Méthodologie de construction de l’inventaire 2030

Ce travail sur les inventaires du futur fait suite à celui qui a démarré lors du post-doctorat de C. Junker en 2005 dans le cadre du projet GICC à Toulouse. Nous reprenons la méthodologie mise alors en place pour l’adapter/l’appliquer au nouvel inventaire africain que j’ai développé pour l’année 2005 pour générer l’inventaire 2030. Le calcul des émissions est basé sur la méthode de Junker and Liousse (2008) présentée au chapitre 3 en considérant les trois secteurs d’activité (industrie, domestique et trafic) et les trois niveaux de développement des pays (développés, semi développés et en voie de développement). Ainsi, les 30 membres de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE) sont les pays développés et la distinction entre pays semi-développés et en voie de développement se fait sur la base des produits intérieurs bruts (PIB) issus de l’ONU (Junker and Liousse, 2008).

4.2.1. Données de consommation

Deux sources de données ont été utilisées pour estimer les données de consommations. Il s’agit des données de mon inventaire (chapitre 3) et des prévisions du modèle POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems) (Criqui, 2001).

Chapitre 4 : Inventaire d’émissions de carbone suie (BC) et de carbone organique primaire (OCp) en Afrique : projections 2030

4.2.2. Le modèle POLES

Le modèle POLES est un modèle global de simulation des besoins énergétiques. Il évalue les besoins énergétiques de manière récursive (année par année) en tenant compte du prix des énergies sur les marchés, des ajustements des réserves (stocks), de l’offre et de la demande dans le monde. Ce modèle, développé en liaison avec des programmes Européens, est opérationnel depuis 1997. Il a été utilisé, non seulement pour analyser les politiques des Etats de l’Union Européenne, mais aussi à des fins, plus généralement, de Recherche et d’Environnement. Il est également utilisé en France par le Ministère de l’Environnement. Ce modèle permet ainsi :

• d’avoir un aperçu détaillé à long terme (2030) sur les énergies mondiales en fonction

de la demande, des stocks et des projections des prix dans les différentes régions du monde.

• de tenir compte des coûts d’abattement des émissions de CO2, afin d’analyser les

systèmes d’échanges d’énergie sous diverses configurations et règles du marché.

• l’amélioration des scénarios technologiques et l’analyse des progrès technologiques

dans le contexte des contraintes d’émissions de CO2.

Ce modèle intéresse les organisations internationales, les politiques et les analystes énergétiques dans le contexte des marchés mondiaux d’énergie et d’environnement. Ce modèle revêt un intérêt particulier pour nous dans la mesure où il fournit également les données de consommations « actuelles » (2005) et celles prévues pour les années 2010, 2020 et 2030 selon 2 scénarios : un scénario de référence (REF) et un scénario plus contraignant (CCC) basé sur le protocole de Kyoto (IPCC, 2001).

Le scénario de référence fournit une image de l’évolution des réserves énergétiques et de la demande dans les différentes régions du monde pour les 20 ans à venir, sur la base de fondements économiques (e.g. l’offre et la demande). Cette situation permet de connaître l’état énergétique du monde dans un contexte où les techniques économiques évoluent constamment. Ce scénario de référence ne prend pas en compte les énergies spécifiques et les politiques environnementales ou même les mesures liées au protocole de Kyoto (2000). C’est dans ce contexte que le scénario de référence a pour but d'identifier les éventuels problèmes et contraintes liés à une « société » en constant développement sans aucune contrainte sur ses émissions ; pour se référer à des appellations plus connues, ce scénario « REF » est du type « Business as Usual ».

Chapitre 4 : Inventaire d’émissions de carbone suie (BC) et de carbone organique primaire (OCp) en Afrique : projections 2030

Le scénario CCC est défini, quant à lui, par l'introduction de sanctions différenciées sur les émissions de carbone des grandes régions du monde sur la base d’un échéancier. Plus précisément, les émissions de carbone sont fixées pour 2010 de manière à refléter les différences régionales dans l'application des objectifs de Kyoto (soit une diminution d'environ 20% de l'intensité énergétique des pays en 2012 par rapport à 2002 et la mise en oeuvre des engagements de réduction des émissions selon Kyoto pour l'Europe), pour parvenir à une

réduction d'environ 10 Gt de carbone (soit 37 Gt de CO2) au niveau mondial en 2030 par

rapport au scénario de référence. Dans le cadre de ma thèse, je me suis focalisé sur l’année 2030 avec les deux scénarios REF et CCC ci-dessus.

Le modèle POLES différencie 21 types de fuels listés dans le tableau 4.1 qui sont répartis dans les trois secteurs d’activités présents dans Junker and Liousse (2008) : trafic, domestique et industrie.

Tableau 4.1 : Les 21 combustibles fossiles et biofuels* pris en compte dans le modèle POLES.

Hard coal Gas-diesel oil Coke-oven gas

Lignite/brown coal Motor gasoline Natural gas

Brown coal coke Aviation gasoline Refinery gas

Coke-oven coke Jet fuel Charcoal

Gas coke Kerosene Fuelwood

Peat Liquifield petroleum gas Feedstocks

Residual fuel oil Blast furnace gas Municipal wastes

* Les définitions exactes de ces 21 combustibles fossiles et biofuels sont présentées en Annexe 4.

Par ailleurs, 24 pays et 14 régions (tableau 4.2) sont pris en compte dans le modèle POLES. Tableau 4.2 : Pays et régions considérés dans le modèle POLES.

Pays Régions

Autriche Europe Centrale

Belgique - Luxembourg Union soviétique

Brésil Golfe

Canada Moyen Orient non producteurs

Chine Afrique du Nord - OPEP (Algérie et Libye)

Danemark Afrique du Nord – non OPEP (Maroc et Tunisie)

Egypte Autres pays d'Europe de l'Ouest

Finlande OCDE

Chapitre 4 : Inventaire d’émissions de carbone suie (BC) et de carbone organique primaire (OCp) en Afrique : projections 2030

Pays Régions

Allemagne Reste de l'Europe Centrale

Grèce Reste de l'Amérique du Sud

Inde Reste de l'Asie du Sud

Irlande Reste du Sud de l'Est de l'Asie

Italie Afrique Sub-Saharienne

Japon Corée Mexique Pays-Bas Portugal Espagne Suisse Turquie Royaume-Uni USA

Mon domaine d’étude spécifique étant l’Afrique, les régions d’intérêt ici (tableau 4.2 pays/régions en gras) regroupent à priori, tous les pays d’Afrique : les pays d’Afrique du Nord qui sont des membres de l’OPEP (Algérie et Libye), les pays d’Afrique du Nord non membres de l’OPEP (Maroc et Tunisie), l’Egypte et tous les autres pays de l’Afrique sont regroupés dans la région « Afrique Sub-Saharienne ».

4.2.3. Données utilisées pour l’élaboration de l’inventaire futur

Dans un premier temps, j’ai calculé les rapports de la consommation des différents combustibles par activité pour chaque scénario de 2030 par rapport à 2005 issus du modèle POLES. Dans un deuxième temps, j’ai appliqué ces rapports aux données sur les consommations des combustibles fossiles et des biofuels obtenues avec mon nouvel inventaire pour l’année 2005. Notons que dans mon inventaire, il existe un secteur d’activité « les centrales thermiques » qui n’existe pas dans POLES. J’ai donc appliqué le coefficient multiplicatif 2005/2030 du secteur industrie de POLES aux secteurs industries et centrales thermiques de mon inventaire.