Données déterminées par le praticien

Les GHGsi correspondant aux émissions de GES de référence en kgCO2eéq/kWh pour

chaque moyen de production i sont les mêmes que présentées au Tableau 4.3.

L’évolution du mix de production électrique français, allemand et danois est modélisée de 1975 à 2010. La France est étudiée pour une transition TR2 (k = 2), GHGhk = 0,31 kgCO2

éq/kWh, l’Allemagne et le Danemark sont étudiés pour des transitions TR3 (k = 3), GHGhk =

0,69 kgCO2 éq/kWh (Tableau 4.5).

Le praticien doit déterminer, à partir de la littérature, de bases de données, et de calculs, cinq types de données :

la demande à chaque période (TWh), Dj,

la production de chacun des moyens de production i à la première période (initialisation du modèle), Ti1,

l’estimation de la production maximale d’électricité pour chaque moyen de production i à chaque période j (TWh), Rij,

la croissance de production maximale qu’il autorise pour chaque moyen de production i à chaque période j (TWh), Tcmaxii,

la décroissance de production maximale qu’il autorise pour chaque moyen de production i à chaque période j (TWh), Tdmaxii.

Les données établies pour les trois cas d’étude sont décrites dans les Tableaux 4.6 et 4.7. Un exemple du détail de leur choix sur le cas de l’Allemagne (pays de l’étude qui implique le plus de moyens de production) est donné dans les paragraphes suivants.

Par défaut, les valeurs pour les moyens de production i sont égales à zéro si le moyen de production ne fait pas partie de la composition du mix.

Détermination des Dj et de Ti1

Les variables Dj et Ti1 sont facilement établies, car elles sont disponibles dans les bases de

données ou la littérature. Pour la période 1975-2010, la base de données de la Banque mondiale apporte des informations sur la production d’électricité totale et par moyens de production . Ainsi, les Dj du modèle correspondent à la demande réelle de l’Allemagne

tous les 5 ans de 1975 à 2010 à partir de cette base. La production de chaque moyen de production i pour la première période 1975, Ti1, qui initialise le modèle, correspond à la

87 Choix des Rij

Le choix de la production maximale disponible d’électricité pour chaque moyen de production i, revenant à évaluer la ressource disponible à chaque période j, Rij, est plus délicat. Il faut

estimer la ressource dont dispose l’Allemagne pour chaque moyen de production i à chaque période j. La notion de ressource sous-entend que la valeur de Rij doit être supérieure ou

égale à la production du moyen i à la période j. Il faut donc choisir, à minima, la valeur de production réellement observée pour chaque moyen de production à chaque période dans la base de la Banque mondiale. Or, limiter trop souvent la ressource à la production réellement observée va contraindre le modèle et ne pas lui permettre de faire des choix entre un moyen de production et un autre. Il est donc proposé, lorsque cela est cohérent, de prendre des valeurs supérieures à celles de la production réellement observée. Cependant, dans le cas d’insertion d’un nouveau moyen de production dans le mix, il faudra prendre en compte l’évolution progressive de la ressource et ne pas la surestimer trop rapidement.

Pour les productions de type charbon, fioul, gaz et hydraulique, on estime que la ressource est constante sur toutes les périodes (même si elle n’est pas totalement utilisée). En effet, ces moyens ne sont pas nouveaux dans le mix et leur évolution sera gérée par les variables Tcmaxij et Tdmaxij décrite plus loin. Il est alors proposé de choisir la valeur de la production la

plus élevée observable dans la base de la Banque mondiale sur toutes les périodes pour chaque moyen de production. Ainsi on obtient les valeurs suivantes (toutes en TWh) : RH,j =

24, RC,j = 318, RO,j = 32, RG,j = 84.

La production nucléaire est un « nouveau » moyen de production inséré petit à petit dans le mix allemand à partir de la première période. On ne peut donc pas considérer que sa ressource est constante sur toutes les périodes. L’évolution de la production réelle montre qu’il faut considérer la production maximale observée pour les deux premières périodes, c’est-à-dire 1975 et 1980, afin de transcrire sa croissance. Afin de conserver le même raisonnement que précédemment, c’est-à-dire que la ressource peut être présente mais non utilisée en totalité, on estime que la ressource est constante sur les périodes 1985-1995 puis 2000-2010. Comme précédemment, on choisit la valeur de production maximale observée sur chacune de ces périodes à partir des données de la Banque mondiale. Ainsi, les RN,j

(tous en TWh) sont égaux à : RN,1975 = 25, RN,1980 = 60, RN,1985-1995 = 145, RN,2000-2010 = 180.

En suivant le même raisonnement que pour le nucléaire, la production issue des renouvelables intermittents est nouvelle et ne va être intégrée dans le mix qu’à partir de 1990. Il faut donc faire évoluer la ressource au cours du temps. Les données de la Banque mondiale ne séparent cependant pas les moyens éolien et solaire. Il faut donc chercher dans la littérature des informations permettant de déterminer quelle proportion de chaque moyen constitue la donnée de la Banque mondiale. Suivant le rapport sur l’Allemagne de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) en 2007, la production éolienne est largement majoritaire en Allemagne entre 1975 et 2010. La production solaire, présente elle aussi, est amenée à augmenter au cours du temps . Ainsi, la détermination des Réolien,j et Rsolaire,j est la

suivante : Réolien,1975-1985 = 0 et Rsolaire,1975-1985 = 0, ensuite, on choisit la valeur de production

maximale observée à chaque période, en respectant une répartition cohérente avec ce qui est observé dans de rapport de l’AIE entre solaire et éolien. Le détail des valeurs est présenté dans le Tableau 4.6.

88 Tableau 4.6 : Valeurs choisies pour Rij, Dj et T1j dans la modélisation des cas de la France, de l’Allemagne et du Danemark. Rij Dj Ti1 Périodes 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 1975 France Moyens de production H 40 81 40 40 40 40 40 40 200 300 300 400 500 500 600 600 64 W 0 0 0 0 0 6 6 18 0 S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 C 40 81 40 40 30 30 30 30 40 O 60 60 10 10 10 10 10 10 60 G 15 15 15 15 15 15 15 24 14 N 20 70 200 300 400 400 500 500 20 Allemagne Moyens de production H 24 24 24 24 24 24 24 24 400 500 500 500 500 600 600 600 16 W 0 0 0 1 5 7 27 63 0 S 0 0 0 0,001 0,007 1 15 15 0 C 318 318 318 318 318 318 318 318 252 O 32 32 32 32 32 32 32 32 32 G 84 84 84 84 84 84 84 84 68 N 25 60 145 145 145 180 180 180 24 Danemark Moyens de production H 0 0 0 0 0 0 0 0 20 30 30 30 40 40 40 40 0 W 0 0 0 1 2 6 11 13 0 S 0 0 0 0 0 0 1 1 0 C 30 30 30 30 30 30 30 30 7 O 15 15 15 15 15 15 15 15 13 G 0 0 1 1 5 10 10 10 0 N 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Choix des Tcmaxij et Tdmaxij

La détermination des Tcmaxij et Tdmaxij va impliquer une étape de calcul de la part du

praticien. En effet, il doit estimer la croissance et la décroissance maximale qu’il autorise pour chaque moyen à chaque période. Une manière d’estimer ces évolutions est de faire la différence de production de chaque moyen i entre les périodes j et j-1 :

(Eq 4.12) A partir du calcul de cette différence pour tous les moyens i pour toutes les périodes j, il est proposé au praticien de choisir comme Tcmaxij la plus grande différence d’augmentation

pour chaque moyen isur toutes les périodes jet comme Tdmaxij la plus grande différence de

diminution pour chaque moyen isur toutes les périodes j. Les valeurs sont décrites dans le Tableau 4.7.

Pour le cas d’augmentation des productions éoliennes et solaires, c’est-à-dire des technologies émergentes durant la modélisation, les Tcmaxij et Tdmaxij doivent être différents

au cours du temps, afin de transcrire leur croissance dans le mix. Par exemple, la croissance maximale de l’éolien ne peut pas être atteinte sur une seule période. Ainsi les Tcmaxéolien,i et

Tcmaxsolaire,i correspondent à une valeur arrondie de croissance du cas réel et sont décrit

89 Tdmaxéolien,i = 0 et Tdmaxsolaire,i =0, afin de traduire la priorité aux énergies renouvelables sur

le réseau dans les politiques énergétiques .

Pour le nucléaire, la croissance est adaptée à la dernière période (2010), afin de refléter la politique énergétique allemande qui souhaite limiter la part de nucléaire dans le mix . Tableau 4.7 : Valeurs choisies pour Tcmaxii et Tdmaxii dans la modélisation des cas de la France, de l’Allemagne et du Danemark.

Tcmaxii Tdmaxii Périodes 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 France Moyens de production H 23 23 23 23 23 23 23 23 -27 -27 -27 -27 -27 -27 -27 -27 W 0 0 0 0 0 12 12 12 0 0 0 0 0 0 0 0 S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 C 41 41 41 41 41 41 41 41 -42 -42 -42 -42 -42 -42 -42 -42 O 2 2 2 2 2 2 2 2 -51 -51 -51 -51 -51 -51 -51 -51 G 18 18 18 18 18 18 18 18 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 N 123 123 123 123 123 123 123 123 -18 -18 -18 -18 -18 -18 -18 -18 Allemagne Moyens de production H 5 5 5 5 5 5 5 5 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 W 0 0 0 1 5 7 30 36 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -5 S 0 0 0 1 1 1 1 1 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -5 C 63 63 63 63 63 63 63 63 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 O 6 6 6 6 6 6 6 6 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 G 18 18 18 18 18 18 18 18 -45 -45 -45 -45 -45 -45 -45 -45 N 75 75 75 30 20 20 10 1 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 Danemark Moyens de production H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W 0 0 0 0,9 2 6 10,8 12,8 0 0 0 0 0 0 0 0 S 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 C 17,6 17,6 17,6 17,6 17,6 17,6 17,6 17,6 -11,2 -11,2 -11,2 -11,2 -11,2 -11,2 -11,2 -11,2 O 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 -7,6 -7,6 -7,6 -7,6 -7,6 -7,6 -7,6 -7,6 G 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0