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Place des modèles énergétiques
quantitatifs dans la démarche
prospective
« Un dieu dans sa sagesse couvre du voile de la nuit les choses du
futurs » Horace, Odes III

Nathalie Popiolek
[email protected]

Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009

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Plan

• Qu’est ce que la prospective ?
• Grandes familles de modèles de prévision
énergétiques par scénarios
• Place de ces modèles dans la démarche
prospective

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L’attitude prospective selon G. Berger (1958)
• Voir loin

• Voir large
• Analyser en profondeur
• Prendre des risques
• Penser à l’homme
– « L’avenir n’est pas écrit, il met en jeu les acteurs mais
aussi le hasard et la nécessité.» (J. Lesourne)
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La démarche prospective
• 1 Construction du système





variables clés (présentes et futures)
relations (aujourd’hui et demain)
acteurs
stratégies

Analyse
structurelle
Variable 6

Variable 1

Mapping de variables

Croissance

Variable 5
Variable 2

Demande
Variable 7

Efficacité

Variable 4

Progrès
Variable 3
Variable k Variable motrice
Variable k Variable dépendante
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La démarche prospective
• 2 Etude détaillée du système actuel et de son
histoire
– on en déduit les tendances
– on imagine les ruptures potentielles
• grâce aux signaux faibles
Tendance

Rupture
temps

• 3 Projection du système suivant différents
scénarios
– les futuribles : futurs possibles

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La démarche prospective
• 4 Elaboration des choix stratégiques
– analyse SWOTTR
– définition de stratégies flexibles
– construction de scénarios « normatifs »

Futur 1

Ce qu’il faut
faire aujourd’hui

Étapes
intermédiaire

Futur 2

Back-casting
Futur 3

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Exemple de prospective énergétique : scénarios globaux de Shell (2050)
• Application mécanique de la
théorie dite du pic de Hubbert

• Vision prospective de Shell
Ressources
géologiques

Ressources
géologiques

Date
du pic
Demande à
satisfaire

Politiques
règlementaires
et fiscales

Investissements

Progrès
techniques
Contraintes
climatiques

Date
du pic
Jeu des
acteurs

Producteurs
Demande à
satisfaire

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Etats

Consommateurs

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La prévision
• « Prévision » = voir avant
– En 1846, Le Verrier a prévu par calcul l’existence de la planète
Neptune : prévision concernant le présent
Déduction par calcul

• Dans le secteur énergétique, on a besoin d’éclairer le futur
– délais et coûts de construction élevés
– impacts environnementaux à long terme

• Erreurs dans l’utilisation des modèles lors du 1er choc pétrolier
– prolongement d’une tendance unique
1 passé

1 futur

Modèles de prévision par scénarios
• pour le moyen, long, très long terme
• niveau national, régional ou mondial
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1 passé

des futurs

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A qui et à quoi servent les modèles aujourd’hui ?
• pour qui ?
– AIE, CE, Ministères chargés de l’industrie et de l’énergie,
Département de l’énergie américain…
– Conférence mondiale de l’énergie, GIEC

• pour quoi ?
– appui à la négociation entre les pays
– pour favoriser la transition vers un système énergétique durable

Couplage avec des modules « climat »

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Les modèles de prévision énergétiques par scénarios : les grandes familles
Modèles de
projection de la
Demande

Modèles d’équilibre
Offre - Demande

•Modèles
économétriques

•Modèles d’équilibre
général calculable

HERMES
(NTUA)

GEM-E3 (NTUA)
GEMINI-E3 (CEA)

•Modèles
d’optimisation
dynamique

•Modèles
technicoéconomiques

•Modèles de
simulation avec
équilibre partiel
énergétique

MARKAL
(AIE…)

MEDEE
(ENERDATA)

Modèles
d’optimisation
de l’Offre
Modèles
économiques
d’ensemble

Modèles
sectoriels
(secteur
énergétique)

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POLES (LEPII)
PRIMES (NTUA)

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Fonction de production du modèle équilibre général GEMINI-E3
Demande

Prix

Production
distribuée

Production
nationale

Importations

Travail

Energie

Capital

Autres Inputs

•Charbon

•Agriculture

•Pétrole
brut

•Sylviculture

•Gaz
•Produits
raffinés
•Electricité

•Chimie
•…
•…
•Service
•Logement

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Modèle de simulation offre/demande avec équilibre sectoriel (POLES)
Ressources
Marché international de l’énergie
charbon

gaz

pétrole

Contraintes d’émissions

Bilans
énergétiques
régionaux

Technologies

Import
/export
en t

Progrès technique

Prix en
t+1

Production
Consommation
Emissions

Démographie, PIB, Revenu…
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Complémentarité prospective - modélisation

Choix
modèle,
paramètres

Analyse
prospective

1 Cadre
d’hypothèses
Choix
Inputs
exogènes

Simulations
ou
optimisation
par le
modèle

Outputs

Scénarios

• La Vision commune acquise par les acteurs ayant dialogué autour
du modèle facilite la décision
• Le modèle vit avec eux dans une démarche de prospective.
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Conclusion
• Moyen terme (2020-2030), forte inertie
– La complémentarité prospective – modélisation est certaine.

• Long terme (2050)
– Savoir forcer les contraintes des modèles pour anticiper les
transitions :





nouvelles technologies
nouvelles infrastructures
nouveaux comportements
nouvelles organisations

• Pour le très long terme (2100)
– Scénarios issus des modèles sont à interpréter avec prudence
• difficile anticipation des ruptures (nature, intensité)

– Ils servent de guides pour préparer les transitions
• Mais l’imagination et l’utopie, chères à l’analyse prospective, ne
sont guère compatibles avec la formalisation et la quantification.
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•A l’I-Tésé, nous suivons les deux
approches :
– le recours à des modèles pour structurer
les faits,
– une culture de prospectiviste pour «voir
large» et «éclairer loin».

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