1 MONDER2006 – 11/01/ Etudes de sensibilité pour la prospective électrique française à laide du modèle MARKAL Edi Assoumou Gilles Guerassimoff Nadia Maïzi Marc Bordier M NDER

2 MONDER2006 – 11/01/ Modèles et prospective: Aide à la décision dans un contexte complexe Prospective et modélisation MARKAL La déréglementation Les choix technologiques Production centralisée et décentralisée, EnR,… La question environnementale Le problème des réserves fossiles

3 MONDER2006 – 11/01/ Choix de MARKAL Base technologique très détaillée : Tant pour les technologies actuelles que pour celles du futur Impact environnemental explicite Communauté dutilisateurs dans le cadre de lETSAP Energy Technology Systems Analysis Programme de lAIE (depuis 1980) Prospective et modélisation MARKAL

4 MONDER2006 – 11/01/ Principes du modèle MARKAL Optimiser un modèle technologique du système énergétique Sous contrainte De satisfaction de la demande De respect de niveaux démissions De part de marché minimale pour les ENR ….. Prospective et modélisation MARKAL

5 MONDER2006 – 11/01/ Principes du modèle MARKAL Fonction objectif: Minimiser le coût total actualisé du système énergétique Horizon: Long typiquement 50 ans (Etudes sur 30 à 100 ans) Décomposés en sous périodes (5 ans) Variables de décisions: Capacités installées, Niveaux dactivité (technologies & fuels), Niveaux dinvestissement... Prospective et modélisation MARKAL

6 MONDER2006 – 11/01/ Résultats du modèle Détermine sur tout lhorizon le jeu optimal de technologies respectant les contraintes en connaissance parfaite du futur Pour chaque période, chaque technologie, chaque fuel: Capacités installées, Niveaux dactivité, dinvestissement, démissions, de taxes….. Prospective et modélisation MARKAL

7 MONDER2006 – 11/01/ La représentation technologique Technologies individualisées Caractéristiques techniques détaillées Progrès explicite Construction dun système énergétique de référence Prospective et modélisation MARKAL

8 MONDER2006 – 11/01/ Technologie Outputs Inputs Coûts, rendement, émissions, durée de vie,… Les technologies sont les briques élémentaires Technologies Output Input Liaison par des vecteurs énergétiques Assemblage / désagrégation

9 MONDER2006 – 11/01/

10 MONDER2006 – 11/01/ La place de lélectricité dans le bilan énergétique Application: Prospective électrique française Source: DGEMP, lénergie en France 2004

11 MONDER2006 – 11/01/ La place de lélectricité dans le bilan énergétique Application: Prospective électrique française Dominée aujourdhui par le nucléaire (79%) Des centrales fossiles utilisées pour la pointe et les services réseau

12 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Quelle structure future?

13 MONDER2006 – 11/01/ Quelle structure future? Sensibilité au prix du gaz Quelle politique nucléaire ? Emissions de CO2 Prospective et modélisation MARKAL

14 MONDER2006 – 11/01/ Le système électrique de référence Application: Prospective électrique française (5) (12) (13) (18) (3) (27) (1)

15 MONDER2006 – 11/01/ Hypothèses du scénario de base Application: Prospective électrique française Taux dactualisation 8% Horizon 2050 Durée de vie des centrales nucléaires existantes de 40 ans 1 EPR en 2012 ; Aucune contrainte sur les émissions de CO2 21% de production d'électricité d'origine renouvelable en 2010 puis maintien à 18% minimum (2030) puis 16%

16 MONDER2006 – 11/01/ Hypothèses de coût des ressources (DGEMP) Application: Prospective électrique française Demande délectricité: DGEMP (2030) + SENAT (H1) Evolution des exportations: DGEMP 2004

17 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Résultat du scénario de base

18 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Résultat du scénario de base: Gaz à 4$/Mbtu

19 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité du scénario de base au prix du gaz Gaz: 3.5$/Mbtu Gaz: 4$/Mbtu Gaz: 4.5$/Mbtu Gaz: 5$/Mbtu

20 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité du scénario de base au prix du gaz

21 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la politique nucléaire

22 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la politique nucléaire

23 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la politique nucléaire Gaz: 3.5$/Mbtu Gaz: 4$/Mbtu Gaz: 4.5$/Mbtu Gaz: 5$/Mbtu

24 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la politique nucléaire

25 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la contrainte environnementale Taxe CO2 de 20/tonne & Scenario EPR modéré

26 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la contrainte environnementale

27 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la contrainte environnementale Effet du prix du gaz Gaz 3.5$/Mbtu Gaz 4$/Mbtu Gaz 4.5$/MbtuGaz 5$/Mbtu

28 MONDER2006 – 11/01/ Application: Prospective électrique française Sensibilité à la contrainte environnementale Effet du prix du gaz

29 MONDER2006 – 11/01/ Conclusions MARKAL permet une prospective technologique détaillée Le système électrique évolue vers une structure similaire en 2050 avec une période de transition entre 2015 et 2040 Une forte sensibilité au cours du gaz dans le scénario de référence pour les cycles combinés et les lits fluidisés Une politique nucléaire modérée réduit très fortement la sensibilité des centrales charbons au cours du gaz Les contraintes environnementales réduisent très fortement la sensibilité des cycles combinés aux cours du gaz