Innovation dans le secteur de l’énergie

Présentation au sujet: "Innovation dans le secteur de l’énergie"— Transcription de la présentation:

1 Innovation dans le secteur de l’énergie
Innovations induites et dépôts de brevets sur les nouvelles technologies pour l’énergie Hugo Pillu et Gilles Koléda ERASME (Ecole Centrale Paris) 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

2 Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME
Contexte : actualité et importance de l’innovation dans le secteur de l’énergie Répondre aux besoins énergétiques futurs : En développant de nouvelles sources d’énergies (innovation de produit) En augmentant l’efficience des technologies énergétiques (innovation de process) Pourquoi: le progrès technique est seul moyen de répondre au besoin énergétique futur 2) En développant des tech permettant d’augmenter l’offre : développer les nouvelles énergies? ou de baisser la consommation : en développant l’efficience des technologies c a d permettant de produire plus avec la même quantité d’ énergie 3)Il est donc indispensable de comprendre les déterminants du changement technologique De plus cette nécessitée est renforcée par le contexte actuel: 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

3 Contexte : actualité et importance de
Contexte : actualité et importance de l’innovation dans le secteur de l’énergie Après une décennie de quasi-stagnation, hausse du prix de l’énergie depuis quelques années, Par ailleurs, contrainte environnementale de plus en plus forte pesant sur les énergies fossiles, 1 2 1/ contexte de hausse du prix de l’énergie et sécurité énergétique 2/ Bali, Kyoto 3/ à la fois pour abaisser la pollution, assurer la sécurité énergétique et améliorer l’efficience énergétique En augmentant l’offre ou en réduisant la demande Mesure de l’innovation par les dépôts de brevets dans ce Evolution constatée des émissions mondiales du seul CO2 provenant des combustibles fossiles, en millions de tonnes de carbone. 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

4 Plan de la présentation
Innovation dans le secteur énergétique Les déterminants de l’innovation : Progrès technique induit Le stock de connaissances Estimations Conclusion et futures recherches 1 2 3 4 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

5 Qu’entend-t-on par innovation dans le secteur de l’énergie ?
Prise en compte de deux groupes d’innovations : Innovation approximée par les dépôts de brevets, 1 waste heat recovery heat exchange pompe à chaleur continuous casting énergie solaire énergie éolienne fuel cells 2/Fuell cell : pas énergie renouvelable, technologie qui permet une meilleur conversion des ressources fossiles en electricté garce à une Réaction électrochimique entre oxygène et hydrogène issue des ressource fossiles. 3/ Waste heat : Technologie de récupération de chaleur produite par les processus industriels. 4/ heat exchnage : échangeur de chaleur utilise la chaleur récupérée par la technologie précédente. 5/ heat pump : utiliser la chaleur récupérée mais dont la température est trop faible pour être directement utilisée. 6/ coulé continue : procédé de fabrication de l acier qui est un gros consommateur d’énergie. 1/ Comment mesurer l activité innovante dans les technologies énergétique qui nous importe. Avantage: le brevet est assez corréler au résultat du processus de R&D et des autres activités innovantes De plus il couvre tous les champs technologiques grâce a une classification très précise IPC (plus de 60,000 sous classification) On peut le localiser dans le temps et dans l’espace. Inconvénient : toute les innovations ne sont pas breveté souvent par souci de secret industriel, certaine invention n ont pas d application industriel, La différence des instance de régulation peuvent entraîner des différence entre pays. THE MEASUREMENT OF SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL ACTIVITIES USING PATENT DATA AS SCIENCE AND TECHNOLOGY INDICATORS OCDE 1994 Griliches 1990 On a approximer les innovations technologique par les dépôt de brevet par technologie par année de dépôt et seulement les premiers dépôts. 2 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

6 Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME
Notre apport Évaluation et Séparation des déterminants de l’innovation. Distinction entre des déterminants agissant sur l’offre et la demande : Offre : opportunités technologiques (technology push) Demande : prix de marché (demand pull) But expliqué le changement technologique dans les technologies de l’énergie et sourtous de séparer et de quantifier les différentes forces de ce changement La littérature identifie traditionnellement deux déterminants du changement technologique: Technologie push : l’innovation est expliquée par l’importance des connaissances disponibles à l’élaboration de nouvelles technologies Demand pull : l’innovation est expliqué par la demande du marché pour de nouvelle invention ex ici on considère que le changement de prix de l’énergie va entraîner une demande pour les innovation selon l’intuition de Hicks que l on va voir juste après. Dans ce travail on a identifier et quantifier ces deux aspects 2/ 73 patent offices worldwide and cover more than 50 million documents sortie en 2006 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

7 Progrès technique induit
“A change in the relative prices of the factors of production is itself a spur to innovation, and to invention of a particular kind directed to economizing the use of a factor which has become relatively expensive”  Dans notre cas si le prix du facteur énergie augmente relativement alors on va avoir tendance a créer des innovation permettant d’économiser ce facteur. Sir John Hicks 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

8 Effets d’une hausse du prix de l’énergie
Autres facteurs Hausse du prix de l’énergie relativement aux autres facteurs Droite d’iso-coût étant donnés les prix des facteurs A plus long terme, orientation de l’innovation permettant d’économiser l’énergie Enveloppe des possibilités techniques offertes par les capacités d’innovation actuelles Innovation 1)La droite d’iso coût est donnée à l’instant t par le rapport des prix.(l'ensemble des combinaisons de facteurs de production qu'il est possible de se procurer pour un coût total donné et pour un prix des facteurs de production donné) 2) L enveloppe représente l’ensemble des différente isoquante possible à l’instant t , chacune étant liée a une technologie précise (l'ensemble des combinaisons de facteurs de production permettant d'obtenir le même niveau de production) 3) Le choix optimal de la technologie est déterminé par la tangente de l’isoquant à l’iso-cout. 4) Si le rapport des prix évolue (hausse du prix de l’énergie) le premier effet est un effet de substitution car la technologie est donnée. 5) À l’instant t+1 l’ensemble des technologies disponible évolue (déplacement de l enveloppe) la firme choisi donc une technologie permettant de réduire sa consommation d’énergie . Substitution Facteur énergie 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

9 Flux d’innovations dans les domaines énergétiques
Dépôt de brevet par technologie auprès de l inpi par date dépôt comme proxy de l’innovation en France car la base de donnée utilisé ne permet pas d’identifier formellement le pays d origine des déposants. (d après le compendium of patent stat de % des dépôt a l inpi sont réalisé par des résidents français) Seulement les brevet qui seront accordé et seulement les premiers dépôts. 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

10 Stock de connaissances
Difficulté d’utiliser les dépenses de R&D comme proxy. Recours aux données de citations de brevets. Méthodologie : Caballero et Jaffe (1993), Hall, Jaffe et Trajtenberg (2000) Popp (2002) dans le domaine de l’énergie (US) Utilisation de la base de données PATSTAT de l’OEB 1 2 1- traditionnellement les stocks de connaissances étaient construit grâce aux donnée de R&D/ Cas actuel on voudrait un stock de connaissance par technologie indisponibles par technologies Uniquement de la R&D gouvernementale Méthodologie fournie par Caballero et Jaffe…. Permet d’approximer l’opportunité technologique fournie par une cohorte de brevets 3 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

11 Bref aperçu de l’intérêt des données de citations de brevets
Obligation de citer les brevets constituant l’état de l’art dans le domaine technologique dans lequel s’inscrit une invention. Ces données permettent de mesurer la productivité d’une cohorte de brevets : ai,CTD. On va considérer que plus une cohorte de brevets est citée et plus elle contient des inventions ouvrant des opportunités technologiques intéressantes. Le flux de connaissances dépend de la productivité d’une cohorte et du nombre de publications de brevets de celle-ci : ni,CTD x ai,CTD 1 2 3 4 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

12 Le modèle de citations de brevets
La probabilité qu’un brevet du domaine technologique i déposé l’année CTG cite un brevet publié l’année CTD est : Obligation de citer les brevets déterminant l’état de l’art sur lequel s’appuie l’innovation. Modèle quasi structurel i=1,…,7 (technologies énergétiques) CTG = Citing year ( ) CTD = Cited year ( ) b1 : paramètre d’obsolescence b2 : paramètre de diffusion 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

13 Le modèle de citations de brevets
aCTG 1 ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ai Cc ** He ** Hp ** We ** Fc ** Se 1 Wi ** B1 Obso à 0.07 la technologie devient obsolette en 15 ans. B2 Diff Median Lag : Diff/ Obso = 4 ans ce que l on trouve dans la litterature b1 ** b2 ** 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

14 Productivité des cohortes technologies de procédés
La figure présente les résultat de l'estimation des a,i,CTD c’est-à-dire des productivités estimées Les productivité de 1976 on été normalisé à 1 par sous d’identification. Les estimations supérieur à 1 indique que les brevets publiés à cette date on plus de probabilité d’être cité que les brevets publié en On remarque une léger baisse de la productivité jusqu’ a la fin des année 90. Cette baisse est plus visible sur les technologie de produit Les forte valeur de ces productivité indique que la connaissance inclus dans ces cohorte sont particulièrement utile. 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

15 Productivité des cohortes technologies de produits
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16 Productivité des cohortes technologies de produits
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17 Le stock de connaissances
Le Stock de connaissances disponibles pour le secteur i l’année t est : i = 1,…,7 (technologies énergétiques) CTD = Cited year ( ) = t = b1 : paramètre obsolescence g : taux de croissance du flux 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

18 Flux d’opportunités pour trois technologies
Hausse des opputunité apres le les chocs petrolier, Tassement durant le contre choc Hausse en fin de periode FLUX STOCK 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

19 Stock de connaissances pour trois technologies
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20 Spécification du modèle Models
Le modèle général est de type : E : (1, 2) deux séries de prix en fonction du groupe technologique La prise en compte d’un délai d’ajustement de l’innovation aboutit au modèle suivant: Modele log lineare avec les deux determinants Le délai est : 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

21 Résultats : Modèle Général
PRIX PROCESS PRODUIT ** ** * KNOW ** ** R2 * Significatif à 10% ** Significatif à 5% 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

22 Résultats : Modèles avec délais
Cc He Hp We Fc Se Wi Délais 3.8 n/a 0.8 2.6 1.5 0.9 0.6 Modèle 3.1 Modèle 3.2 PRIX PROCESS PRODUIT ** ** ** KNOW ** ** R2 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

23 Flux d’innovations dans les domaines énergétiques
Dépôt de brevet par technologie auprès de l inpi par date dépôt comme proxy de l’innovation en France car la base de donnée utilisé ne permet pas d’identifier formellement le pays d origine des déposants. (d après le compendium of patent stat de % des dépôt a l inpi sont réalisé par des résidents français) Seulement les brevet qui seront accordé et seulement les premiers dépôts. 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

24 Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME
Conclusion Effet significatif des deux déterminants de l’innovation : Le progrès technique est induit par les prix (validation pour l’énergie de l’hypothèse Hicksienne) Importance également des opportunités technologiques La hausse récente des prix de l’énergie devrait aboutir à l’avènement de nouvelle technologies, permettant d’économiser l’énergie fossile, pour autant qu’elle soit concomitante d’opportunités technologiques. Opportunité technologique peuvent prendre l’aspect de spillover de subvention à la R&D… 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

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Recherche en cours Extension à de nouvelles technologies, Distinction géographique des contributions aux opportunités technologiques, Extension de l’étude aux principaux pays dépositaires de brevets Mesure de l’importance des effet de substitution et d’innovation par simulation du modèle NEMESIS Biomass et la geothermie et alu 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

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27 Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME
Annexe Global Patstat Résultat avec un stock de connaissances construits avec les données de L’AIE 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

28 Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME
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29 Nos anciennes estimations (1) Results
1.7 (1- λ)/ λ [.000] [.000] λ [.003] [.233] Déréglementation [.089] [.049] Price Process Technologys Supply Technology FR 3 2.3 (1- λ)/ λ [.008] [.001] λ [.019] [.014] Price Process Technologies Supply Technologies US 14 janvier ème séminaire Repères Hugo Pillu et Gilles Koleda ERASME

30 Nos anciennes estimations (2)
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