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REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE LENSEIGNEMENT SUPERIEUR Université du 7 novembre à Carthage ECOLE POLYTECHNIQUE DE TUNISIE Projet de fin détudes ENERGIE.

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1 REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE LENSEIGNEMENT SUPERIEUR Université du 7 novembre à Carthage ECOLE POLYTECHNIQUE DE TUNISIE Projet de fin détudes ENERGIE EOLIENNE : TARIFICATION EFFICACE ET REGULATION PUBLIQUE Application au cas tunisien Organisme daccueil: ANER Présenté par : DELLAGI Anas

2 Problématiques Comment assurer un développement durable, soutenable et propre du secteur énergétique ? Lénergie éolienne est-elle une option socialement et économiquement viable pour la production dénergie électrique ? Quelle politique tarifaire efficace faut-il adopter pour assurer le développement de léolien?

3 PLAN Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie éolienne Tarification de lélectricité Etude dune ferme éolienne de référence

4 PLAN Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie éolienne Tarification de lélectricité Etude dune ferme éolienne de référence

5 PLAN Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie éolienne Tarification de lélectricité Etude dune ferme éolienne de référence

6 PLAN Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie éolienne Tarification de lélectricité Etude dune ferme éolienne de référence

7 PLAN Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie éolienne Tarification de lélectricité Etude dune ferme éolienne de référence

8 Le contexte énergétique Besoins croissants et développement durable

9 Dans le monde Une consommation énergétique multipliée par 50 en deux siècles Une population multiplié par 6 sur la même période problèmes de sécurité dans un environnement où les sources seront de plus en plus concentrées géographiquement Lessor de lélectricité

10 En Tunisie Déclin des ressources pétrolières Croissance économique Augmentation soutenue de la consommation dénergie Amélioration des conditions de vie La balance énergétique est passée dun large excédent à un équilibre précaire

11 Evolution du contexte tunisien Solde énergétique en nette détérioration Trouver des solutions pour un développement durable

12 Le secteur électrique (1) Lélectricité est la forme dénergie qui enregistre la croissance annuelle la plus importante : 6.5%/an Le taux délectrification avait déjà atteint 91% en 1997 et devrait atteindre 97% à lhorizon 2007 Une croissance supérieure à celle du PIB Émissions croissante de GES par les centrales électriques (9000 KteqCO2 en 2000 contre 7500 en 1997) Quatre prérogatives

13 Le secteur électrique (2) Satisfaire une demande en croissance accélérée, avec un niveau de qualité de fourniture adéquat ; Développer linfrastructure de production, de transport et de distribution, en tenant compte des préoccupations liées à la compétitivité ; Maîtriser lénergie, et minimiser limpact sur lenvironnement ; Ouvrir le marché à des opérateurs indépendants susceptibles de prendre en charge une partie de leffort de renforcement des capacités électriques tunisiennes, et souvrir à des perspectives de production électrique à une échelle régionale.

14 Le parc électrique tunisien Trois options technologiques dominantes : Les turbines à vapeur ; Les turbines à gaz ; Le cycle combiné. Une part marginale de doptions énergétiques renouvelables

15 Pourquoi une énergie éolienne ? Environnement, développement et économie

16 L énergie éolienne : un choix stratégique Des énergies adaptées à la production décentralisée Des énergies fondamentales pour le monde en développement Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion au niveau international

17 L énergie éolienne : un choix stratégique Des énergies adaptées à la production décentralisée Des énergies fondamentales pour le monde en développement Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion au niveau international

18 L énergie éolienne : un choix stratégique Des énergies adaptées à la production décentralisée Des énergies fondamentales pour le monde en développement Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion au niveau international

19 Des coûts en chute libre

20 L énergie éolienne : un choix stratégique Des énergies adaptées à la production décentralisée Des énergies fondamentales pour le monde en développement Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion au niveau international

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22 Tarification de lénergie électrique dorigine éolienne Approche théorique

23 Problématique de la tarification de léolien Tarification de lélectricité Incorporation des externalités

24 Problématique de la tarification de léolien Tarification de lélectricité Incorporation des externalités

25 Problématique de la tarification de léolien La tarification classique incorpore plusieurs options technologiques ; Nécessité dincorporer les externalités environnementales dans la politique tarifaire ; La STEG monopole de distribution et de transport tarification dans le cadre dune production indépendante délectricité.

26 Problématique de la tarification de léolien Tarification de lélectricité Incorporation des externalités

27 La tarification au coût marginal La tarification au coût marginal assure une allocation optimale des ressources La tarification au coût marginal ne répond pas toujours à la contrainte budgétaire optimum de second rang La tarification au coût marginal de long terme apporte une première réponse à cette problématique

28 La tarification au coût marginal (1) la tarification qui garantit une allocation économiquement efficiente doit reposer sur le principe du coût marginal. Le coût marginal représente le coût additionnel pour mobiliser une unité supplémentaire de la ressource. La condition nécessaire de premier ordre : Le surplus ordinaire du consommateur : Le profil du producteur : Le surplus collectif : Le tarif optimal :

29 La tarification au coût marginal (2) Pour les activités à rendements déchelles croissants la tarification au coût marginal est déficitaire Si on pose : Et : On aura : La demande de fourniture électrique étant variable au court du temps un ajustement des capacités de production simpose Tarification au coût additionnel des ajustements de la capacité optimale, suite à l'offre future d'une unité additionnelle durable : coût marginal de long terme

30 Problématique de la tarification de léolien Tarification de lélectricité Incorporation des externalités

31 Pourquoi incorporer les externalités ? Lénergie électrique dorigine éolienne est une énergie PROPRE Elle permet déviter plusieurs dommages environnementaux occasionnés par dautres options technologiques de production délectricité L'existence d'effets externes (interdépendances entre fonctions objectifs) qui ne trouvent pas de compensation monétaire sur le marché, empêche la réalisation de l'optimum collectif et justifie l'intervention de l'Etat qui se doit de les internaliser. Nécessiter dincorporer les bénéfices de léolien dans la politique tarifaire

32 Valorisation des externalités environnementale On appelle effets externes les événements dont les avantages ou les inconvénients sont ressentis par dautres agents économiques sans que lagent économique émetteur en supporte le coût ou le bénéfice Comme il nexiste généralement pas de marchés pour lachat et la vente dunités de «qualité environnementale», on doit trouver des façons de mesurer le consentement marginal à payer Plusieurs méthodes de valorisation des externalités environnementales

33 Méthodes de valorisation des externalités environnementales Directes : valeurs monétaires recherchées obtenues directement sur les marchés par lentremise des prix Évaluation bio-physique : modèle DOSE ÉPONSE Évaluation monétaire des dommages Indirectes : valeurs monétaires inférées à partir de modèles de comportements individuels ou à partir de questionnaires Méthode des dépenses dévitement (ou de protection) Méthode des prix hédoniques Méthode du coût de déplacement Méthode dévaluation contingente

34 Une alternative à la valorisation des bénéfices environnementaux : les marchés de réduction démissions de GES Protocole de Kyoto trois mécanismes de flexibilités : Les mises en œuvre conjointe ; Le MDP ; Les PEN Accorder une subvention par tonne déquivalent CO2 évité à lentreprise hôte Accorder un crédit démission de GES pour lautre parti

35 Valeur de la tonne déquivalent CO2 Demande annuelle entre 2008 et 2012 Valeur de la Tonne déquivalent CO2 Avec les USA 3000 Mt eq CO 2 12 USD Sans les USA 1800 Mt eq CO 2 7 USD Source : EWEA Valeur estimée par la méthode danalyse contingente : 35 USD / teqCO2 (Projet ExternE) Valeur déquilibre du marché des PEN :

36 Etude dune ferme éolienne de référence Analyse comparative Et sensibilité aux différentes politiques tarifaires

37 La production dénergie électrique dorigine éolienne Analyse des Gaz à Effet de Serre Lanalyse économique Analyse comparative

38 La production dénergie électrique dorigine éolienne Analyse des Gaz à Effet de Serre Lanalyse économique Analyse comparative

39 La production dénergie électrique dorigine éolienne Analyse des Gaz à Effet de Serre Lanalyse économique Analyse comparative

40 La production dénergie électrique dorigine éolienne Analyse des Gaz à Effet de Serre Lanalyse économique Analyse comparative

41 La production dénergie électrique dorigine éolienne Analyse des Gaz à Effet de Serre Lanalyse économique Analyse comparative

42 La production dénergie électrique dorigine éolienne Analyse des Gaz à Effet de Serre Lanalyse économique Analyse comparative

43 La production dénergie électrique dorigine éolienne Type de technologie Courbe de Puissance Courbe dénergie Production annuelle dénergie renouvelable Distribution de la vitesse des vents

44 TV MWh TG MWh CC Hydraulique MWh

45 Analyse des GES Nous définissons un mixe énergétique de production d'énergie électrique équivalent au réseaux de la STEG

46 Les réductions d'émissions de GES Nous calculons la réduction annuelle d'émissions de GES lorsque le système du réseau électrique de référence est remplacé par le projet de centrale éolienne de référence.

47 Les paramètres de l'analyse Analyse économique La durée de vie du projet : 15 ans Le taux d'actualisation : 12% Le taux d'indexation de l'énergie reflète lévolution des prix de lénergie : 3%

48 Différents concepts Le coût évité en énergie : le coût moyen du kWh qu'il aurait fallu produire de manière conventionnelle Le taux d'enrichissement en capital : Crédit pour ER fournie : subvention accordée en contre partie de la quantité d'énergie renouvelable produite Crédit pour réduction d'émissions de GES : subvention accordée en contre partie de la quantité démission de GES évitée

49 Analyse comparative (1) Plusieurs choix technologiques se présentent : TVTGCCHydrauliqueEolienne Iu (TND/kW) Nh (heures/an) Cvu (TND/kWh) Pour les comparer nous utilisons le critère du TEC :

50 Analyse comparative (2)

51 Cas améliore : Systèmes tarifaires socialement efficaces et régulation publique Incorporer les bénéfices : intervention régulatrice

52 Différents systèmes régulateurs Le système d'appel d'offre : incite à la compétitivité mais favorise les grandes firmes Le système de prix garantis : garanti la rentabilité Le système des certificats verts : stimule la pénétration de l'électricité renouvelable sur le marché de l'électricité en faisant jouer la concurrence économique Les écotaxes et les permis d'émissions négociables : incorporation des externalités

53 Subvention par tonne déquivalent CO2 évitée (1)

54 Subvention par tonne déquivalent CO2 évitée (2)

55 Subvention pour énergie renouvelable fournie

56 Proposition d'un système tarifaire Un système par palier garantissant à la fois lincorporation des externalités et la rentabilité des projets

57 un système tarifaire base sur la méthode TEC Ce système est basée sur la garantie tarifaire que proposent les distributeurs d'énergie électrique Un tarif en deux paliers est garanti : Un premier tarif élevé TV1 sur les cinq premières années d'exploitation Un tarif TV2 moindre pour le reste de la durée de vie du projet Ces deux tarifs sont déterminés de telle sorte qu'ils garantissent a la fois un niveau de rentabilité jugé satisfaisant, et une incorporation des externalités environnementales

58 Établissement des tarifs (1) Le tarif équivalent est choisi de telle sorte qu'il satisfasse a la fois au critère de rentabilité a savoir un TEC soit égal a 0.3 avant incorporation des externalités et qu'il incorpore les externalités environnementales. D'après la formule donnant le TEC : On a alors :

59 Établissement des tarifs (2) Le tarif TV2 est établi pour que le projet soit compétitif avec les autres technologies de production de l'électricité Le tarif TV1 est établi en conséquent en posant : j : le nombre d'année de mise en vigueur du premier palier tarifaire On alors :

60 Application au projet éolien de référence

61 En conclusion … Utilisation des ER. Léolien peut être économiquement rentable et socialement efficace. Lincorporation des externalités est primordiale.

62 REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE LENSEIGNEMENT SUPERIEUR Université du 7 novembre à Carthage ECOLE POLYTECHNIQUE DE TUNISIE Projet de fin détudes ENERGIE EOLIENNE : TARIFICATION EFFICACE ET REGULATION PUBLIQUE Application au cas tunisien Organisme daccueil: ANER Présenté par : DELLAGI Anas


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