Lavenir du Ptrole

1
Lavenir du Pétrole
Colloque  Nouvelles Technologies et Energies de
demain 
Quelles synergies à moyen et long terme entre
pétrole et nucléaire ?

• Pierre-René BAUQUIS
• Professeur ENSPM (IFP School)
• Expert auprès de lAcadémie des Technologies et
  de lOPECST

2
SOMMAIRE

• Introduction les fondamentaux du pétrole
• Les contraintes de production les pics du
  pétrole et du gaz
• La contrainte climatique les données
  fondamentales
• Pétrole et Nucléaire quelles complémentarités
  aujourdhui et demain
• Conclusions

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2
3
4
5
3
SOMMAIRE

• Introduction les fondamentaux du pétrole
• Les contraintes de production les pics du
  pétrole et du gaz
• La contrainte climatique les données
  fondamentales
• Pétrole et Nucléaire quelles complémentarités
  aujourdhui et demain
• Conclusions

1
2
3
4
5
4
Les énergies primaires
Since 2003 coal has become the physical
regulator of the World Energy system.
Mtoe
11 000
Primary Electricity
Nuclear and hydroelectricity
10 000
9 000
8 000
Gas
7 000
6 000
5 000
Oil
4 000
3 000
2 000
Coal
1 000
0
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Source BP Statistical Review
S 1211 July 2007
5
Balance des paiement 2004-2005(in billion US)
Have oil transfers only had a limited impact on
existing imbalances?
Russia 60 / 100
Europe 35 / -50
China 70 / 70
Japan 170 / 130

Middle East 110 / 260
USA-665 / -750
New Industrial Asia 90 / 70
Left column 2004 Right colum 2005 (estimate)
Source IMF, OECD
6
Corrélation pétrole / GNP
World Energy in the past was simple oil was the
physical regulator
GDP
Demand for oil
7
Réserves
Proven reserves
Gas 1120 Conventional oil 1030
billion BOEs, 1/1/2004
ICS 57 / 351
Europe 19 / 49
North America 54 / 49

Middle East 686 / 447
Oil resources
Africa 77 / 82
Asia-Pacific 44 / 96
USGS F95 and AIE in billions of barrels
Latin America 96 / 46

• Oil proven reserves cover 40 years of demand
• Gas proven reserves cover 60 years of demand

CONVENTIONAL OIL
Unfound reserves
Proven reserves
Probable reserves
Extra-heavy oil
Source OG, Cedigaz, USGS 2000 F50, AIE
8
Investissement par secteurs
M
400000
Others transport, marketing (estimates)
Petrochemical
350000
Refining
Exploration/Production
300000
250000
200000
150000
100000
50000
0
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Including China and Russia since 2002
Source IFP CEG
S 80133 November 2007
9
Des fondamentaux solides pour le prix du pétrole
Prix du pétrole par rapport au coût de
développement des nouveaux projets
/baril
140
Brent
Réaction de la demande aux prix du pétrole ?
108 /baril
120
100
Prix des contrats à terme
72 /baril
80
55 /baril
60
Blocks 31, 32
65 /baril
38 /baril
40
Pazflor / Usan
Tombua Landana
20
Akpo / Moho
Rosa
2004
2005
2006
2007
2008(e)
2009(e)
Capacité de production mondiale disponible
1,1
1,5
2,2
2,8
1,5
2,0-2,5
Prix du pétrole nécessaire pour un taux de retour
sur investissement de 12,5
Sables bitumineux canadiens Offshore
profond/ultra profond
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SOMMAIRE

• Introduction les fondamentaux du pétrole
• Les contraintes de production les pics du
  pétrole et du gaz
• La contrainte climatique les données
  fondamentales
• Pétrole et Nucléaire quelles complémentarités
  aujourdhui et demain
• Conclusions

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2
3
4
5
11
The irreversible decline of Oil productionsin
the USA
Peak oil is not a theory its a fact
() Discoveries are registered as per their
initially declared sizes and their timing is
 forwarded  by 33 years
Source King Hubbert 1956 - Updated by Jean
Laherrere
12
Oil and condensate discoveries and worldwide
production of liquid hydrocarbons
13
Various World Oil Profile Forecasts
14
Summary of opinions about "peak oil"

• Since June 2006 it can be considered that views
  about Peak Oil in France have become reasonnably
  similar
• TOTAL Thierry Desmarest around 2020 / around
  100 Mb/d
• ASPO France J. Laherrère around 2015 / less
  than 100 Mb/d
• P.R. Bauquis around 2020 / around 100 Mb/d
• IFP Y. Mathieu ondulated plateau 20150/2030
  less than 100 Mb/d
• This point of view is widely different from those
  among the "optimists" who believe that Peak Oil
  is not "reserves related" but a political problem
  insufficient investments and restrictive
  policies about investments by OPEC countries,
  Russia and Mexico
• Exxon Mobil June 2006 "no sign of peak oil"
• Aramco June 2006 -"no reserve problem"
• ENI (Maugeri Early 2006 - "no foreseeable oil
  peak"
• BP John Browne May 2006 - "There is no
  reserves problem"
• Mike Lynch (ex MIT) "similar and above 120
  Mb/d"
• CERA (Cambridge Energy Research Associates)
  2007 study "Denying peak-oil"
• USGS, DOE, EIA, IEA
• IEA started changing their views in 2006 and
  accentuated this change in 2007 they now seem
  to realize that peak oil is not only a political
  or "above ground" problem but also a geological
  one.

15
La géopolitique et les contraintes locales
retardent le développement de nouvelles capacités
Production mondiale de pétrole
CEI
Kazakhstan
07
30(e)
OCDE (hors huiles lourdes)
Asie
30(e)
07
Huiles lourdes Amériques
30(e)
07
Canada Venezuela
Moyen-Orient
07
30(e)
Mb/j
40
Afrique
Arabie SaouditeIran Irak
Nigeria Angola
20
Amérique du Sud (hors huiles lourdes)
07
30(e)
07
30(e)
30(e)
07
Importants pays producteurs de pétrole
source estimations Total
16
Une production de pétrole se stabilisant à
environ 95 Mb/j avant 2020
Offre de pétrole
Mb/j
100
Condensats et GPL
Bruts extra-lourds
80
Pétrole brut conventionnel
60
40
2005
2010
2015
2020
2025
2030
Le développement des bruts extra lourds nécessite
des investissements très importants et soulève
des défis environnementaux majeurs
() hors biofuels, CTL, GTL
17
La demande de produits pétroliers devra sadapter
à une offre contrainte à environ 100 Mb/j avant
2020
Mb/j
110
Biocarburants
100
Autres
Condensats et GPL
90
80
70
Bruts
60
50
40
2005
2010
2015
2020
2025
2030
Autres GtL CtL et gains de raffinage
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SOMMAIRE

• Introduction les fondamentaux du pétrole
• Les contraintes de production les pics du
  pétrole et du gaz
• La contrainte climatique les données
  fondamentales
• Pétrole et Nucléaire quelles complémentarités
  aujourdhui et demain
• Conclusions

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3
4
5
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Atmospheric contributions to greenhouse effect
Halocarb,
12
Water vapor
Stratosph. Ozone
55
13
Other green-house gases
N
O
2
5
CO
2
Clouds
CH
53
30
4
15
17
Anthropic (2.8 W/m2)
Natural (155 W/m2)
20
Human activities modify greenhouse effect
Carbon dioxyde
It is indeed a combution !
Oxygen
Years
21
Part des énergies fossiles denviron 75à
lhorizon 2030
Offre énergétique mondiale
Mbep/j
400
300
200
75 pour les énergies fossiles dont 30 pour le
pétrole et 22 pour le gaz
81 pour les énergies fossiles dont 35 pour le
pétrole et 21 pour le gaz
100
2005
2010(e)
2015(e)
2020(e)
2025(e)
2030(e)
sources estimations Total Million de barils
équivalent pétrole / jour
22
For those who do not believe in Science
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SOMMAIRE

• Introduction les fondamentaux du pétrole
• Les contraintes de production les pics du
  pétrole et du gaz
• La contrainte climatique les données
  fondamentales
• Pétrole et Nucléaire quelles complémentarités
  aujourdhui et demain
• Conclusions

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4
5
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Bitumes et huiles lourdes
Des projets gourmands en énergie

• Example le SAGD, env. 1/3 de lénergie consommée
  par le process

25
Besoins énergétiques des filières
CONVERSION ou  UPGRADING 

• Augmenter le ratio H/C
• Besoin délectricité et de gaz pour fabriquer de
  lhydrogène
• Soit pour un procédé delayed coker, 520 scf fuel
  gas requis par bbl bitume

26
Conclusions
27
Lautomobile dhier et de demain quelques dates
clés
Hydrogène
Charbon
Electricité
Biocarburants
1892
1899
1903
1805
Le premier moteur Diesel fonctionnait au charbon
pulvérisé Brevet de Rudolf Diesel (Allemand)
La première voiture à dépasser les 100 km/h
était électrique la  jamais contente  de
Camille Jenatzy (Belge)
Le record mondial de vitesse est obtenu par une
Gobron-Brillié à éthanol agricole (177
km/h) (Français)
Le premier moteur à explosion fonctionnait à
l hydrogène Isaac de Rivaz (Suisse)
Les technologies automobiles du futur ont
presque toutes une longue histoire...
28
Les hydrocarbures liquides une compacité
énergétique inégalée
Air comprimé
29
Les carburants de synthèse ou XTL

• Ceux que l'on sait produire aujourd'hui
• CTL ? FT (ICL) ou Hydrogénation directe du
  charbon (DCL)
• GTL ? FT et peut-être un jour "lhomologation
  du méthane 
• BTL ? Bio-essences, Bio-diesels et Bio-kérosènes.
• Ceux que l'on pourrait théoriquement produire
  demain
• BTL ? Carbonisation d'hydrogène nucléaire par du
  carbone si possible ex-biomasse ou ex CO2
  (grand chelem)
• On notera que la production de CTL ou de GTL émet
  beaucoup de CO2 ces filières seront donc
  lourdement handicapées lorsqu'elles auront à
  faire face à des coûts d'émission du CO2. Sans
  captage et séquestration du CO2 leur
  développement serait condamné à terme (dès 2020
  ?).
• On rappellera que les diverses filières BTL ont
  des rendements énergétiques nets à l'hectare
  faibles (objet de multiples calculs et désaccords
  entre spécialistes de Stanford à l'Imperial
  College). Leur développement sera lié à la
  possibilité d'accroître ces rendements nets.

30
Le nucléaire peut-il un jour contribuer
àaméliorer les filières des carburants de
synthèse ?

• CTL et GTL
• Actuellement ces procédés n'utilisent pas
  d'Hydrogène "extérieur".
• On devrait pouvoir améliorer leurs performances
  (diminution des émissions de CO2) par apport d'H2
  nucléaire.
• C'est un domaine d'études prospectives non encore
  défriché (à ma connaissance).
• BTL
• Le groupe de travail "biocarburants" de
  "lAcadémie des Technologies" a procédé en 2005 à
  une évaluation préliminaire des possibilités
  d'accroître les rendements nets à l'hectare en
  utilisant de la "chaleur extérieure" ou de
  "l'hydrogène extérieur".
• Les premières conclusions étaient que ces apports
  permettraient de tripler les rendements nets.
• HTL
• Filière purement spéculative, à l'état de concept
  (rejoint l'idée de BTL avec apport d'H2
  extérieur).

31
Essences et matières premièrespour bio-essences
(analyse en pourcent masse)
Source Compilation PR. BAUQUIS
32
Gazoles, kérosène, et matières premières
pourBio-gazoles ou bio-kérosènes (analyse en
pourcent masse)

• On voit que les huiles végétales sont beaucoup
  plus proches des hydrocarbures que les matières
  premières type sucre ou cellulose les
  biodiesels sont de véritables  iso-diesels 
  alors que les bioessences ne sont pas des
  essences, mais des substituts oxygénés plus ou
  moins miscibles avec des essences (alcool, ETBE)

33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
(No Transcript)
36
SOMMAIRE

• Introduction les fondamentaux du pétrole
• Les contraintes de production les pics du
  pétrole et du gaz
• La contrainte climatique les données
  fondamentales
• Pétrole et Nucléaire quelles complémentarités
  aujourdhui et demain
• Conclusions

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37
Conclusions

• Le 21e siècle sera lâge dor du Pétrole qui
  connaitra son maximum de production (peak oil)
  mondiale vers 2020, mais sera encore une énergie
  majeure à la fin du siècle.
• Le 21e siècle devrait être celui des mariages des
  hydrocarbures et du nucléaire ce seront des
  mariages avant tout technologiques.
• Les mariages patrimoniaux seront plus lointains
  les unions libres seront longtemps
  dominantes.
• Les énergies renouvelables pourront, elles aussi,
  se combiner avec les hydrocarbures et/ou le
  nucléaire mais elles joueront le rôle de
  liaisons marginales sauf percées
  technologiques majeures, possibles
  essentiellement pour le solaire.

38
Pour le futur de l'automobile face au "peak oil"
etau changement climatique, il y a bien sûr
d'autres stratégies possibles
39
(No Transcript)
40
(No Transcript)
41
Total Professeurs Associés