l’étalement urbain
Villes monocentriques circulaires
La figure 4.2 représente le pourcentage de variation de densité en chaque point des trois villes entre le monde avec véhicule électrique et le monde sans. En bleu figurent les zones où la densité augmente avec l’introduction du véhicule élec- trique et en rose, celles où la densité diminue.
Au centre de la ville la densité diminue toujours avec l’arrivée du véhicule électrique et elle augmente en bordure, mais cet effet est surtout visible dans la ville BigCars.
Le véhicule électrique renforce l’étalement urbain dans les trois types de ville. Ce résultat vient de la modification de la fonction de coût engendrée par l’intro- duction du véhicule électrique. En effet, celui-ci rend les trajets en voiture dans les localités éloignées du centre plus abordables. Mais c’est dans la ville la plus étalée que celui-ci renforce le plus cet étalement car les localités éloignées et abordables sont aussi plus accessibles en voiture que dans les autres villes. En effet, nous avons supposé que dans la ville étalée, les transports en voitures sont favorisés et donc plus rapides.
En comparant l’impact de la disponibilité du véhicule électrique sur les émis- sions dans les trois villes (tab.4.1), nous constatons que c’est aussi dans la ville BigCars que l’effet est le plus visible. C’est donc dans la ville la plus étalée que le véhicule électrique permet d’éviter le plus d’émissions, car le véhicule électrique est plus utilisé et remplace des trajets plus longs que dans les autres villes, comme le confirme le tableau 4.2.
SmallPT BigPT BigCar Variation des émission de CO2suite
à l’introduction du VE -26% -33% -36%
TABLE 4.1 – Variations des émissions de CO2 induites par la disponibilité du véhicule
FIGURE 4.2 – Variations de densité induites par la disponibilité du véhicule électrique
dans trois villes fictives.
Émissions de CO2évitée par un véhicule électrique
Une autre façon de présenter les différences d’influence du véhicule électrique sur les émissions évitées est de calculer le potentiel de réduction d’émission par véhicule, dans les trois villes. Le tableau 4.3 rapporte la quantité de CO2 qu’un
véhicule électrique permet d’éviter dans chaque ville. Dans la grande ville étalée, le véhicule électrique permet d’éviter deux fois plus d’émissions que dans la petite ville. En effet, un véhicule électrique est plus utilisé dans une grande ville.
SmallPT BigPT BigCar Part du véhicule électrique dans les
déplacements 20% 22% 37% Distances moyennes parcourues
dans la ville (un aller au centre) 6 km 9.5 km 11.7 km
TABLE4.2 – Part du véhicule électrique dans les déplacements (tous modes confondus)
et distances moyennes pour aller au centre dans trois villes monocentriques circulaires
SmallPT BigPT BigCar CO2évité par véhicule 0.60 tCO2/VE 1 tCO2/VE 1.2 tCO2/VE
TABLE 4.3 – Quantité de CO2 évitée par véhicule électrique en circulation dans trois
villes sur une année
De nombreux rapports préconisent des objectifs en nombre de véhicules élec- triques pour réduire les émissions des transports. Par exemple, l’objectif de la Programmation Pluriannuelle de l’énergie de 2016 est de 2 millions de véhicules électriques à l’horizon 2030. La répartition des utilisateurs de ces véhicules sur le territoire n’est pas détaillée dans les objectifs. Or, selon le type de ville qui participe à cet objectif et donc selon la forme urbaine où seront utilisés ces véhi- cules, la réduction totale d’émissions associées à l’objectif de nombre de véhicules peut varier. Pour un même objectif en nombre de véhicules, les émissions évitées seront plus élevées dans une grande ville, où les transports en voiture sont domi- nants, que dans une grande ville avec des transports en commun. De même, elles seront plus élevées dans une grande ville que dans une petite ville (à système de transport constant).
Nous constatons également que les automobilistes des grandes villes ont, en moyenne, un plus grand avantage financier à utiliser le véhicule électrique. Pour des prix des énergies données, les automobilistes de la grande ville étalée seront plus nombreux a être financièrement intéressés par ce véhicule.
Si nous supposons que l’investissement nécessaire à la disponibilité et l’utili- sation d’un véhicule électrique est identique dans toutes les villes (et donc quel que soit le volume total de véhicules utilisés), nous pouvons en déduire que la tonne de CO2 évitée est deux fois plus chère dans SmallPT que dans BigCar et
1,7 fois plus chère dans SmallPT que dans BigPT.
Il faudrait donc privilégier le déploiement des véhicules électriques dans les grandes villes, de préférence sans transport en commun, mais ce type de ville n’existe pas en France, où les grandes villes sont dotées de réseaux de transport en commun développés. Il conviendrait donc de privilégier le déploiement du vé- hicule électrique d’abord dans les grande villes avec transport en commun puis, dans un second temps, dans les petites villes.
Nous n’avons étudié que les déplacements en ville, mais les résultats qui montrent que les véhicules électriques sont surtout pertinents dans les localités peu denses où la voiture est le mode de transport dominant peuvent aussi être ex- trapolés aux zones rurales. Ces zones ne sont pas desservies par les transports en commun et les distances parcourues sont plus longues qu’en centre ville. Le véhi- cule électrique pourraient alors permettre des réductions d’émissions comparables à celles des grandes villes étalées de type BigCar. Une analyse détaillée seraient nécessaire pour confirmer cette affirmation mais celle-ci n’a pas été conduite dans cette thèse car le modèle NEDUM-2D n’étudie que les formes urbaines.
Ile de France
Les résultats obtenus jusqu’ici s’appliquent à des villes fictives et nous ont permis de faire émerger les liens théoriques entre introduction du véhicule élec- trique, présence de transport en commun et taille de la population. Nous allons maintenant explorer ces liens dans le cas d’une aire urbaine plus réaliste et poly- centrique : l’Ile de France.
NEDUM-2D nous permet dans un premier temps de calculer et représenter les parts de marché du véhicule électrique dans chaque localité. La figure 4.3a montre une plus forte utilisation du véhicule électrique parmi les véhicules privés à mesure que l’on s’éloigne des centres d’emploi et inversement une utilisation plus faible à proximité. Ce résultat découle directement de l’hypothèse de choix du véhicule en fonction de son coût total (cf chapitre 2).
0 10 20 km 15 25 30 >35 EV share (%)
(a) Proportion des utilisateurs du véhicule électrique parmi les utilisateurs de voitures en Ile de France en 2050 -0.8 0 2 5 10 >10 Density variation (%) 0 10 20 km
(b) Variation de densité induite par la disponibilité du véhicule électrique en Ile de France en 2050
FIGURE4.3 – Localisation potentielle des utilisateurs du véhicule électrique et impact du
Les variations de densité induites par le véhicule électrique sont faibles. Si nous comparons la ville monocentrique BigPT et l’Ile de France, nous voyons que le polycentrisme réduit l’influence du véhicule électrique sur la densité. Dans une ville polycentrique, le véhicule électrique n’encourage donc que faiblement l’étalement urbain. Le bandeau plus foncé (environ 10% de variation de densité) qui était présent dans BigPT n’est plus visible en Ile de France. La raison sous- jacente est simple, l’effet sur la ville polycentrique est une superposition des effets sur plusieurs petites villes monocentriques de type SmallPT.
Cependant, les émissions évitées en Ile de France sont de 35% et le potentiel d’émissions évitées par véhicule électrique utilisé est de 1,4tCO2/VE. On s’atten-
drait, à ce que l’effet de l’introduction du véhicule électrique sur les émissions soit lui aussi une superposition des effets de plusieurs petites villes de type SmallPT. La réduction d’émissions totale et par véhicule utilisé est aussi plus élevée que celle de la ville BigPT. Cela est dû au fait qu’en Ile de France, les transports en commun ne sont pas accessibles en tous les points. Certains endroits ne sont pas desservis, les ménages sont alors prisonniers de la voiture et la totalité des ménages de ces localités se déplace donc en voiture. Le plus souvent ces endroits sont éloignés des centres et les ménages parcourent de grandes distances, l’arrivée du véhicule électrique leur permet de réduire leur coût de déplacements. Ce n’est pas le cas dans les trois villes circulaires, où les transports en commun sont acces- sibles en tous points. Dans toutes les localités, une partie des ménages se déplace en transport en commun, la part du véhicule électrique est alors plus faible. Résumé
Ces résultats montrent que, dans les villes étalées et monocentriques (où les ménages parcourent de plus grandes distances pour rejoindre le centre), la dis- ponibilité du véhicule a deux conséquences notables, elle encourage l’étalement urbain et elle permet de réduire les émissions de CO2. Cela est dû au fait que le
véhicule électrique est intéressant pour les ménages qui parcourent le plus de kilo- mètres. Ces ménages se situent en bordure de la ville et l’introduction du véhicule électrique réduit les coûts d’utilisation du véhicule privé et leur permet d’aller habiter encore un peu plus loin.
Mais ces conséquences ne sont pas uniformes selon le type de ville.
Dans les plus petites villes, les localités en bordure ne sont pas suffisamment éloignées pour rendre le véhicule électrique intéressant financièrement.
Dans les grandes villes denses, nous retrouvons l’effet de la taille de la po- pulation, qui augmente la taille de la ville et donc la distance au centre. Le vé- hicule électrique devient intéressant financièrement. Cependant, la présence des transports en commun entraine la densification de la ville et atténue l’impact de l’introduction du véhicule électrique.
Dans les grandes villes où les transports en commun ne sont pas présents, la ville est plus étalée et les résultats de l’introduction du véhicule électrique sont plus visibles. En effet, le véhicule électrique est utilisé plus souvent et pour de plus grandes distances. C’est dans ce type de ville que l’efficacité en terme d’émissions évitées par véhicule en circulation est la plus élevée.
Enfin, dans une ville plus réaliste comme l’Ile de France, le polycentrisme réduit l’amplitude de l’étalement urbain induit par le véhicule électrique et l’inac- cessibilité des transports en commun en certains points augmente le taux d’émis- sions évitées.