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Banque de données projets FEDRA

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TUMATIM, Treating Uncertainty and risk in energy systems with MARKAL/TIMES

Projet de recherche SD/EN/06A (Action de recherche SD)


Personnes :

  • Prof. dr.  PROOST Stef - Katholieke Universiteit Leuven (K.U.Leuven)
    Coordinateur du projet
    Partenaire financé belge
    Durée: 15/12/2007-30/6/2011
  • Dhr.  DUERINCK Jan - Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO)
    Partenaire financé belge
    Durée: 15/12/2007-30/6/2011

Description :

Contexte général

Le changement climatique reste l’une des premières priorités de la recherche. En effet, une politique climatique efficace et active au niveau tant national qu’international est indispensable au développement durable. Si l’évolution actuelle des émissions de gaz à effet de serre se poursuit et qu’aucune mesure n’est prise en vue de réduire ces émissions, le changement climatique annoncé va engendrer des dommages importants, comme le souligne le quatrième rapport d’évaluation du groupe de travail II du GIEC « Bilan 2007 des changements climatiques ». Des efforts considérables devront être fournis par les différents secteurs et acteurs concernés afin de respecter les engagements pris en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Le développement et la mise en œuvre de nouvelles technologies sont des éléments essentiels à la réalisation des objectifs en la matière. Nous devons donc avoir à notre disposition un instrument avec lequel évaluer de manière cohérente et vérifiable le rôle des différents secteurs et technologies.

Description du projet

Finalités

La finalité première de ce projet est de poursuivre le développement du modèle MARKAL/TIMES en intégrant mieux l’impact de l’incertitude et du risque dans l’évaluation de la politique énergétique et environnementale et en estimant les élasticités des prix pour la demande en services énergétiques. Etayer par le modèle la politique climatique en Belgique reste une tâche cruciale. Bien qu’il mette l’accent sur la politique climatique, le projet peut également contribuer à l’évaluation d’autres thèmes politiques. L’analyse de la politique selon le modèle MARKAL/TIMES sera concomitante à une analyse selon le modèle informatique d’équilibre général CGE-E3, destinée à évaluer les implications macroéconomiques et sectorielles de cette politique. Le projet se situe dans le prolongement du précédent projet réalisé avec le modèle MARKAL/TIMES, également financé par le SPF Politique scientifique, et repose sur les expériences et l’expertise de ce dernier.

Méthodologie

Le MARKAL/TIMES est un modèle technico-économique rassemblant d’une manière simple mais cohérente toutes les informations technologiques (rendement des installations, coûts d’investissement, coûts variables, émission, etc.) relatives au système énergétique dans son ensemble. Toutes les activités liées à la demande et à l’offre énergétiques, les technologies et leurs émissions respectives (CO, CO2, SO2, Nox, VOS (VOC = COV) et PM), les dommages engendrés par ces émissions peuvent être présentés au sein du système avec un horizon temporel typique de 40 à 80 ans.

Poursuivre le développement du modèle comporte deux aspects : l’intégration d’une composante risque/incertitude pour l’évaluation des technologies selon le modèle et l’estimation des élasticités des prix pour la demande en services énergétiques.

L’incertitude et le risque associés aux données relatives aux technologies énergétiques, à l’offre énergétique et au changement climatique compliquent la définition d’une politique adaptée. L’idée consiste à analyser l’approche par portefeuille en vue d’intégrer les incertitudes dans le modèle MARKAL/TIMES. Le point de départ est la formulation d’un modèle technologique associé à un portefeuille restreint pour le secteur de l’électricité. La quantification de l’incertitude sur les paramètres technologiques, les prix de l’énergie et le changement climatique s’effectue au moyen de fonctions de densité de probabilité.

Les élasticités des prix dans les composantes de demande du modèle MARKAL/TIMES sont un élément important et méconnu. L’objectif est d’appliquer de meilleures méthodologies économétriques qui permettent de distinguer l’élasticité des prix de la demande en énergie et la demande de l’usage de cette énergie (ou énergie utilisable). « L’énergie utilisable » peut être définie de la manière suivante : il s’agit du niveau de confort lié à l’utilisation de l’énergie dans tous les aspects de notre vie quotidienne, en supposant l’absence (ou presque) de préférence quant au choix des technologies. L’augmentation du niveau de prix entraîne des améliorations de l’efficacité énergétique. La demande en énergie utilisable va donc moins baisser que la demande en énergie.

La fiabilité du modèle MARKAL/TIMES dépend directement de la qualité de la base de données. La maintenance de cette base de données est donc essentielle. Cela comprend entre autres le suivi de l’évolution de la demande énergétique sur les différents secteurs, l’élucidation des déplacements de la demande, l’introduction de nouvelles technologies, le suivi de la pénétration du marché par les technologies existantes, la collecte d’informations sur les installations existantes (capacités, durée de vie restante), le suivi de l’évolution des prix énergétiques, des activités et développements industriels.

La politique énergétique en matière de systèmes énergétiques durables – efficacité énergétique, sécurité de l’approvisionnement, changement climatique, qualité de l’air, etc. – sera examinée dans le cadre des développements du modèle MARKAL/TIMES. La dimension européenne de cette politique sera traitée à l’aide du modèle paneuropéen MARKAL/TIMES. L’impact macroéconomique et sectoriel de cette politique sera évalué au moyen du CGE-E3 – modèle équilibré général appliqué aux pays de l’Europe des 25. Les scénarios seront définis de manière plus approfondie en tenant compte des thèmes abordés au niveau politique et en concertation avec les responsables politiques. Une partie des scénarios est déjà exécutée.

Les partenaires

Deux partenaires prennent part à ce projet :

Centrum voor Economische Studiën, KULeuven
Prof. Stef Proost
VITO Vlaams Instituut voor Technologisch Onderzoek
Karla Schoeters

Le VITO est chargé des élasticités des prix de la demande, de l’extension et de la maintenance de la base de données. Le travail du CES est axé sur l’intégration de l’incertitude dans le modèle belge. Les deux partenaires contribueront aux analyses politiques. Le développement de la méthodologie est en partie du ressort des deux partenaires.

Résultats et/ou produits escomptés

Quatre résultats sont attendus :

1. Risque et incertitude dans l’évaluation des technologies ;
2. Elasticités des prix de la demande ;
3. Mise à jour et extension de la base de données technologiques de Markal ;
4. Série d’analyses politiques pouvant contribuer à définir la politique climatique en Belgique.

Collaboration scientifique

L’ETSAP (Energy Technology Systems Analysis Programme) est un accord de coopération au sein de l’Agence Internationale de l’Energie, axé sur les options énergétiques permettant un développement durable (« Energy Options for sustainable Development »). Le réseau ETSAP est chargé de la maintenance du logiciel associé au modèle MARKAL (système de gestion de base de données et spécification du modèle) et organise deux ateliers par an, lesquels comparent les expériences liées aux analyses politiques d’une vingtaine de pays. Les résultats des études communautaires sont présentés aux forums internationaux organisés entre autres par l’AIE et peuvent alimenter les négociations au sein de la convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC).

Promoteurs

Professeur S. Proost
Katholieke Universiteit Leuven
Centrum voor Economische Studiën tél. : +32 16 32.68.01
Naamsestraat 69 fax : +32 16 32.67.96
B 3000 Leuven e mail : stef.proost@econ.kuleuven.ac.be

Comité des utilisateurs

Dominique Gusbin, Bureau fédéral du Plan
Geert Fremout, SPF Environnement
Vincent Van Steenberghe, SPF Environnement
Sara Ochelen, LNE Vlaanderen
Jan Haers, VEA Vlaanderen
Catherine Stuyckens, SPF Economie
Stijn Caekelbergh, LNE Vlaanderen


Documentation :

Treating Uncertainty and risk in energy systems with MARKAL/TIMES : final report  Proost, S. - Duerinck, J. - Benoot, W. ... et al  Brussels : Federal Science Policy, 2011 (SP2343)
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