmente la productivité de l’énergie et le changement technologique qui augmente la productivité du travail.

Le modèle montre que lorsque l’énergie efficace – le produit de la quantité et de la qualité de l’énergie et du niveau de technologie d’augmentation de l’énergie – est rare, elle contraint fortement la croissance économique, mais lorsque l’énergie efficace devient plus abondante, elle est beaucoup moins un facteur limitant et le modèle conventionnel général explique assez bien la croissance économique. Cela explique pourquoi la théorie de la croissance économique classique ignore l’énergie – elle est surtout conçue pour expliquer les soixante dernières années de l’histoire économique où l’énergie était abondante et bon marché dans les pays développés.

Stern et Kander (2011) montrent que la croissance de l’utilisation de l’énergie et l’augmentation du changement technologique dans le domaine de l’énergie ont été les principales sources de croissance en Suède au XIXe et au début du XXe siècle. Cependant, à la fin du XXe siècle, l’augmentation de la main-d’œuvre est devenue le principal moteur du changement technologique. Ceci explique la révolution industrielle comme un relâchement des contraintes sur la croissance économique due au développement des méthodes d’utilisation du charbon et à la découverte de nouvelles ressources en combustibles fossiles.

Ce modèle explique également pourquoi le coût de l’énergie en tant que part de la valeur de la production a chuté de façon spectaculaire au fil du temps, comme le montre ce graphique :

Figure 3 Source : Stern et Kander (2011)
Lorsque les intrants sont relativement difficiles à substituer les uns aux autres (élasticité de substitution inférieure à un), une baisse du prix relatif d’un intrant réduit sa part de coûts ou de revenus. C’est ce qui est arrivé à l’énergie par rapport au travail et au capital pendant deux siècles en Suède. Les travaux préliminaires de Kander et d’autres chercheurs suggèrent qu’une diminution de la part du coût de l’énergie est commune à plusieurs pays.

L’intensité énergétique n’a pas seulement diminué au niveau mondial au cours des dernières décennies, comme nous l’avons montré ci-dessus, mais elle a diminué pendant au moins 150 à 200 ans dans de nombreux pays, y compris les États-Unis :

Figure 4 Sources : U.S. E.I.A., U.S. Bureau of Economic Analysis, Angus Maddison
Le graphique montre que lorsque seules les formes commerciales modernes d’énergie sont considérées, l’intensité énergétique suit une courbe en forme de U inversé. Mais ce n’est pas le cas lorsque l’on considère la biomasse traditionnelle, la force musculaire, etc.

Les facteurs qui ont entraîné la baisse de l’intensité énergétique peuvent être regroupés dans les catégories suivantes :

• substitution entre l’énergie et d’autres intrants
• le changement technologique
• les changements dans la composition de l’apport énergétique
• les changements dans la composition de la production
• changement de structure

Le progrès technologique semble avoir été le principal facteur de réduction de l’intensité énergétique. Des données plus désagrégées montrent généralement que le changement technologique joue un rôle moins important et le changement structurel un rôle plus important. Le passage à des combustibles de meilleure qualité a également réduit l’intensité énergétique dans certains pays comme les États-Unis, mais dans d’autres comme la Chine et l’Inde au cours des dernières décennies ou l’Allemagne et la Grande-Bretagne au XIXe siècle, le passage au charbon a augmenté l’intensité énergétique, toutes choses égales par ailleurs.

On pense généralement que la part croissante du secteur des services dans l’activité économique au fil du temps réduirait l’intensité énergétique, mais les gains qui en découlent sont moins que largement estimés, car le secteur des services nécessite encore d’importants apports énergétiques pour soutenir l’infrastructure des immeubles de bureaux, des centres commerciaux, etc. Il est également prouvé que le commerce n’entraîne pas de réduction de la consommation d’énergie et de la pollution dans les pays développés par la délocalisation des industries à forte intensité de pollution.

Le document laisse entendre que les futures contraintes sur l’utilisation de l’énergie limiteraient la croissance économique, mais que les réductions de l’utilisation de l’énergie ne ramèneraient pas les niveaux de vie à ceux des siècles précédents grâce à une technologie beaucoup plus performante. La limite ultime à la croissance économique dans un monde où l’environnement ou les ressources sont limités est la mesure dans laquelle nous pouvons continuer à améliorer la productivité énergétique. Bien que la thermodynamique prescrive des réponses précises pour des processus simples, la limite ultime au niveau macro-économique n’est pas claire.

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