Potentiel technique pour le déploiement d'énergies propres sur les terres du BLM et d'autres terres fédérales dans les quarante-huit derniers kilomètres des États-Unis
Ce blog est le deuxième d'une série en deux parties sur le rôle de la gestion des terres fédérales dans la transition vers l'énergie propre aux États-Unis. Le premier blog, "Améliorer le déploiement des infrastructures d'énergie propre sur les terres fédéraless'est concentré sur les efforts actuels en matière de réglementation. Ce deuxième billet présente les résultats d'une analyse du potentiel technique pour le déploiement de l'énergie solaire, éolienne et géothermique sur le Bureau of Land Management (BLM) et d'autres terres fédérales.
Les États-Unis doivent accélérer le rythme et l'ampleur du déploiement des énergies propres, et ce rapidement. Les terres fédérales peuvent offrir plus d'opportunités que ce que l'on pensait jusqu'à présent.
Les États-Unis doivent augmenter considérablement le rythme et l'ampleur du déploiement des énergies propres pour lutter contre le changement climatique. Les terres fédérales représentent l'une des pièces du puzzle complexe des sites d'énergie propre. Pour évaluer l'ampleur potentielle des possibilités d'énergie propre sur les terres fédérales, CATF a réalisé une analyse de haut niveau du potentiel technique de déploiement de l'énergie éolienne, solaire et géothermique conventionnelle sur le Bureau of Land Management (BLM) et d'autres terres fédérales. Nous avons ensuite comparé notre estimation à l'objectif actuel de 25 gigawatts (GW) de production d'énergie propre autorisée sur les terres du BLM d'ici 2025. Nos résultats montrent qu'il existe une marge considérable entre l'objectif actuel et le potentiel technique de déploiement d'énergies propres et suggèrent que l'on peut faire davantage pour utiliser de manière responsable certaines terres publiques fédérales dans le but essentiel de protéger le climat en décarbonisant nos systèmes énergétiques.
Dans la loi sur l'énergie de 2020, le Congrès américain a adopté un objectif pour le BLM - une agence du ministère de l'intérieur des États-Unis - qui consiste à autoriser la production de 25 gigawatts (GW) de projets d'énergie propre sur les terres publiques ou en utilisant les autorités fédérales d'ici à 2025. La BLM travaille activement à la réalisation de cet objectif, mais elle reste largement la seule agence de gestion des terres fédérales à commencer à utiliser ces vastes terres publiques fédérales explicitement pour le développement de systèmes énergétiques. Nous avons posé la question suivante : existe-t-il un potentiel technique suffisant pour justifier la fixation d'un objectif plus ambitieux après 2025 ? Et quelle pourrait être la contribution des propriétés foncières d'autres agences à l'effort de développement des énergies éolienne, solaire et géothermique ?
CATFL'analyse de la Commission montre qu'il existe un potentiel technique permettant au BLM et à d'autres agences fédérales de gestion des terres d'accroître l'ambition de leurs objectifs en matière d'énergie propre. Quelle est l'ampleur de cette opportunité ? Environ 28 % des 2,27 milliards d'acres de terres aux États-Unis sont des terres publiques gérées par le gouvernement fédéral. Plus d'un tiers de ce total - environ 222 millions d'acres - se trouve en Alaska. Bien que certaines terres publiques gérées dans un but spécifique, notamment les parcs nationaux, les monuments nationaux ou les zones de nature sauvage, soient interdites à la plupart des nouvelles infrastructures énergétiques, une grande partie des terres publiques appartenant au gouvernement fédéral est gérée pour des usages qui peuvent inclure le déploiement d'énergies propres.
Ces terres publiques offrent d'importantes possibilités d'accueillir le développement d'infrastructures d'énergie propre ou de gérer les écosystèmes comme des puits de carbone et pour la résilience climatique. Bien que les missions et les pouvoirs des agences fédérales de gestion des terres varient, nombre d'entre elles ont déjà pris ou envisagent de prendre des mesures d'atténuation et d'adaptation au changement climatique sur ces terres.
Notre analyse s'est concentrée sur l'estimation du potentiel technique de développement éolien, solaire et géothermique dans les 48 États inférieurs gérés par quatre agences fédérales : le Bureau of Land Management (BLM), le Bureau of Reclamation (USBR), le Department of Defense (DOD) et l'U.S. Forest Service (USFS). Nous avons sélectionné ces agences parce qu'elles sont particulièrement bien adaptées à l'énergie propre. Notamment, cette analyse décrit l'ensemble des technologies couvertes par la loi sur l'énergie de 2020 (éolienne, solaire et géothermique), et ne prend pas en compte les opportunités de développement d'autres énergies propres sur les terres fédérales.
- Le Bureau of Land Management gère la plus grande partie des terres fédérales, soit environ 10 % de la superficie des États-Unis contigus, en vertu d'une autorisation d'utilisation multiple et d'une longue tradition de développement énergétique. L'agence gère également le domaine fédéral souterrain. L'agence a déjà commencé à autoriser des projets d'énergie éolienne, solaire et géothermique conformément à son objectif de 25 GW d'ici à 2025.
- Le ministère de la défense contrôle également d'importantes étendues de terres publiques aux États-Unis qui présentent un potentiel technique élevé en matière de ressources énergétiques éoliennes, solaires et géothermiques. Les terrains du ministère de la Défense peuvent présenter des défis uniques pour l'implantation d'infrastructures de systèmes énergétiques en raison des objectifs pour lesquels ces terrains sont utilisés par rapport aux autres agences mentionnées ici, mais aussi des opportunités uniques pour fournir des alternatives locales d'énergie propre afin de satisfaire la demande d'énergie existante sur les terrains du ministère de la Défense. Il convient de noter que l'analyse présentée ici porte sur tous les terrains gérés par le ministère de la Défense, y compris ceux gérés par le Corps des ingénieurs de l'armée américaine.
- L'U.S . Forest Service gère d'importantes étendues de terres publiques aux États-Unis, dont beaucoup présentent un potentiel technique élevé en matière d'énergie éolienne, géothermique et solaire. L'agence a une mission d'utilisation multiple similaire à celle du BLM ; cependant, à ce jour, l'USFS n'a pas pris autant de mesures pour autoriser les projets de développement énergétique.
- Le Bureau of Reclamation a pour mission principale de gérer les ressources en eau, mais il a été inclus parce qu'il gère également d'importantes superficies dans l'ouest des États-Unis.
Note : deux États (Hawaï et Alaska), ainsi que Porto Rico, ont été exclus de cette analyse pour deux raisons : (1) ils n'ont pas été inclus dans les données des estimations du potentiel de ressources, et (2) la vaste superficie de l'Alaska fausserait de nombreuses estimations, en particulier pour le BLM.
CATFL'analyse de haut niveau du potentiel de ressources techniques réalisée par l'équipe de l'étude Net-Zero America s'est appuyée sur les données du projet Net-Zero America de l'université de Princeton pour déterminer le potentiel technique éolien et solaire sur la base de zones de projet candidates. Les zones de projet candidates de l'étude Net-Zero America sont basées sur plus de 50 données établies par l'équipe Net-Zero America. Les zones de projet candidates qui en résultent ne représentent qu'une fraction de l'ensemble des propriétés foncières fédérales des quatre agences fédérales (voir le tableau 1 ci-dessous). La méthodologie qui sous-tend la classification de ces zones de projet candidates est décrite plus en détail dans les annexes de l'étude "Net Zero America". Ces zones de projet candidates excluent certaines zones protégées du développement ou désignées comme ayant une "haute valeur de conservation" et prennent en considération les zones désignées par les agences pour l'implantation d'éoliennes et d'installations solaires, telles que les zones d'énergie solaire et les zones de développement éolien prioritaires de BLM. Toutefois, les zones de projet candidates n'excluent pas toutes les zones susceptibles d'être interdites au développement de l'énergie propre, telles que les zones d'entraînement désignées par le ministère de la défense, dont les données spatiales ne sont pas accessibles au public.
Le potentiel technique de la géothermie peu profonde (conventionnelle) est estimé à l'aide d'un ensemble de données publiques publiées et mises à disposition par Fuchs et al. (2023). Une distinction importante entre ces deux sources de données est que, tandis que Net-Zero America limite le potentiel technique sur certaines dimensions de la faisabilité pratique, l'ensemble de données de Fuchs ne tient pas compte des considérations de choix de site au-delà du potentiel de ressources. Les estimations combinées pour l'éolien, le solaire et la géothermie ne tiennent pas non plus compte de la proximité spatiale des capacités de transmission existantes, de la flexibilité de la demande pour le réseau ou de la demande future d'électricité - et n'excluent pas toutes les terres qui seraient interdites au développement. Par conséquent, ces estimations illustrent la limite supérieure du potentiel technique de développement de l'énergie éolienne, solaire et géothermique conventionnelle dans les zones identifiées comme zones de projet candidates. Ces estimations constituent un point de départ pour évaluer les possibilités de développement responsable d'énergies propres sur les terres fédérales.
De plus amples informations sur les données et la méthodologie utilisées dans cette analyse, y compris certaines des hypothèses relatives aux données d'entrée, sont disponibles dans l'annexe méthodologique technique. l'annexe sur la méthodologie technique.
| Agence | Superficie totale (dans les 48 États contigus inférieurs) | Total des surfaces adaptées à l'énergie solaire en % du total des surfaces déclarées par les agences | Superficies totales adaptées à l'éolien en % du total des superficies déclarées par les agences | Total des surfaces adaptées à la géothermie conventionnelle en % du total des surfaces déclarées par les agences |
|---|---|---|---|---|
| Bureau of Land Management (Bureau de gestion des terres) | 170 millions d'euros | 48% | 33% | 19% |
| Service des forêts | 169 millions d'euros | <1% | 8% | 13% |
| Département de la défense | 22 millions d'euros | 4% | 3% | 18% |
| Bureau of Reclamation | 2,1 millions d'euros | 39% | 42% | 23% |
À l'aide de ces données, nous avons estimé des fourchettes de potentiel technique illustratif par agence fédérale (pour les quatre agences fédérales). Pour tenir compte de l'éventail des densités de capacité estimées par superficie, nous avons utilisé un facteur de densité de capacité spatiale faible et élevé (tiré directement des hypothèses de Net-Zero America) pour chaque type de technologie (exprimé en MW/acre).
| Technologie | Densité de capacité(faible) (MW/acre) | Superficies équivalentes pour un système de 1 MW (acres) | Densité de capacité (élevée) (MW/acre) | Superficies équivalentes pour un système de 1 MW (acres) |
|---|---|---|---|---|
| PV solaire | 0.024 | 41.2 | 0.182 | 5.5 |
| Le vent | 0.004 | 247.1 | 0.011 | 91.5 |
| Conventionnel Géothermique | 0.055 | 18.3 | 0.328 | 3.1 |
Lors de l'estimation de la densité de la capacité spatiale, diverses estimations incluent différents éléments dans la superficie du terrain, par exemple si la zone entre les panneaux solaires est prise en compte dans l'empreinte totale, ou les exigences de retrait et d'espacement pour les éoliennes. Sachant que ces considérations spatiales varient en fonction, par exemple, du lieu et des hypothèses d'entrée, les estimations basses du tableau 3 reflètent les valeurs médianes de la littérature publiée, spécifiques aux États-Unis dans la mesure du possible. Les estimations les plus élevées sont tirées directement de Net-Zero America pour l'éolien et le solaire. La géothermie n'ayant pas été prise en compte dans les travaux de Net-Zero America, une estimation bibliographique (de Fuchs et al., de 2021) a été utilisée pour la densité de capacité élevée de la géothermie.
De nombreux terrains publics sont susceptibles d'accueillir plus d'une technologie si les ressources sont disponibles. Dans cette analyse, ces chevauchements ont été traités de deux manières afin d'explorer toute la gamme des sensibilités autour de la sélection des sites. Lorsque plusieurs choix étaient possibles, le scénario "faible densité" a estimé le potentiel si la technologie ayant la plus faible densité de capacité par superficie est choisie à chaque fois, et le scénario "forte densité" a estimé le potentiel si la technologie ayant la plus forte densité de capacité par superficie est choisie à chaque fois. La répartition de toutes les terres fédérales évaluées avec un potentiel de ressources variable est présentée dans la figure 1, caractérisant les technologies qui sont modélisées de manière démontrable lorsque plusieurs types de ressources sont disponibles. Les résultats de la capacité d'accueil estimée associée à chaque scénario, ainsi que ceux pris en compte dans la gamme des densités de capacité variable par zone terrestre pour chaque technologie, sont résumés par agence fédérale dans le tableau 3. Les estimations de la superficie des terres ne comprennent pas les terres nécessaires pour d'autres infrastructures de transmission et de soutien requises pour développer des projets éoliens, solaires ou géothermiques.
Au total, pour les quatre agences fédérales considérées, 44 % de l'ensemble des terres fédérales présentaient un potentiel de ressources au moins solaires, éoliennes ou géothermiques. Les 54% de terres fédérales restantes sont caractérisées dans la figure comme "autres terres fédérales (non appropriées)". Résumée dans le tableau 3, la limite supérieure estimée du potentiel de développement technique varie d'un facteur de dix lorsqu'une technologie ayant une plus petite étendue spatiale pour la même capacité est choisie par rapport à une technologie ayant une plus grande étendue spatiale. Par exemple, lorsqu'une technologie à faible densité est privilégiée lorsque deux types de ressources ou plus sont disponibles, il existe un potentiel de capacité d'hébergement de 20 à 40 GW sur les terres du Bureau of Reclamation. Lorsque la technologie à haute densité est privilégiée lorsque deux types de ressources ou plus sont disponibles, ce potentiel de capacité d'hébergement passe à 100 à 300 GW. Cependant, les fourchettes indiquées montrent qu'il existe encore une large gamme dans les estimations de la capacité d'accueil potentielle lorsque deux densités de capacité (faible et élevée) sont modélisées pour chaque technologie (voir le tableau 2). Cette analyse montre que le choix de la technologie énergétique est un facteur plus important dans la détermination de la capacité totale de production estimée que la gamme des hypothèses de densité de capacité pour une technologie donnée.
| Agence fédérale | Technologie à faible densité choisie lorsque les ressources sont disponibles | Technologie à haute densité choisie lorsque les ressources sont disponibles |
|---|---|---|
| Capacité de production totale estimée (GW) (la fourchette représente les hypothèses de densité de capacité faible à élevée pour chaque technologie) | Capacité de production totale estimée (GW) (la fourchette représente les hypothèses de densité de capacité faible à élevée pour chaque technologie) | |
| Bureau of Land Management (Bureau de gestion des terres) | 2,100 - 3,500 | 13,800 - 23,300 |
| Bureau of Reclamation | 20 - 40 | 100 - 300 |
| Département de la défense | 230 - 240 | 1,300 - 1,500 |
| Service des forêts | 1,200 - 1,300 | 6,800 - 7,600 |
| Total | 3,550 - 5,080 | 22,000 - 32,700 |
Notre estimation du potentiel technique pour le déploiement d'énergies propres sur les terres fédérales, et plus particulièrement sur les terres BLM, est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à l'objectif actuel.
En appliquant les estimations les plus basses de la densité de capacité par territoire pour chaque type de technologie et en choisissant la technologie la moins dense en termes de territoire lorsque les potentiels techniques se chevauchent, nous calculons qu'il existe un potentiel estimé de production d'énergie de 2 100 GW à partir de l'éolien, du solaire et de la géothermie conventionnelle sur les terres de BLM. Le potentiel technique total estimé pour la production d'énergie dans les quatre agences pour ce scénario "faible" est légèrement supérieur à 3 500 GW. Pour replacer ce chiffre dans son contexte, en février 2023, on estimait à 1 300 GW la capacité de production installée sur l'ensemble du territoire des États-Unis. Ces résultats suggèrent que des terres fédérales sélectionnées de manière appropriée, avec la richesse des ressources techniques potentielles décrites ci-dessus, pourraient jouer un rôle plus important dans l'hébergement d'une infrastructure d'énergie propre essentielle.
Le BLM est en bonne voie pour atteindre son objectif actuel de "25 GW d'ici 2025" en matière d'énergie propre et d'autres agences font des progrès.
Le BLM suit ses progrès vers l'objectif de 25 GW et, au4 janvier 2024, a fait état de 27 projets solaires et géothermiques approuvés pour une production totale estimée à 4,8 GW, et à 11,2 GW si l'on inclut dans le décompte les projets d'infrastructure de transmission de la production pour connecter les projets au réseau énergétique (gen-tie). Ils détaillent également 35 autres projets proposés (26 solaires, 3 éoliens et 6 géothermiques) en cours d'examen, dont la production potentielle combinée est estimée à 22 GW. Ces projets font l'objet d'un examen au titre de la loi sur la politique environnementale nationale (NEPA) (~13,1 GW d'énergie solaire et géothermique) ou d'un examen préliminaire (8,6 GW). Si tous ces projets étaient approuvés, l'agence atteindrait facilement son objectif actuel. En outre, le BLM peut se targuer d'avoir le mélange le plus diversifié de technologies de production d'énergie propre sur ses terres, y compris la géothermie, le solaire et l'éolien.
Contrairement à la BLM, les trois autres agences représentées dans cette analyse n'ont pas d'objectifs similaires en matière d'autorisation ou de déploiement d'énergies propres (voir figure 2). Comme l'indique l'Agence d'information sur l'énergie (EIA) (formulaire 860), le ministère de la Défense dispose de plusieurs installations éoliennes, solaires et géothermiques à grande échelle, tandis que l'U.S. Forest Service et l'U.S. Bureau of Reclamation en ont très peu (en septembre 2022). En novembre 2023, le ministère de l'Intérieur a annoncé 15 nouveaux projets d'énergie propre sur des terres fédérales dans l'ouest des États-Unis en vue d'atteindre l'objectif de 25 GW d'énergie propre d'ici à 2025.
Le décret 14057 du président Biden exige également que toutes les agences fédérales passent à "100 % d'électricité sans pollution par le carbone sur une base annuelle nette d'ici 2030, y compris 50 % d'électricité sans pollution par le carbone 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7". À cette fin, le ministère de la défense a fait part de son intention d'accueillir sur place une production d'énergie propre et innovante, y compris la géothermie de nouvelle génération et la géothermie avancée, dans son plan de réduction des émissions de gaz à effet de serre d'avril 2023.
Compte tenu de l'important potentiel technique des terres fédérales, le BLM et les autres agences fédérales devraient fixer des objectifs ambitieux en matière d'énergie propre pour 2035 et au-delà.
Les résultats de cette analyse CATF ont des implications sur l'ambition des objectifs actuels, sur la possibilité pour d'autres agences fédérales de fixer des objectifs et sur les possibilités de déploiement de l'énergie propre dans les États de l'Ouest, qui accueillent la plus grande partie des terres publiques fédérales, y compris la plupart des terres gérées par le BLM.
- L'objectif actuel de 25 GW de BLM devrait constituer une première étape vers une ambition encore plus grande en matière d'autorisation de l'énergie propre. Cette analyse montre qu'il existe une marge de manœuvre considérable pour relever l'objectif de BLM en matière d'énergie propre. Ce faisant, nous contribuerons à atteindre les objectifs de décarbonisation du secteur climatique et énergétique des États-Unis et à réaliser nos contributions déterminées au niveau national (NDC) à l'Accord de Paris sur le climat.
- Pour améliorer la rapidité et l'ampleur du déploiement approprié de l'énergie propre sur les terres fédérales, il sera utile d'entreprendre des analyses supplémentaires. Dans le même temps, d'autres agences fédérales peuvent s'inspirer du leadership de la BLM dans la définition d'un objectif pour l'autorisation des énergies propres et dans la réalisation de progrès dans ce sens.
- Le ministère de l'intérieur - qui comprend le BLM et l'USBR, ainsi que les agences qui gèrent l'énergie en mer - a récemment fait le point sur ses efforts continus pour faire avancer les projets d'énergie propre sur les terres fédérales. Cet effort devrait prendre en compte des analyses comme celle-ci pour aider à dimensionner les objectifs de développement dans les agences fédérales, étant donné le vaste potentiel de développement de l'énergie propre.
- Le BLM devrait finaliser des versions fortes des règles qu'il a proposées sur les baux de conservation pour l'atténuation compensatoire, la gestion de la santé du paysage et le développement de l'énergie solaire et éolienne qui intègrent les révisions recommandées par CATF dans nos commentaires(règles sur l'énergie éolienne et solaire, et règles sur les baux de conservation). En outre, le BLM devrait finaliser une mise à jour ambitieuse du plan solaire occidental qui reconnaît le potentiel significatif des projets solaires à grande échelle sur les terres publiques. Ces règles, plans et autres pratiques de gestion peuvent améliorer les examens de permis, promouvoir les meilleures pratiques pour l'implantation et la conception de projets d'énergie propre sur les terres fédérales afin d'accélérer le déploiement de l'énergie propre.
Quelle est la prochaine étape ?
CATF développera cette analyse pour explorer les synergies et les compromis potentiels d'un développement responsable de l'énergie propre sur les terres fédérales appropriées. Nos analyses futures contribueront à déterminer la combinaison de technologies, l'ambition et la localisation du déploiement d'énergies propres sur ces terres afin de servir le bien public en renforçant la sécurité énergétique et en limitant le changement climatique.
Pour plus d'informations ou pour toute question, veuillez contacter Mikenna Montgomery([email protected]) ou Jessi Eidbo([email protected]).
