CRIQUI Patrick

Alors que les États sont de plus en plus nombreux à annoncer leurs objectifs de neutralité carbone, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) vient de dévoiler les trajectoires qui permettraient d’atteindre, ou non, cet objectif au niveau mondial, d’ici 2050. Quels sont les principaux enseignements de ces nouvelles prévisions réalisées à la demande de la présidence de la COP26, qui se tiendra en novembre 2021 à Glasgow ? La « neutralité carbone », pour réduire et absorber les émissions de GES La lutte contre le réchauffement climatique repose sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre GES (CO2 en tête) via une baisse massive de la consommation des énergies carbonées (charbon, pétrole et gaz) . elle repose aussi sur le développement des puits de carbone, avec l’augmentation des capacités de stockage des forêts et des sols, ainsi que sur le déploiement de technologies de captage et stockage du CO2. La combinaison de ces deux actions doit permettre d’atteindre le « zéro émission nette » (la neutralité carbone), en ramenant les émissions de GES engendrées par l’activité humaine au niveau auquel elles sont « retirées » de l’atmosphère et absorbées par les puits.

L'objectif de ce document est de clarifier l'ampleur du défi climatique auquel nous sommes confrontés au niveau mondial et le rôle que les quatre plus grands émetteurs de gaz à effet de serre - la Chine, les États-Unis, l'Union européenne et l'Inde - pourraient potentiellement jouer, s'ils décidaient d'une "collaboration approfondie". Comme indiqué dans le rapport 1,5°C du GIEC, le défi consiste en effet à ramener les émissions mondiales à un niveau où elles pourraient être compensées par le piégeage anthropique du carbone dans l'atmosphère. Dans le présent document, nous nous concentrons sur la réduction des émissions de CO2, car elles représentent deux tiers des émissions totales de GES3. Ce faisant, nous reconnaissons qu'en limitant nos données au CO2, nous ignorons d'autres gaz importants (méthane, oxydes nitreux, gaz fluorés) et la dynamique de leurs émissions. Le document se déroule en trois étapes. Dans la section 2. "Où nous en sommes, une vue globale", nous rappelons la dynamique des concentrations atmosphériques pour deux GES majeurs, le CO2 et le méthane. Dans la section 3. "Retour en arrière", nous analysons plus en détail les tendances et les bifurcations des émissions pour chacune des quatre circonscriptions que nous considérons. Enfin, dans la section 4. "Where we need to go", nous analysons pour les mêmes circonscriptions des scénarios représentatifs qui nous permettront de contraster les développements actuels avec des trajectoires plus contraintes répondant aux engagements de Paris et, plus loin, aux ambitions de zéro net.

Les États figurent aujourd’hui au premier rang des accusés dans l’échec, relatif, des politiques mises en œuvre pour respecter les engagements internationaux, en particulier ceux de l’Accord de Paris. Deux ans après que « l’Affaire du siècle » ait recueilli plus de 2 millions de signatures, la justice a jugé en février 2021 que l’État français avait commis une « faute » en se montrant incapable de tenir ses engagements de réduction des gaz à effet de serre (GES) pour la période 2015-2018. Aujourd’hui des ONG et des experts dénoncent le Traité de la charte de l’énergie, signé en 1994 et peu connu du grand public, qui protège les investissements étrangers dans la production, l’exploration, la distribution de toutes les énergies au sein de l’Union européenne. Cette protection permet aux investisseurs de saisir un tribunal d’arbitrage privé pour demander des compensations (d’un ordre de grandeur du milliard d’euros) à chaque fois qu’un gouvernement modifie, par ses politiques énergie-climat, la profitabilité d’un investissement. La pétition qui appelle l’Europe à sortir de ce traité frôle aujourd’hui le million de signatures. Chez les plus jeunes, l’adolescente suédoise Greta Thunberg a initié des grèves de milliers d’élèves, exhortant les gouvernements à durcir les politiques de lutte contre le réchauffement climatique. D’autres lanceurs d’alertes dénoncent, outre les États, les secteurs économiques et financiers comme premiers responsables. Toutes ces actions témoignent d’une prise de conscience, au sein de la société, de l’importance du climat, et du souhait que les acteurs institutionnels et économiques passent « de la parole aux actes ». Mais la réussite souhaitée dans la lutte contre le changement climatique n’est-elle pas « l’affaire de tous » ? Revenons ici sur les marges de manœuvre et les difficultés à surmonter par chaque type d’acteur pour que soient tenus les objectifs de la transition énergie-climat.

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Cet article présente un nouveau module pour le secteur de l'électricité, appelé EUTGRID, qui est couplé au modèle énergétique à long terme POLES afin de fournir un cadre approprié pour la prise en compte des aspects de réseau dans la modélisation énergétique, permettant une analyse plus distincte du développement des technologies énergétiques et de la politique énergétique. Il comprend un mécanisme d'investissement dans les réseaux de transmission basé sur les prix nodaux ainsi qu'un flux de charge en courant continu et une description plus détaillée du réseau de transmission européen. La méthodologie va au-delà de la modélisation "classique" des systèmes énergétiques, où le réseau électrique est généralement représenté comme une plaque de cuivre. Les résultats montrent que dans le cadre d'un scénario de politique climatique, les besoins d'investissement dans le réseau atteignent 454 milliards de dollars pour la période 2010-2080, car les régions ayant une part élevée d'ERV nécessitent de nouvelles interconnexions. Le rôle du réseau de transmission dans la réduction des coûts variables du système et de la réduction des ERV est également évalué. Tout retard dans les investissements peut entraîner la non-distribution de l'énergie et la nécessité de recourir à davantage de technologies carbonées de secours.

La réalisation commune de l'objectif du développement durable n°7 des Nations Unies visant à l'accès à une énergie propre et fiable pour tous d'ici 2030 et aux objectifs climatiques de l'accord de Paris nécessite le développement de micro-réseaux (MG), alimentés par des ressources énergétiques renouvelables locales, pour les zones isolées qui ne peuvent pas être connectées au réseau. C'est particulièrement le cas en Afrique subsaharienne où 600 millions de personnes, principalement dans les zones rurales reculées, n'ont pas accès à l'électricité. Cette thèse se concentre sur l'analyse des MG solaires non connectés au réseau (MGSI) pour répondre aux enjeux de la production d'électricité dans les zones isolées du continent africain. La faisabilité technico-économique propre à ces MG repose sur une forte adéquation temporelle entre la ressource solaire et la demande tout en limitant le coût de l'électricité fournie aux consommateurs.Nous explorons d'abord la variabilité temporelle multi-échelle de la ressource solaire en Afrique et son implication sur le dimensionnement des MGSI, en utilisant des données satellitaires à haute résolution de l'irradiance horizontale globale pour une période de 21 ans (1995-2015). La prise en compte des périodes de faibles ressources conduit à surdimensionner la surface photovoltaïque (PV) d'un facteur 1,3 à 4. Avec un tel surdimensionnement, il est possible d'assurer une bonne qualité de service sans dépendre d'un volume de stockage important. Pour certaines zones, une flexibilité de la demande pendant les périodes de faibles ressources permettrait de réduire significativement le dimensionnement.Nous analysons ensuite comment la saisonnalité potentielle de la demande électrique affecte la taille des MGSI, à travers l'analyse de la structure de co-variabilité entre la ressource solaire et la demande. Nous considérons que le MG doit répondre à une demande quotidienne totale d'au moins 95% des jours et à une variation saisonnière de la demande pouvant aller jusqu'à 30%. Alors que dans certaines régions d'Afrique, la taille requise pour répondre à la demande saisonnière est inférieure de 20% à ce qui est nécessaire pour répondre à la demande non saisonnière, elle peut également être supérieure de 20%. Nous explorons également dans quelle mesure l'effet de l'angle d'inclinaison des panneaux PV pourrait réduire l'inadéquation offre-demande et le dimensionnement. Généralement, l'angle d'inclinaison est égal à la latitude. Pour une demande quotidienne constante, le gain de taille obtenu en optimisant l'angle d'inclinaison est inférieur à 4%, mais pour des schémas de demande saisonniers spécifiques, il peut atteindre 9%.Enfin, le coût de l'électricité nécessaire pour assurer une bonne qualité de service est un facteur déterminant du déploiement potentiel des MGSI. Nous évaluons la sensibilité du coût actualisé de l'électricité (LCOE) et de la configuration optimale MG (c'est-à-dire avec le LCOE le plus bas) aux coûts des panneaux PV, des batteries et à d'autres paramètres économiques. Si la sensibilité du LCOE aux coûts actualisés est évidemment importante, la configuration optimale (surface des panneaux PV et capacité de stockage) est très robuste. La configuration optimale est presque uniquement déterminée par la structure de co-variabilité temporelle entre la ressource et la demande. Elle est donc dépendante d'une part du climat régional, et d'autre part de la structure temporelle de la demande. La variable d'ajustement est essentiellement le surdimensionnement des panneaux PV, qui est basé sur les faibles jours de ressource solaire tandis que le stockage a pour fonction principale de gérer l'inadéquation entre demande et ressource au niveau infra-journalier. Un résultat intéressant est que le LCOE est plus faible pour des utilisations productives de l’électricité comparé aux utilisations domestiques uniquement du fait de la capacité de stockage inférieure requise pour les utilisations productives.

Alors que de nombreux pays réfléchissent aux réponses à apporter à la crise économique issue de la pandémie de Covid-19 et que se pose la question de leur articulation avec les stratégies de lutte contre le changement climatique, quel peut être l’apport de la prospective des transitions énergétiques ? Prolongeant la série « Énergie-climat » ouverte dans nos colonnes en mars dernier, Patrick Criqui et Henri Waisman proposent une analyse des différents outils de prospective développés depuis une cinquantaine d’années pour éclairer les décisions en matière de transition énergétique. Après un rappel historique de l’évolution des travaux de modélisation intégrée énergie-économie-environnement, dont l’âge d’or est la période 1992-2014, ils soulignent les limites rencontrées par ce type de prospective, à l’échelle internationale, à compter des accords de Paris qui incitent à réintroduire la dimension « économie politique » dans les scénarios de transition.

Des travaux antérieurs ont proposé un outil couplant les modèles d'une prospective sur les systèmes énergétiques à long terme et d'un investissement et dispatching du réseau de transmission, en se concentrant sur la représentation du réseau de transmission européen et son développement à l'horizon 2050-2100. Dans cet article, cet outil prospectif est encore amélioré par la capacité de calculer la tension ainsi que les flux de puissance active et réactive au niveau du réseau de distribution. Cette capacité supplémentaire permet d'analyser diverses questions liées à l'intégration des ressources énergétiques variables dans trois réseaux de distribution moyenne tension réels représentatifs (urbain, rural et semi-urbain). Des solutions techniques de flexibilité telles que les changeurs de prises en charge, la réduction des ressources énergétiques variables et les technologies de stockage sont modélisées et comparées au renforcement. Une comparaison des coûts entre ces solutions de flexibilité est également réalisée. Enfin, la nouvelle version de l'outil est utilisée pour évaluer les émissions de CO2-eq liées au développement de l'infrastructure du système électrique européen, avec des solutions de flexibilité, jusqu'à l'année 2050 (le renforcement des lignes à haute tension alternatives et à courant continu étant considéré) dans le cadre d'un scénario de politique énergétique climatique de 2 °C. Les résultats montrent qu'il existe plusieurs options pour le développement de l'infrastructure du réseau européen, qui sont clairement sensibles au niveau de précision de la représentation des infrastructures physiques et à leurs limites techniques. Le fait de pouvoir représenter le réseau de distribution, en plus du réseau de transport, a un impact notable sur les perspectives des systèmes électriques européens, tant en termes de renforcement des infrastructures que d'estimation des besoins en solutions de flexibilité.

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Il y a plus de quarante ans, le MIT posait pour la première fois dans son rapport au Club de Rome, The Limits to Growth, la question des limites globales à la croissance économique. Suivirent les chocs et contre-chocs pétroliers, la prise de conscience du changement climatique, puis une nou-velle envolée des prix du pétrole et des matières premières avant la crise financière de 2008. Depuis 2014, le front des prix est revenu à la normale et les observateurs des marchés annoncent même la fin durable du super-cycle des matières premières (Mc Kinsey Global Institute, 2017). Malgré cela, le péril climatique appelle à une grande transition techno-logique. Elle doit conduire, à l'horizon 2050, à la réduction massive des émissions de gaz à effet de serre, en particulier par la diminution des consommations d'énergies fossiles : charbon, pétrole et gaz naturel. Cela demande de déployer le plus rapidement possible l'efficacité énergétique, les énergies renouvelables et, dans les pays où c'est possible, l'énergie nucléaire. Le système énergétique fossile qui s'est déployé sur deux siècles de révolution industrielle doit, à très grands traits, être déconstruit et décarboné en 35 ans. La transition des énergies fossiles aux décarbonées, si elle se déroule comme nécessaire avant le milieu du siècle, constituera un évènement sans précédent historique. L'ampleur du défi conduit certains à douter alors qu'il en va de l'avenir du climat de la planète. Si l'on se place dans cette perspective de transition accélérée, la question se pose sur la manière dont elle pourrait être facilitée par des progrès rapides dans les technologies bas carbone. La transition énergétique pourrait, au contraire, être freinée par la disponibilité des ressources nécessaires au renouvellement complet du stock de capital énergétique.

L'Accord de Paris introduit des stratégies à long terme comme instrument pour informer des objectifs de réduction des émissions progressivement plus ambitieux, tout en maintenant les objectifs de développement primordiaux dans le contexte des circonstances nationales. Dans la perspective de la COP21, le projet "Deep Decarbonization Pathways" a développé des voies de réduction des émissions au milieu du siècle pour 16 pays, sur la base d'un cadre innovant de conception des voies. Dans cette perspective, nous décrivons ce cadre et montrons comment il peut soutenir le développement de stratégies sectorielles et technologiques détaillées et pertinentes pour les pays, conformément à l'objectif climatique de l'Accord de Paris. Nous discutons également de la manière dont ce cadre peut être utilisé pour obtenir la contribution et l'adhésion des parties prenantes.

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Un collectif de personnalités estime, dans une tribune au « Monde », que d’autres leviers doivent être étudiés pour atteindre l’objectif d’une neutralité carbone en 2050, en attendant que la taxe carbone soit remodelée.

La tarification du carbone est considérée par la plupart des économistes comme une dimension centrale de toute politique climatique. Elle est censée apporter des moyens simples, transparents et rentables pour modifier les comportements d'investissement et de consommation. La méthode la plus simple est la taxation du carbone, mais sa mise en œuvre est plus complexe. Cette étude propose une analyse comparative de la taxation du carbone dans trois pays - la Suède, le Canada et la France - dans le but de tirer des enseignements pour l'avenir de la taxation du carbone. La comparaison de l'expérience des trois pays révèle que les taxes sur le carbone, une fois en place, ont l'effet escompté. En ce sens, elles fonctionnent bien. Toutefois, l'analyse révèle également des situations très différentes en termes d'avancées, de difficultés et de résultats, ce qui souligne la nécessité d'examiner attentivement les conditions sociales et politiques de l'acceptation et de la mise en œuvre effective de ces instruments économiques. Dans ce contexte, l'analyse comparative permet de dégager quatre idées principales qui méritent d'être approfondies par les économistes et les spécialistes des sciences sociales : la capacité à combiner des instruments économiques purs et d'autres réglementations ou politiques et mesures ; la gestion des lobbies et des intérêts acquis ; l'identification d'une stratégie claire pour le recyclage des revenus du carbone, qu'ils soient affectés ou non ; et enfin, l'importance de ces trois dimensions des taxes sur le carbone dans le nouveau contexte des politiques d'émissions nettes zéro.

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L'accord de Paris introduit les stratégies à long terme comme un instrument permettant d'informer des objectifs de réduction des émissions progressivement plus ambitieux, tout en maintenant les objectifs de développement primordiaux dans le contexte des circonstances nationales. Dans la perspective de la vingt-et-unième Conférence des Parties, le projet "Deep Decarbonization Pathways" a développé des voies de réduction des émissions au milieu du siècle pour 16 pays, sur la base d'un cadre innovant de conception des voies. Dans cette perspective, nous décrivons ce cadre et montrons comment il peut soutenir le développement de stratégies sectorielles et technologiques détaillées, pertinentes pour les politiques et pilotées par les pays, conformément à l'objectif climatique de l'Accord de Paris. Nous discutons également de la manière dont ce cadre peut être utilisé pour obtenir la contribution et l'adhésion des parties prenantes.

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Les économistes Patrick Criqui et Quentin Perrier prônent une stratégie diversifiée limitant les coûts et les inconvénients plutôt qu’un choix extrême privilégiant une seule technique de production électrique.

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l y a dix ans nous examinions, avec Alain Grandjean, l’état des politiques énergie climat en France, un an après le Grenelle de l’environnement. C’était dans un contexte international marqué par des prix du pétrole supérieurs à 100 $/bl et, en France, de réflexion intense sur la fiscalité carbone. Il s’est depuis passé beaucoup de choses dans ce domaine et la question est posée de la réalité des avancées, que ce soit dans la définition des politiques ou dans leur mise en oeuvre. Avons-nous beaucoup progressé ? Quelles sont aujourd’hui les différences dans la perception des enjeux, des contraintes et des opportunités ?.

Résumé La transformation en cours des systèmes énergétiques mondiaux nécessite un suivi international pour évaluer les processus de transformation et identifier les politiques de pointe transférables. À cette fin, une commission d'experts scientifiques indépendants devrait être créée pour le G20. En impliquant activement les décideurs politiques dans la discussion des résultats finaux, une large base de soutien peut être assurée. Le plan d'action sur le climat et l'énergie pour la croissance adopté lors du sommet du G20 à Hambourg reconnaît explicitement les principales propositions de ce document. Le document propose une discussion plus large sur la manière d'aider les processus de transformation énergétique du G20 et décrit les étapes de la mise en œuvre.

Les contributions déterminées au niveau national (CDN), soumises par les parties à la convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC) avant et après la 21e conférence des parties (COP21), résument les objectifs nationaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) pour l'horizon 2025-2030. En l'absence, pour l'instant, de lignes directrices détaillées pour le format des CDN, des données auxiliaires sont nécessaires pour interpréter certains CDN et projeter les émissions de GES en 2030. Nous présentons ici une analyse des sources d'incertitude et de leurs impacts sur les émissions mondiales de GES en 2030, sur la base de la seule et entière réalisation des NDC. Nous estimons que les NDCs projettent des émissions de 56,8 à 66,5 Gt CO2eq an-1 en 2030 (intervalle de confiance de 90%), ce qui est plus élevé que les estimations précédentes, et avec une plus grande plage d'incertitude. Malgré ces incertitudes, les NDC déplacent fortement les émissions de GES vers les pays émergents et en développement et réduisent les inégalités internationales en matière d'émissions de GES par habitant. Enfin, nous soulignons que les NDC actuels impliquent des taux de réduction des émissions plus importants après 2030 que pendant la période 2010-2030 si l'on veut atteindre les objectifs de température à long terme. Nos résultats mettent en évidence quatre exigences pour le futur "régime climatique" : un cadre plus clair concernant la conception des futurs CDN, une participation accrue des pays émergents et en développement à l'effort mondial d'atténuation, un mécanisme de mise à jour ambitieux afin d'éviter des taux de décarbonisation difficilement réalisables après 2030 et une anticipation des fortes diminutions des émissions mondiales après 2030.

La nouvelle approche ascendante de l'accord de Paris appelle à une meilleure compréhension de la dimension nationale des voies de développement et des implications pour la trajectoire des émissions mondiales. À cette fin, il est d'une importance stratégique de fournir un cadre commun permettant d'identifier les principaux coins de décarbonisation au niveau national et de mettre en évidence les avantages potentiels de la coopération internationale. L'article propose une méthodologie avancée d'analyse de décomposition d'indices basée sur des indicateurs sectoriels de services énergétiques et sur une décomposition spécifique dans le secteur de l'électricité pour quantifier la contribution de différentes stratégies d'atténuation. Cette méthode est appliquée aux trajectoires nationales de décarbonisation profonde élaborées dans le cadre du Deep Decarbonization Pathway Project (DDPP) par les seize plus grands pays émetteurs de GES. Dans une perspective mondiale, les résultats révèlent le rôle clé de l'efficacité énergétique et de la décarbonisation des vecteurs énergétiques dans le secteur de l'industrie, du déploiement des énergies renouvelables dans le secteur de l'électricité et, dans une moindre mesure, de la substitution charbon/gaz, ainsi que de l'efficacité et de la décarbonisation dans le secteur des transports. L'analyse appelle également à une compréhension plus approfondie du rôle qu'une réduction de la demande de services énergétiques peut jouer dans les scénarios d'atténuation et de la contribution respective de l'efficacité énergétique et du changement structurel pour l'industrie.

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La nécessité d’une action mondiale pour limiter les émissions de gaz à effet de serre est reconnue par la majorité des pays, mais l’incapacité du régime climatique international à fournir une régulation globale des rejets de GES dans l’atmosphère a conduit à l’échec de l’approche top-down. Cet impossible consensus a conduit à un point de rupture dans la structure du régime climatique mondial dont témoignent notamment le développement, avant l’Accord de Paris d’une approche bottom-up, fondée sur une gouvernance climatique polycentrique et multiniveaux. C’est dans ce contexte qu’émergent et se développent, à différentes échelles administratives, les dix-neuf systèmes de permis d’émissions négociables aujourd’hui en fonctionnement dans le monde. De fait, aucune homogénéité n’est recherchée dans la conception de ces mécanismes de réglementation. Les choix structurels sont dépendants des caractéristiques et contraintes politiques et économiques de la zone géographique à laquelle ils appartiennent. Les configurations et les effets de l’élargissement des systèmes de permis négociables sont encore débattus et cette thèse apporte des recommandations sur la manière dont ces extensions et connexions pourraient avoir lieu.A partir d’analyses de la littérature empirique et de simulations à l’aide d’un modèle d’équilibre partiel pour le secteur énergétique (modèle POLES), nous préconisons la mise en place de mécanismes de cloisonnement sectoriel et de restrictions aux échanges de permis. En effet, dans un contexte caractérisé par des constructions hétérogènes de systèmes de permis d’émissions négociables, une diffusion non-universelle de ces marchés et une inclusion non-intégrale de tous les secteurs de l’économie, nous concluons que deux types d’ajustements sont essentiels. Premièrement, nous démontrons la nécessité d’une configuration et d’un cloisonnement sectoriel des marchés, cela afin d’impulser une dynamique d’innovations, de limiter les impacts sur la compétitivité internationale et de rendre conforme le système aux exigences des politiques connexes. Deuxièmement, nous justifions l’intérêt des mécanismes de restriction aux échanges internationaux de permis d’émissions négociables . ils permettent en particulier une meilleure redistribution des gains liés à l’échange, tout en réduisant le coût total de la politique climatique et les quantités de GES émis par rapport à une pure segmentation des marchés.Finalement, l’existence de plusieurs prix du carbone apparaît incontournable dans le contexte actuel d’une gouvernance climatique mondiale hétérogène et d’une multiplicité d’objectifs politiques nationaux. Encourager le développement de prix différents par secteur et par pays permettrait, sous certaines conditions, de favoriser l’acceptabilité politique, de renforcer l’efficacité environnementale et d’améliorer l’efficience économique des systèmes de permis d’émission.

Le développement du quartier comme échelle d’un développement urbain plus durable s’inscrit dans une période de prise de conscience liée au changement climatique pour lequel l’Union Européenne a mise en place une politique de transition énergétique. Actuellement, les écoquartiers se structurent autour de deux points clés au niveau énergétique : l’efficacité énergétique et l’approvisionnement énergétique. L’efficacité énergétique qui englobe la performance énergétique du bâtiment et la maitrise de la demande énergétique est le fer de lance des politiques de transition énergétique locale existante. A l’opposé, l’approvisionnement énergétique bas carbone ne semble pas avoir encore atteint une maturité suffisante pour être réalisée en totalité à l’échelle du quartier. Néanmoins, l’analyse des projets d’écoquartiers montre l’intérêt croissant porté à la création d’une offre énergétique bas carbone employant les ressources locales. Cet intérêt traduit, notamment, la volonté de certains acteurs locaux d’atteindre un certain degré d’autonomie énergétique. Afin d’envisager le quartier comme une échelle pertinente pour l’approvisionnement énergétique bas carbone, il est nécessaire d’analyser les conditions technico-économiques et institutionnelles à mettre en œuvre. Elle révèle le besoin d’un changement de paradigme dans la structuration des systèmes énergétiques passant de systèmes centralisés à des systèmes décentralisés. Or, ce nouveau paradigme est conditionné par la maturité technico-économique des infrastructures pouvant être installées dans le quartier et par la capacité à trouver un modèle d’affaire viable rendant l’investissement rentable à cette échelle. D’un point de vue institutionnel, il provoque une modification des relations entre les acteurs utilisant les vecteurs énergétiques étudiés (électricité et chaleur). L’essor de nouveaux profils de production avec le développement des énergies renouvelables et l’émergence de nouveaux profils de consommateurs devenant des producteurs modifie la chaîne de valeur énergétique et oblige à garantir la flexibilité des systèmes énergétiques pour garantir leur bon fonctionnement. Pour tenter d’apporter un éclairage sur les possibles formes que pourraient prendre ces relations, une démarche méthodologique reposant sur la construction d’idéal-types a été réalisé. Elle fait apparaître le besoin d’un nouvel acteur, le gestionnaire de l’énergie, pour garantir le bon fonctionnement des systèmes énergétiques installés dans les quartiers.

L'intégration massive des énergies renouvelables variables (EnRV) provoque d'importants changements dans le système électrique. Auparavant développé de manière vertical et centralisé, le système était robuste et fiable. Cependant, la production des EnRV est intermittente et peu prévisible. Ainsi, le système doit être plus flexible grâce à de nouvelles options telles que la maîtrise de la demande, le stockage ou l'effacement de la production EnRV. Cependant, le potentiel des EnRV est réparti inégalement en Europe et avec d'importants taux de pénétration d'EnRV, les échanges d'électricité entre les régions vont augmenter provoquant des congestions dans le réseau. Ainsi, les options de flexibilité ne pourront peut-être pas réduire ces congestions. Pour analyser ces effets, le travail mené dans cette thèse utilise le modèle de prospective long terme POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems) couplé avec le nouveau module du secteur électrique EUTGRID (EUropean – Transmission Grid Investment and Dispatch). Ce module inclut une représentation détaillée du réseau de transport européen d'électricité avec un calcul des flux plus réaliste. De plus, les renforcements sont déterminés suivant les coûts de congestion de chaque ligne. Ce nouveau couplage permet d'avoir une évolution dynamique du réseau de transport. Le rôle du réseau de transport est ensuite analysé et comparé avec les autres options de flexibilité. Les investissements dans le réseau augmentent ainsi fortement avec d'importants taux de pénétration des EnRV alors que les options de flexibilité ne peuvent pas intégralement remplacer le réseau. Finalement, un travail exploratoire est mené avec l'introduction de réseaux de distribution génériques (urbain, semi-urbain and rural) dans EUTGRID. Les résultats montrent que les renforcements sont légèrement décalés avec une augmentation de l'utilisation des technologies de back-up (i.e. centrales à gaz) ce qui augmente les émissions totales.

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L'Alliance nationale de coordination de la recherche pour l'énergie, l'Ancre, a entrepris en 2016 la construction d'un nouveau scénario énergétique pour la France à l'horizon 2050 satisfaisant au mieux les différentes cibles et actions inscrites dans la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte de 2015 (LTECV) ainsi que les points de passages inscrits dans la PPE de 2016. Ce scénario est produit avec un "calculateur intégré" (OPERA) fondé sur les travaux antérieurs de l'Alliance établis en particulier dans le cadre du débat national sur la transition énergétique.

Dans cet article, nous démontrons le rôle du stockage de l'électricité pour l'intégration de parts élevées de sources d'énergie renouvelables variables (VRES 3) dans l'évolution à long terme du système électrique. Pour cela, un nouveau module électrique est développé dans POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems). Il prend désormais en compte les impacts des VRES sur le système électrique européen. Le fonctionnement du système électrique repose sur EUCAD (European Unit Commitment And Dispatch), qui inclut le stockage quotidien et d'autres contraintes intertemporelles. L'aspect innovant de notre travail est le couplage direct entre POLES et EUCAD, combinant ainsi un horizon de simulation à long terme et une approche à court terme pour le fonctionnement du système électrique. Les technologies de stockage représentées sont le pompage hydraulique, les batteries lithium-ion, le stockage d'énergie par air comprimé adiabatique (a-CAES) et les véhicules électriques (optimisation de la charge et vehicle-to-grid). La réponse à la demande et les interconnexions des réseaux européens sont également représentées, afin d'inclure dans une certaine mesure ces options de flexibilité. 2 Avertissement : les opinions exprimées sont purement celles de l'auteur et ne peuvent en aucun cas être considérées comme une position officielle de la Commission européenne. 3 Abréviations : a-CAES : adiabatic Compressed Air Energy Storage CCS : Capture et stockage du carbone.

L'Union européenne (UE) s'est engagée à réduire ses niveaux d'émission de gaz à effet de serre (GES) de 80 à 95 % en 2050 par rapport aux niveaux de 1990. Diverses approches ont été développées pour sécuriser et évaluer les progrès réalisés vers cet objectif. Pour mieux comprendre comment les États membres de l'UE s'alignent sur cet objectif collectif à long terme, nous comparons systématiquement les processus de planification et d'évaluation ex ante de cinq pays de l'UE (respectivement le Danemark, la France, l'Allemagne, les Pays-Bas et le Royaume-Uni). L'analyse comparative consiste en une comparaison qualitative (1) de la gouvernance des processus de planification et d'évaluation des politiques à long terme, (2) du dispositif national d'évaluation quantitative (basée sur un modèle) des politiques ex ante et (3) du dispositif national d'évaluation qualitative des politiques ex ante (participation des parties prenantes). Dans un deuxième temps, nous effectuons une comparaison quantitative des études nationales d'évaluation ex ante basées sur des modèles afin d'évaluer les différences relatives entre les itinéraires considérés et les différences entre les différents pays. Bien que les cinq États membres planifient leurs politiques en fonction du même objectif européen, nous constatons une grande diversité dans la manière dont les engagements à long terme sont établis, régis et évalués au niveau national. Les analyses de scénarios basées sur des modèles sont couramment utilisées pour explorer et évaluer les voies nationales possibles vers l'objectif de l'UE en 2050. Cependant, comme ces processus se concentrent principalement sur l'action nationale, ils accordent peu d'attention à la manière dont les politiques nationales sont affectées par d'autres activités internationales à travers l'Europe. Par conséquent, les résultats actuels suggèrent que la collaboration transfrontalière et la participation des parties prenantes pourraient renforcer la compréhension analytique du changement transformateur requis en Europe et, par la suite, conduire à une solution plus durable à long terme.

La décarbonisation des systèmes énergétiques nécessite des changements structurels profonds. L'objectif de cette recherche était d'analyser les taux de changement en cours dans les systèmes énergétiques de chaque État membre de l'Union européenne (UE), et de l'UE dans son ensemble, à la lumière des objectifs d'atténuation du changement climatique de l'UE. Les tendances des indicateurs tels que les niveaux d'activité et la composition des secteurs, l'intensité énergétique et l'intensité en carbone de l'énergie ont été comparées à des références décennales dérivées de scénarios de décarbonisation profonde. La méthodologie appliquée fournit une approche utile et informative pour suivre la décarbonisation des systèmes énergétiques. Les résultats montrent que l'UE a fait des progrès significatifs dans la décarbonisation de son système énergétique. Sur un certain nombre d'indicateurs évalués, les résultats montrent qu'une accélération significative par rapport aux niveaux historiques est nécessaire pour atteindre les taux de changement observés sur les futurs repères pour une décarbonisation profonde. La méthodologie appliquée fournit un exemple de la manière dont la communauté des chercheurs et les organisations internationales pourraient compléter le mécanisme de transparence développé par l'Accord de Paris sur le changement climatique, afin d'améliorer la compréhension des progrès vers des systèmes énergétiques à faible émission de carbone.

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Cet article analyse le renouvellement des constructions intellectuelles qui ont contribué à l'Accord de Paris. Dans ce changement de paradigme, le concept de contribution intentionnelle déterminée au niveau national (INDC) a créé un espace dans lequel les États-nations ont été libres de s'engager dans le processus tout en fixant leurs propres objectifs à moyen terme. Un deuxième concept clé, celui des voies de décarbonisation profonde (Deep Decarbonization Pathways - DDP), bien que moins institutionnalisé, a été un outil efficace pour décrire comment ces objectifs nationaux à moyen terme étaient susceptibles de s'inscrire dans une perspective à plus long terme des scénarios d'atténuation mondiaux étudiés notamment par le GIEC. L'interaction dialectique entre ces deux concepts devrait aboutir à une définition plus ambitieuse des objectifs climatiques nationaux et, par conséquent, à la conception et à la mise en œuvre de politiques climatiques nationales plus fortes.

Dans le cadre d'une réflexion sur les trajectoires futures du système électrique français, cette étude propose un éclairage sur les enjeux structurels à moyen terme. La première partie analyse les principaux facteurs d’incertitudes qui conditionnent la transition du secteur électrique français sur les plans technique, économique et politique. La seconde partie présente une analyse exploratoire de quatre scénarios d’évolution du système électrique à l’horizon 2030, visant d'une part à évaluer les conditions de mise en cohérence de ces trajectoires, en tenant compte des objectifs politiques, et, d’autre part, à analyser leur capacité à répondre aux enjeux identifiés en première partie, ainsi que leur résilience vis-à-vis des facteurs d’incertitude qui persistent.

Les problématiques de l’énergie et de l’environnement sont un des principaux défis pour l’humanité au XXIème siècle. La croissance mondiale de la demande d’énergie est confrontée aux préoccupations environnementales (y compris la pollution, le réchauffement climatique et la réduction des émissions de CO2), en particulier dans les régions en croissance économique rapide comme l’Asie. Le transfert de l’utilisation des sources d’énergies traditionnelles comme le charbon, le pétrole, vers les sources d’énergie plus propres et des énergies renouvelables est une tendance inévitable à l’avenir. Dans le contexte actuel, le gaz naturel est considéré comme une source d’énergie propre qui jouera un rôle important dans le processus de transition énergétique vers une économie bas-carbone. Les conséquences pour les marchés de gaz naturel peuvent être considérables. La condition d’une telle évolution est de disposer d’une offre en gaz naturel importante. Le développement du gaz non conventionnel, en particulier le gaz de schiste, fournit une opportunité d’expansion de l’approvisionnement gazier mondial comme le montre la « révolution du gaz de schiste » aux États- Unis. Celle-ci a profondément modifié les marchés gaziers régionaux. Toutefois, cette « révolution » n’est guère reproductible à d’autres régions du monde. Cette thèse démontre en particulier qu’en dehors des facteurs géologiques, des conditions institutionnelles (fiscalité, droits de propriété), économiques (prix, technologies) et organisationnelles (libéralisation des marchés) sont nécessaires pour assurer un développement à grande échelle des ressources non conventionnelles. Cette thèse montre que ces conditions ne sont pour la plupart pas réunies ni en Europe ni en Asie (notamment en Chine). Dès lors, une transition par le gaz pour répondre aux enjeux climatiques en Asie se fera par la voie des importations et non par une production propre à la région. A partir de trois scénarios du modèle POLES basés sur des hypothèses de politique climatique, de développement du gaz de schiste et d’augmentation rapide de la demande de gaz dans le mix énergétique, en particulier en Asie, deux principales conclusions émergent. Tout d’abord, l’importance du développement des gaz de schistes aux USA, leur bas coût de production induisent au niveau mondial une offre de gaz abondante et compétitive par rapport à d’autres énergies notamment par rapport au charbon. Par conséquent, même sans politique climatique, les conditions sont réunies pour que la part du gaz naturel puisse croître dans le mix énergétique. Deuxièmement, une politique climatique affirmée a des effets contradictoires quant à l’importance du gaz naturel dans les mix énergétiques des pays asiatiques. D’un côté elle permet une pénétration plus importante du gaz naturel dans leur mix énergétique. Mais dans le même temps, limitant la demande d’énergie, les volumes de gaz naturel demandés ne sont que légèrement plus importants que dans des scénarios sans politique climatique.

La transition énergétique mondiale suppose un développement accéléré des énergies nouvelles et renouvelables pour la production d’électricité (ENRe), ce qui implique de nouveaux défis d’ordre technique, économique et de régulation du secteur électrique. Or, un engagement plus fort des pays émergents et en développement dans des trajectoires de décarbonation profonde de l’économie nécessite un renforcement des politiques de promotion ainsi que la conception d’instruments de régulation mieux adaptés aux spécificités de leurs contextes économiques et institutionnels.Cette thèse traite de la question de la conception, de la mise en place et de l’évaluation de politiques de promotion des ENRe adaptées au contexte des pays d’Amérique Latine. Dans ce but, nous avons tout d’abord recours à l’économie environnementale pour analyser les différents instruments de régulation disponibles, les caractériser et proposer des critères d’évaluation, en nous appuyant sur une revue approfondie de la littérature. Nous réalisons ensuite une étude économétrique de panel afin d’identifier les facteurs déterminants des investissements en nouvelles capacités d'ENRe et de mesurer l’efficacité des politiques. Dans un troisième temps, nous mobilisons la théorie évolutionniste du changement technologique pour analyser en profondeur le processus de mise en place des politiques, les barrières existantes et les résultats obtenus. Cette analyse s’appuie sur trois études de cas du secteur électrique au Chili, au Brésil et en Argentine. Enfin nous explorons les enjeux liés au déploiement massif des ENRe en Amérique Latine à l’horizon 2030-2040 : l’intégration des énergies intermittentes, l’accès au financement et le défi industriel.Nos analyses mettent en évidence que les transformations du contexte économique et institutionnel impulsent une dynamique qui conditionne les choix des politiques publiques ainsi que leur performance. Nous proposons donc les bases d’un cadre analytique pour la conception et l’évaluation de politiques de promotion ambitieuses sur le long terme. Ces politiques doivent être intégrées dans un projet multidimensionnel et cohérent pour le secteur énergétique. Concernant spécifiquement le choix de l’instrument de promotion et ses éléments de design, nous avons mis en exergue quatre principes à prendre en compte spécialement dans le contexte des pays émergents : le niveau de risque pour les investisseurs, le coût total de la politique pour le consommateur, l’adéquation institutionnelle de l’instrument et, enfin, sa flexibilité pour soutenir des technologies ayant différents degrés de maturité technico-économique. Cette flexibilité doit également répondre à des objectifs multiples liés au processus de développement socio-économique de chaque pays.

Les ménages sont responsables d’une part significative des consommations d’énergie et des émissions de CO2, en particulier si l’on tient compte des consommations d’énergie et des émissions indirectes liées aux processus de production des biens et services consommés. Plusieurs travaux scientifiques et recommandations d’organisations gouvernementales et d’associations non-gouvernementales soulignent que des modifications des modes de consommations seront sans doute nécessaires pour atteindre les objectifs climatiques fixés aujourd’hui. Notre thèse propose une méthode d’analyse prospective de changements de mode de vie, qui permet d’en estimer les impacts macro-économiques ainsi que ceux sur les consommations d’énergie et les émissions de CO2, tout en tenant compte de l'hétérogénéité des ménages en matière de comportements et de consommations d'énergie. Notre méthode explore les modes de consommation des ménages de manière fine, en prenant en considération le lien entre emplois du temps et consommations. En effet, les choix de consommation sont soumis non seulement à des contraintes de budget, mais également à des contraintes qui dérivent du temps à disposition et qui ne sont jamais prises en compte dans la prospective macro- économique. Nous construisons une base de données détaillant emplois du temps, dépenses et consommations d’énergie des ménages français et nous l’articulons à un modèle de prospective économique énergie-émissions par un processus de repondération itératif. Nous illustrons la portée de cet outil à travers l’analyse de trois scénarios, centrés respectivement sur la diffusion de nouvelles formes de mobilité (covoiturage et autopartage), la généralisation des achats en ligne et le retour vers le faire soi-même en matière d'alimentation. Pour les trois scénarios nous observons des réductions des consommations d’énergie et des émissions de CO2. Par exemple, les émissions totales diminuent de 2,3% en 2050 dans le scénario sur la mobilité.

Ce document de travail analyse le degré d'effort nécessaire à l'atteinte des objectifs INDC des 13 pays du Deep Decarbonization Pathway Project. L'objectif est d'évaluer et de comparer les degrés d'effort requis pour atteindre les objectifs INDC, entre les pays, d'une part et, d'autre part, au regard de trajectoires de plus long terme (2050) s'inscrivant dans l'objectif global de limiter la hausse des températures en deçà de 2°C. Une méthodologie est mise en place pour transcrire les INDC en niveaux d'émissions de CO2 nettes du LULUCF. Le modèle POLES est ensuite utilisé pour révéler la valeur carbone implicite des INDC et permettre une comparabilité des objectifs nationaux entre eux. Enfin, la création d'un scénario INDCext permet d'appréhender les INDC au regard d'objectifs nationaux de plus long terme (2050) compatibles avec l'objectif global de limiter la hausse des températures en deçà de 2°C.

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Prenant le contrepied de l’approche top-down qui prévalait jusqu’à la conférence de Copenhague, l’Accord de Paris est construit sur une approche bottom-up dans laquelle les Etats sont libres de fixer leurs propres objectifs de décarbonation au travers de contributions intentionnelles déterminées nationalement (CIDN). Ce texte présente pour les 13 pays les plus émetteurs de gaz à effet de serre, représentant 75% des émissions mondiales, la valeur carbone implicite à chacune de ces contributions à l’horizon 2030. Celles-ci sont comparées aux valeurs carbone implicites aux niveaux d’émissions nationales de long terme du projet Deep Decarbonization Pathways (DDP) qui a permis l’élaboration de trajectoires nationales compatibles avec une trajectoire globale de 2°C. Pour chaque pays, l’écart entre la valeur implicite du carbone des CIDN et celle des niveaux d’émissions du projet DDP est considérable. Cela montre bien que l’ambition des contributions nationales devra être fortement révisée à la hausse dans les prochains cycles de négociation. Nous soulignons également le rôle central que sont amenées à jouer les trajectoires nationales de long terme de décarbonation dans la définition des CIDN pour assurer que les contraintes du moyen terme des CIDN soient cohérentes avec les options du long terme intégrant l’objectif de 2°C.

La COP21 a réaffirmé le rôle indispensable de la réduction des émissions de CO2 dans la lutte contre le réchauffement climatique. À cette fin, les nouvelles technologies peuvent constituer un levier déterminant. Une étude réalisée par l’ANCRE souligne la nécessité d’investir massivement dans ces technologies pour aboutir à une décarbonation profonde du système énergétique mondial.

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Ce dossier thématique examine les avantages qui peuvent être tirés de l'établissement de stratégies de décarbonisation à long terme au niveau national. Ces stratégies nationales sont des facilitateurs essentiels du dialogue international en vue d'une action plus ambitieuse et plus efficace au niveau national.

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Afin d'évaluer l'adéquation des politiques de l'UE et de ses États membres avec les objectifs de décarbonisation de 2030 et 2050, cette étude va au-delà des chiffres globaux d'émissions de GES ou d'utilisation de l'énergie et analyse les moteurs sous-jacents des changements d'émissions, en suivant une approche sectorielle (production d'électricité, bâtiments, industrie et transport).

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Nous traçons ici les grandes lignes de ce que pourrait être le nouveau cours de la géopolitique des innovations énergétiques. Différents travaux de prospective permettent de dégager des éléments structurels des scénarios globaux de décarbonation. Puis, en changeant de paradigme, il s’agit d’analyser les futurs décarbonés, à partir de leur conception actuelle dans les grands pays acteurs de la scène énergétique. Enfin, nous caractérisons l’état actuel de la concurrence industrielle pour le développement des technologies énergétiques bas carbone.

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Ce dossier se concentre sur la stratégie d'engagement développée par les équipes DDPP pour avoir un impact sur les processus domestiques. Elle prend l'exemple de trois pays (Australie, Canada et France), reflétant une diversité de circonstances institutionnelles, pour lesquels nous présentons le contexte des discussions nationales sur le climat et comment les études du DDPP ont été utiles pour influencer les débats politiques Cet Issue Brief analyse les " stratégies d'engagement " développées par les équipes du Deep Decarbonization Pathways Project dans l'objectif d'influencer les processus de décision nationaux.

Dans ce document, nous analysons les lacunes de la recherche et identifions de nouvelles directions de recherche en relation avec un certain nombre de facettes de l'Accord de Paris, y compris le nouvel objectif de 1,5 °C, l'articulation entre les voies d'atténuation à court et à long terme, les émissions négatives, la vérification, le financement climatique, les parties prenantes non-Parties et l'adaptation.

Contrairement aux voies "statiques" qui sont définies une fois pour toutes, cet article traite de la nécessité pour les décideurs politiques d'adopter une voie politique adaptative dynamique pour gérer la décarbonisation au cours de la période de mise en œuvre. Lorsqu'on choisit une voie comme étant l'option la plus souhaitable, il est important de garder à l'esprit que chaque option de décarbonisation repose sur la mise en œuvre de politiques et d'instruments spécifiques. Or, compte tenu des incertitudes structurelles, d'efficacité et de calendrier propres à chaque option politique, il se peut qu'elles ne parviennent pas à produire les résultats escomptés en temps voulu. La possibilité de s'écarter d'une trajectoire de décarbonisation initiale pour en adopter une autre sans encourir de coûts excessifs devrait donc constituer un élément stratégique dans la conception d'une stratégie de décarbonisation appropriée. L'article s'appuie sur les premières expériences de la France et de l'Allemagne en matière de planification et de mise en œuvre de la décarbonisation pour définir les éléments permettant de gérer les questions d'ajustement dynamique. Une telle stratégie de parcours adaptatif devrait combiner des incitations à long terme pour former des attentes cohérentes, ainsi que des politiques adaptatives pour améliorer la robustesse et la résilience globales. Nous esquissons les éléments clés d'un processus de suivi basé sur une définition ex ante des indicateurs avancés qui devraient être évalués régulièrement et combinés avec des indicateurs et des valeurs de déclenchement au niveau des sous-secteurs.

La question de la réduction des émissions de CO2 est aujourd’hui clairement posée dans le monde entier et la COP21 a mis en évidence les nouvelles exigences internationales auxquelles les pays pourraient ou devraient être confrontées à court terme. L’objectif fondamental de la thèse consiste à contribuer à l’identification des solutions possibles dans le domaine de la production croissante d’électricité dans un pays en développement, le Vietnam, en tenant compte de la nécessaire réduction des sources d’énergie carbonées. Dans ce but, plusieurs scénarios concernant le développement du secteur électrique au Vietnam sont construits en vue de mesurer les effets des choix relatifs à la production d’électricité sur les émissions de CO2.Après avoir présenté un panorama de la situation énergétique du Vietnam et mis en évidence l’augmentation rapide de la consommation d’électricité du fait de la pression démographique et de l’expression de nouveaux besoins, la question des importations de charbon et de gaz et celle de la production de nouvelles forme d’énergie sont posées, au regard des contraintes économiques, mais aussi environnementales. Les réflexions théoriques, l’étude de la construction des plans directeurs d’électricité, l’analyse des outils économiques disponibles et l’application des modèles de la prévision de la demande d’énergie permettent de comprendre la complexité du « pari électrique » auquel est confronté le Vietnam. Après une présentation des instruments quantitatifs potentiels de simulation, ELECsim a été choisi pour la modélisation du secteur électrique au Vietnam. Les scénarios se basent sur plusieurs hypothèses concernant l’évolution de la croissance économique et de la démographie, le prix de l’énergie, le développement des technologies de production d’électricité, la valeur déclarée du carbone, les taux d’actualisation et les taux de change. Le Vietnam peut d’abord maîtriser la croissance de la demande par une action forte sur l’efficacité énergétique, tout en réduisant parallèlement à la fois les coûts de production de l’électricité et les émissions de CO2. Plusieurs scenarios sont alors proposés, mettant en évidence à la fois la nécessité de la recherche d’une plus grande efficacité énergétique et la promotion des énergies en bas carbone, dans le cadre d’une réorientation rapide des choix politiques face aux nécessités d’un développement économique accéléré, mais aussi durable. Six scenarios ont été construits, sur la base d’un scenario de référence, insistant successivement sur l’efficacité énergétique, le nucléaire, la technologie CCS, les énergies renouvelables et un mix électrique plus équilibré. La contrainte environnementale globale (réduction des émissions de CO2) est prioritaire dans le processus de construction des scénarios. Cette approche multicritères est très nouvelle au Vietnam, pays plutôt préoccupé, aujourd’hui, par la contrainte des coûts d’approvisionnement. Les scénarios analysés dans la thèse prennent en compte la réduction de l’intensité carbone du secteur électrique du Vietnam. Il est alors proposé, comme seuil du critère de référence, le niveau d’émission de 50 à 80 g/kWh (choisi à partir des seuils étudiés par deux économies asiatiques voisines du Vietnam telles qu’Indonésie et Inde). Les différents mix de production électrique proposés semblent offrir des solutions pertinentes. Elles permettent de relever les défis économiques et environnementaux lié à l’expansion du secteur électrique du Vietnam. L’analyse prend en compte notamment la pression croissante de la demande, la sécurité de l’approvisionnement des combustibles avec des choix alternatifs, la réduction des coûts totaux d’une production électrique élevée, le contrôle de la facture extérieure, la prise en compte de l’impact social (notamment sur la santé des citoyens) et de l’occupation des sols et, enfin, le respect des normes relatives à la protection de l’environnement régional, national et mondial.

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Cette thèse traite de la coopération et de la gouvernance climat dans l'ère post Copenhague. Son objectif est de caractériser l'évolution du régime climatique, prenant appui sur les positions de l'Union européenne, la Chine et les États-Unis, qui peuvent être désignés, à la fois en tant que gros émetteurs, économies majeures et grandes puissances. Deux déterminants sont considérés structurants pour cette analyse : les coûts d'atténuation des émissions et les coûts d'adaptation. Le point de départ de notre thèse se trouve dans l'évolution polarisée du régime climatique. Le fait le plus marquant de cette « métamorphose » est le passage, en 2009, de l'approche top-down à une approche bottom-up.Pour ce faire, nous mobilisons un cadre théorique hybride, qui comprend l'Économie politique internationale et l'économie du changement climatique. L'apport combiné de ces deux approches permet d'analyser la politique internationale du climat à travers l'économie de l'environnement et inversement, de renseigner l'incidence que ces relations peuvent avoir sur la logique économique. Nous proposons une approche spécifique de la coopération, basée sur la théorie du « k-groupe » de Duncan Snidal (1985).Dans ce cadre coopératif minilatéral, la thèse que nous soutenons est qu'il est possible d'avoir un k-groupe pour le climat et que celui-ci peut avoir un effet bénéfique sur la mise en place du régime climat. Nous argumentons que ce groupe peut être considéré comme un « club of the relevant » et que, pour former un k-groupe, il est nécessaire que les pays constituent une « coalition of the willing ». Ce qui structure la capacité et la volonté de l'action, ce sont principalement les coûts que cela implique, coûts d'atténuation et d'adaptation. En même temps, l'engagement de ce groupe se base sur le conditionnement. Le dispositif incitatif est constitué par l'idée d'une coopération de plus en plus large, qui atténue le problème du passager clandestin.Les résultats de recherche sont appréciés à la lumière de l'aboutissement de la COP 21. Si le k-groupe fonctionne, c'est que les trois pays décident d'aller de l'avant et acceptent d'endosser des coûts d'atténuation plus importants que les autres pays. Cet engagement collectif déclencherait un mouvement vertueux qui imposerait au régime climat un leadership partagé entre ces trois pays, ouvrant la voie aux autres. Si le k-groupe ne fonctionne pas, c'est parce que nos acteurs considèrent les coûts à court terme trop importants au regard de leurs propres intérêts et au regard du risque du free riding de la part des autres États. Compte tenu de la conjoncture économique dans laquelle se trouvent nos trois acteurs, ce scénario apparait comme étant probable.Enfin, dans notre modèle de l'analyse de la coopération nous privilégions le tandem Europe-Chine. Nous montrons que cette coopération tripartite devrait se construire à partir de ce binôme, du moment où, à la différence des États-Unis, c'est l'Europe qui apparait comme étant plus volontaire. La Chine, l'acteur incontournable du climat, qui risque de subir les conséquences du changement climatique de plein fouet, a plus d'intérêt à se rallier à l'Europe si elle souhaite obtenir un accord qui ne soit pas basé uniquement sur des contributions (nationales) minimales.

Le marché des systèmes photovoltaïques a connu une forte croissance cette dernière décennie soutenue par des actions politiques favorables dans un contexte de transition énergétique. Pourtant, malgré ces conditions bénéfiques, le marché mondial du PV a paradoxalement traversé une période chaotique rencontrant des problèmes de surproduction, une crise industrielle et des différends commerciaux durable entre pays. Cette thèse part de ces problématiques et tente de comprendre les politiques publiques PV et les impacts sur la dynamique des technologies et des marchés. Afin de préciser ces questions, une approche systémique est utilisée pour fournir une compréhension correcte des mécanismes généraux des politiques publiques PV. Une vue d’ensemble systémique concrète de ces mécanismes est construite sur la base d’analyses théoriques et historiques en définissant les variables clés et le contexte. Une analyse rétrospective utilisant des mappings construits pour l’occasion est conduite afin de cerner les limites et défis critiques du secteur PV ainsi que les facteurs de risque. Cette thèse montre également la façon dont la nature du contexte politique change en liaison avec la dynamique du secteur PV. La thèse met en évidence que la dynamique nationale a été brisée par l’entrée de la Chine sur le secteur PV. La thèse propose au final des orientations stratégiques pour le développement du PV selon deux dimensions, nationale et internationale. Au niveau national, la thèse s’intéresse à l’autoconsommation PV en tant que manière naturelle d’utiliser l’énergie PV dans le système électrique. Cette analyse implique un changement de nature des politiques PV dans le futur. Pour terminer, afin de résoudre la crise industrielle actuelle, la thèse présente des possibilités d’actions internationales en collaboration pour créer une nouvelle demande PV dans le contexte international en recherchant des bénéfices économiques et environnementaux au niveau mondial.

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L’objet de cette thèse est d’étudier le rôle de l’énergie dans la croissance économique de long terme. Le chapitre 1 décrit les quatre principaux faits de la croissance : la transition de la stagnation au régime soutenu, la Grande Divergence, l'interdépendance entre consommation d'énergie et progrès technique, et la dynamique en cycles imbriqués et hiérarchisés. Les différentes causes lointaines de la croissance (biogéographie, culture, institutions et contingence) sont ensuite étudiées. Le chapitre 2 présente les théories faisant appel à des causes dîtes proches, telles que le progrès technique et l'accumulation de capital physique et humain. La théorie de la croissance unifiée (UGT) est également analysée. Le chapitre 3 présente les lois fondamentales de la thermodynamique et les concepts associés d'exergie et d’entropie. Il est alors démontré que seule la consommation de services exergétiques constitue une cause fondamentale de croissance. Dans le chapitre 4, il est établi que les productions mondiales de pétrole et de gaz (mais pas de charbon) ont déjà dépassées leur taux de retour énergétique (EROI) maximum, si bien que les productions conventionnelles futures se feront avec un EROI décroissant. Le chapitre 5 démontre que les besoins plus importants en métaux des technologies renouvelables pourraient constituer un frein à la bonne faisabilité de la transition énergétique. Le chapitre 6 montre que la contrainte d’énergie nette se matérialise dans le court terme par le biais des dépenses énergétiques (part du produit économique consommé pour obtenir de l'énergie). Le chapitre 7 présente un modèle théorique de croissance endogène intégrant l’approche biophysique.

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La structure des coûts de l'énergie nucléaire en fait une technologie de charge de base. Dans les cas où la production renouvelable variable a une priorité plus élevée sur le réseau, les technologies renouvelables réduiront les facteurs de charge des technologies répartissables. Si elles ne sont pas capables de suivre la charge résiduelle, les réacteurs nucléaires pourraient être supplantés par des technologies plus flexibles. Dans cet article, nous étudions la capacité de suivi de la charge non prise en compte des réacteurs nucléaires pour l'industrie nucléaire en termes de part de marché préservée.

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Le réchauffement de la planète est peut-être l'une des plus grandes menaces qui pèsent sur la civilisation humaine. Il est désormais largement admis qu'il est nécessaire de réduire rapidement et significativement les émissions de gaz à effet de serre pour éviter des évolutions incontrôlées et irréversibles du climat. Il est maintenant devenu urgent de développer un instrument juridique pour la période post-2020 et d'obtenir un résultat positif dans les négociations internationales sur le climat. Dans cet article, nous proposons un nouvel outil de calcul qui fournit des éléments d'évaluation comparative pour les négociations climatiques. Le modèle et l'algorithme que nous proposons sont conçus sur la base d'un raisonnement élaboré par des experts en politique énergétique et climatique. Nous détaillons comment estimer les paramètres du modèle et comment cet outil de benchmarking pourrait être utilisé.

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L'architecture physique des réseaux électriques et les structures organisationnelles des industries électriques survenues à la suite des réformes ont principalement été conçues en fonction des caractéristiques relatives aux infrastructures de transport et aux parcs de production. Or, les nouveaux enjeux de transition énergétique, associés aux progrès réalisés dans les équipements de communication et d'automatisation, plaident pour une plus grande participation des activités décentralisées de production et des consommateurs finals. Nous constatons que les systèmes électriques sont à l'aube d'évolutions majeures qui partagent une double caractéristique. La première et que ces évolutions nécessiteront des apports en capitaux considérables pour adapter et moderniser les réseaux de distribution. La seconde est que l'activation de l'aval de la chaîne électrique libère des gains d'efficacité économique actuellement inexploités, mais est également porteuse de contraintes nouvelles.Partant de ce constat, l'objectif de cette thèse est double. Il s'agit dans un premier temps de proposer une analyse théorique des instruments de régulation qui encadrent et orientent les dépenses des opérateurs réseau. Nous cherchons en nous appuyant sur la littérature à caractériser les outils de régulation les mieux adaptés à l'investissement en smart technologies. Puisqu'il est nécessaire de confronter l'analyse théorique aux faits, nous entreprenons de recenser les gains clés d'efficacité économique escomptés de la généralisation des smart grids. Nous illustrons chacun de ces gains par une étude empirique qui nous permet de comparer les résultats issus de notre analyse théorique aux schémas de régulation existants et de formuler un certain nombre de recommandations.Le second objectif de la thèse se concentre sur les impacts de la diffusion de programmes de la gestion de la demande. Le raisonnement adopté s'articule autour de deux constats. D'importants bénéfices sont attendus des réductions substantielles des pointes de demande, réductions qui se traduisent par de moindres opportunités de profit pour les producteurs. Il s'agira de réaliser une estimation des gains et pertes que l'on peut attendre de la gestion de la demande. Pour cela, nous développons et utilisons un modèle d'optimisation dans lequel nous intégrons plusieurs pays interconnectés dotés de parcs de production différenciés.La thèse montre que les cadres de régulation dominants actuellement sont limités dans leur portée incitative pour favoriser un investissement efficace dans la technologie, ce qui est susceptible de retarder son introduction. La quantification des impacts de la gestion de la demande montre quant à elle que des efficacités significatives peuvent être activées via la généralisation de ces mesures. Toutefois, elles posent des problèmes nouveaux dans la rémunération de l'existant, l'adéquation future des capacités, et souligne l'antagonisme potentiel entre perte de revenus pour les unités de pointe les plus réactives et développement des énergies bas carbone.De toute évidence, les interrogations soulevées par le développement des smart grids nécessitent que soit mené un débat politique éclairé puisque l'industrie électrique est indispensable à nos sociétés. Parmi le nombre considérable d'éléments à aborder, arriveront en bonne place les questions relatives au financement des projets d'investissement et à l'inclusion des nouvelles sources de flexibilité induites par l'adoption de la technologie dans les marchés électriques libéralisés.

Cet article explore les différentes dimensions du processus d'apprentissage des technologies à faible émission de carbone dans le cadre de différents scénarios d'atténuation. Il utilise le modèle POLES, qui aborde l'apprentissage comme un phénomène endogène avec des courbes d'apprentissage, et un ensemble de scénarios développés dans le cadre du projet AMPERE. Il représente un effort analytique pour comprendre les modèles d'apprentissage des technologies énergétiques dans divers contextes et tente de démêler les différentes dimensions de la relation entre ces modèles et le processus de déploiement. L'un des résultats est, de manière surprenante, que l'apprentissage apparent peut être plus lent dans les scénarios d'atténuation avec un déploiement technologique accéléré lorsqu'on utilise des courbes d'apprentissage à deux facteurs. Deuxièmement, l'analyse de la R&D montre clairement que les réductions des budgets de R&D ont un impact significatif sur les coûts technologiques à long terme. Troisièmement, la technologie solaire, qui est plus limitée par les coûts planchers dans le modèle, bénéficie davantage des grandes percées technologiques que l'énergie éolienne. Enfin, des objectifs de stabilisation ambitieux peuvent être atteints avec des augmentations de coûts limitées dans le secteur de l'électricité, grâce à l'impact des effets d'apprentissage sur l'amélioration des coûts et des performances des technologies.

Le développement des énergies renouvelables éolienne et solaire implique de repenser les modèles à long terme du système énergétique. En effet, les impacts à court et long terme des productions intermittentes éolienne et solaire sur le système électrique entraînent un besoin de flexibilité : centrales de production très réactives, gestion de la demande,amélioration du réseau électrique ou stockage d’électricité. Le premier apport majeur à l’état de l’art est l’ajout du stockage d’électricité et du réseau électrique européen dans le modèle POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems). Un nouveau mécanisme d’investissement a été développé, mieux adapté aux enjeux des renouvelables . il inclut plusieurs valeurs économiques du stockage. D’autre part, une nouvelle typologie applicable à la fois aux modèles de prospective énergétique et aux outils détaillés du secteur électrique,a montré l’intérêt de rassembler ces deux approches. Ainsi, la deuxième contribution principale est le couplage annuel de POLES à un modèle d’opération du système électrique,EUCAD (European Unit Commitment And Dispatch), qui optimise l’allocation technico économique des centrales européennes de production et de stockage. Les échanges bidirectionnels d’informations permettent de bénéficier à la fois de la cohérence à long terme des scénarios économiques de POLES et du détail technique d’EUCAD. Un scénario conservateur prévoit un développement rapide des options de flexibilité les moins chères :interconnexions, stockage hydraulique et gestion de la demande – que ce soit par des effacements de consommation ou par l’optimisation de la charge et décharge des batteries de véhicules électriques. Les batteries stationnaires, plus chères, sont développées en seconde partie de siècle. Leur développement pourrait être accéléré par une réduction des coûts fixes du stockage plus efficace qu’une amélioration du rendement. Les liens explicites entre renouvelables intermittents et stockage d’électricité ressortent aussi des résultats.

Le rapport DDPP France évalue deux trajectoires contrastées de décarbonisation à l’horizon 2050 pour la France, l’une misant sur une baisse ambitieuse de la demande d’énergie, l’autre sur une forte décarbonisation de l’énergie. La première trajectoire s’articule autour d’une réduction de 50% de la consommation d’énergie finale en 2050, objectif phare de la récente loi sur la Transition Energétique pour la Croissance Verte. Or les obstacles à la réalisation d’un tel objectif sont nombreux, notamment pour la mise en œuvre effective d’un vaste programme d’efficacité énergétique et pour réaliser les inflexions nécessaires dans les transports. Si les politiques climatiques échouaient à réaliser un tel objectif de réduction de la demande d’énergie, il faudrait par contre mobiliser des potentiels supplémentaires d’énergie décarbonée. Ceci n’est pas sans poser d’autres problèmes, tels que le déploiement de centrales nucléaires de 3e génération, de la technologie de capture et séquestration du carbone ou le développement à grande échelle de la biomasse énergie. Le rapport analyse les politiques sectorielles à mettre en œuvre et leurs obstacles, et mène une évaluation économique de ces deux trajectoires. La prise en compte des incertitudes propres à chacune de ces trajectoires montre qu’une stratégie axée sur une forte réduction de la demande est plus robuste qu’une stratégie privilégiant la décarbonisation de l’offre énergétique : en réduisant le besoin en énergie décarbonée, elle laisse plus de marge de manœuvre en cas d’échec des politiques de réduction de demande. Enfin, même si la décarbonisation de l’économie génère de la croissance et de l’emploi sur le moyen terme, des coûts d’ajustement sur le court terme apparaissent, ce qui est en mesure d’entraver toute décision politique dans ce domaine. Des propositions sont faites pour permettre de réduire ces coûts d’ajustement et favoriser ainsi le déclenchement rapide de la transition énergétique.

Ce document donne un aperçu du projet de comparaison de modèles AMPERE, en mettant l'accent sur les implications des politiques à court terme pour les coûts et la réalisation des objectifs climatiques à long terme. Neuf équipes de modélisation ont participé au projet afin d'explorer les conséquences des émissions mondiales suivant la rigueur des politiques proposées dans les engagements nationaux de l'Accord de Copenhague et des Accords de Cancún jusqu'en 2030. Les caractéristiques spécifiques par rapport aux évaluations précédentes sont la prise en compte explicite des objectifs d'émissions à court terme pour 2030 ainsi que l'analyse de sensibilité systématique pour la disponibilité et le potentiel des technologies d'atténuation. Nos estimations montrent qu'un effort d'atténuation à l'horizon 2030 comparable aux engagements pris entraînerait un nouveau "verrouillage" du système énergétique dans les combustibles fossiles et entraverait ainsi la transformation énergétique nécessaire pour atteindre les faibles niveaux de stabilisation des gaz à effet de serre (450 ppm CO2e). Les principales implications sont une augmentation significative des coûts d'atténuation, un risque accru que les objectifs de stabilisation faibles deviennent inatteignables et une réduction des chances de rester en dessous de l'objectif de changement de température proposé de 2 °C en cas de dépassement. En ce qui concerne les technologies, nous constatons que le fait de suivre les voies d'engagement jusqu'en 2030 limiterait les choix politiques et augmenterait le risque que certaines technologies actuellement facultatives, telles que le captage et le stockage du carbone (CSC) ou le déploiement à grande échelle de la bioénergie, deviennent "incontournables" d'ici à 2030.

L'exploration des trajectoires futures du système énergétique doit s'appuyer sur des scénarios à long terme, ce qui nécessite l'utilisation d'outils de modélisation à long terme. L'introduction d'une forte contrainte de décarbonisation, par exemple, modifie profondément le secteur électrique, qui est impacté par des parts croissantes de sources d'énergie renouvelables variables. Les outils de modélisation de long terme reposant sur différentes hypothèses prennent de plus en plus en compte ces impacts, dont l'évaluation nécessite une description et une catégorisation claires des choix techniques et économiques de représentation des outils en question. Une nouvelle typologie basée sur une revue de la littérature est présentée pour les modèles du secteur électrique et les modèles à long terme du système énergétique. De nouveaux critères de comparaison axés sur les composantes du secteur électrique sont proposés, tels que le stockage de l'électricité et le réseau. Une analyse réalisée à l'aide de cette catégorisation sur cinq modèles choisis montre que, jusqu'à présent, les outils de modélisation de l'énergie et du système électrique ont été conçus pour répondre à des objectifs distincts et n'ont pas combiné leurs avantages.

L’étude évalue le potentiel d’abattement des principales technologies de l’énergie (offre et demande). Deux approches ont été développées : l’une est basée sur des scénarios technologiques élaborés dans le cadre du projet DDPP . l’autre résulte d’un travail mené, technologie par technologie, par les experts et scientifiques de l’ANCRE.

Ce document présente une approche basée sur un modèle décrivant les impacts du changement climatique sur le système énergétique européen. Les analyses existantes n'estiment qu'une gamme limitée d'impacts climatiques sur une zone géographique restreinte. En utilisant le modèle POLES et les résultats de plusieurs modèles climatiques, le présent document quantifie les principaux impacts du changement climatique sur le secteur énergétique européen, pays par pays, réalisant ainsi un progrès dans cette direction. En ce qui concerne la demande d'énergie, notre principale conclusion est que des températures plus élevées signifient que la climatisation consommera plus d'énergie, atteignant environ 53 Mtep d'ici 2100 dans un scénario sans fortes contraintes d'émissions (A1B). En revanche, la consommation d'énergie pour le chauffage des bâtiments diminuera d'environ 65 millions de tep par an. Cela représente une diminution nette de la consommation d'énergie d'environ 12 Mtep d'ici 2100. Du côté de l'offre, des conditions d'exploitation plus contraignantes et plus coûteuses pour les centrales électriques entraîneront une baisse de la production d'électricité par les centrales thermiques, nucléaires et hydroélectriques, avec une diminution maximale d'environ 200 TWh en 2070 dans le scénario A1B et de 150 TWh en 2060 et 2080 pour un scénario à faibles émissions (E1). Ces effets varient beaucoup à travers l'Europe et restent très dépendants des incertitudes affectant les résultats des différents modèles climatiques. Cette incertitude générale peut empêcher la prise de décisions efficaces. Cependant, l'étude offre des perspectives qui ne seraient pas disponibles sans la couverture complète du système énergétique fournie par POLES et les caractéristiques climatiques fournies par les modèles climatiques. L'étude identifie les principaux impacts du changement climatique dans un secteur stratégique et fournit un "ordre de grandeur" ou une "tendance centrale" pour ces impacts, ce qui pourrait être utile dans le cadre d'une politique adaptative consistant à agir, à apprendre et à agir à nouveau.

Une simulation dynamique de l'offre et de la demande couplées d'énergie, de ressources et de réacteurs nucléaires est effectuée avec le modèle mondial Prospective Outlook for Long Term Energy Supply (POLES) au cours de ce siècle. Dans ce modèle, la demande d'électricité et l'offre d'uranium ne sont pas indépendantes du coût de tous les fournisseurs d'électricité de base. Les réacteurs thermiques à neutrons consommateurs d'uranium et la génération future, libres du marché de l'uranium une fois démarrés, les surgénérateurs ne sont qu'une partie du marché et sont dans une compétition globale, non limitée à l'autre génération nucléaire. Dans cet article, nous présentons un nouveau modèle de l'impact de la pénurie d'uranium sur le développement des réacteurs nucléaires. De nombreux scénarios reposent sur la définition subjective des ressources ultimes en uranium. Nous suggérons que lorsque l'uranium sera principalement extrait avec d'autres ressources, son coût ne devrait pas être simplement une fonction de l'uranium cumulé extrait mais aussi de la production annuelle des mines. Nous décrivons les sensibilités de notre modèle aux indicateurs de performance physique des surgénérateurs. Les combustibles usés peuvent être considérés comme un passif ou comme une source de matière utilisable et une ressource rare limitant les démarrages de réacteurs rapides en développement rapide en Inde ou en Chine. Nous présentons l'impact des stratégies synergiques où les pays ayant des stratégies opposées partagent les combustibles usés.

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En France comme en Suisse, les collectivités territoriales s'imposent comme des acteurs majeurs de la transition énergétique, une transition dont la mise en œuvre nécessite un important renouvellement des instruments d'intervention publics. Ce sont les enjeux et les conditions d'un tel renouvellement que le présent travail se donne pour objectif d'examiner, à partir des expériences de planification énergétique territoriale menées sur l'agglomération franco-valdo-genevoise. Conçues comme des démarches de relocalisation des filières énergétiques – filières dont nombre de composantes étaient, avec les énergies fossiles, externes aux territoires consommateurs –, ces démarches de planification énergétique sont ici examinées à partir d'une grille de lecture d'inspiration institutionnaliste et pragmatiste.Consistant à appréhender ces démarches comme autant d'enquêtes ayant vocation, à travers un travail collectif de (ré)équipement cognitif du champ d'intervention territorial FVG, à initier et accompagner la reconstruction des modes de coordination des hommes au sujet de leur territoire – territoire entendu dans sa triple dimension matérielle, organisationnelle et politique – , cette grille ouvre vers une double lecture des expériences de planification énergétique. La première se concentre sur la dimension organisationnelle de ces enquêtes en devenir, c'est-à-dire sur les cultures d'action en présence et les modalités d'interaction entre elles, tandis que la seconde porte sur la substance cognitive qui sert de support à ces interactions, c'est-à-dire sur les logiques de réflexion qui président à la mobilisation et à la production des représentations territoriales liées à ces démarches.Cette double lecture permet de tirer des enseignements à différents niveaux. Le premier concerne le champ (cognitif) d'intervention territorial que ces démarches de planification énergétique contribuent à dessiner. Un champ qui, bien que de mieux en mieux appréhendé dans ses dimensions techniques, reste à la fois limité et « déformé » de telle sorte qu'il valorise davantage les filières fossiles, dont on souhaiterait s'affranchir, que les filières renouvelables que l'on souhaiterait leur substituer. Le second niveau d'enseignement porte sur les processus de production de connaissances territoriales (PPCT) qui président à la délimitation et à « l'équipement » de ce champ d'intervention. Appréhendés à travers les normes institutionnelles qui les encadrent, et les cultures d'action dont les interactions peuvent initier des processus de déstabilisation-reconstruction de ces normes, ces PPCT s'avèrent donner naissance à des « zones-frontières » sociocognitives, zones favorables à de telles reconfigurations, mais nécessitant, dans le cas FVG, un travail préalable « d'aménagement ».C'est sur les facteurs les plus déterminants pour la qualité de cet « aménagement » – un aménagement qui n'est plus seulement cognitif mais qui renvoie, plus globalement, aux conditions de mise en œuvre d'enquêtes dont la finalité ultime demeure bien l'action collective territoriale – que se concentre la troisième catégorie d'enseignements. Ouvrant sur les défis comme sur les pistes de renouvellement ouvertes, au niveau des modes d'action publics, par ces démarches de planification énergétique, ces éléments permettent aussi de porter un nouveau regard sur le projet d'agglomération en construction sur ce territoire transfrontalier.

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À l’instar des gouvernements, les entreprises ont compris que la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) est inéluctable. Elles ont des solutions, mais elles dépendent de politiques publiques pour pouvoir les déployer massivement. Selon les politiques adoptées au plan international, elles peuvent tirer profit de la transition énergétique ou, au contraire, voir leur compétitivité menacée. Leur implication croissante dans la préparation des accords internationaux témoigne de leurs attentes et de l’importance de ces enjeux.

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Étant donné que la limitation du réchauffement climatique à moins de 2°C implique un budget de CO2 à ne pas dépasser et des émissions quasi nulles d'ici à 2100 (GIEC), nous pouvons évaluer les émissions mondiales de gaz à effet de serre en 2030 impliquées par les INDC par rapport aux trajectoires à long terme. En amont de la COP21, nous estimons que les INDC soumis amèneraient les émissions mondiales de gaz à effet de serre dans une fourchette de 55 à 64 GtC02eq en 2030. Dans cette hypothèse, les émissions mondiales en 2030 sont donc plus élevées que le niveau de 51 GtC0 2eq pour l'année 2012. Toutefois, cela n'est pas en contradiction avec un pic des émissions mondiales qui ne peut être attendu qu'après 2020, compte tenu notamment de la dynamique prévue des émissions en Chine et dans d'autres pays en développement. Les INDC publiés représentent un pas significatif vers des trajectoires compatibles avec l'objectif des 2°C, mais restent insuffisants pour rejoindre des trajectoires présentant une probabilité raisonnable de succès. lAfin d'augmenter les chances d'atteindre l'objectif des 2°C, l'ambition des contributions à court terme doit être renforcée dans les négociations futures. lAfin de maintenir un rythme élevé de réduction des émissions après 2030, des mesures structurelles sont également nécessaires, qui, pour avoir un impact rapi, doivent être préparées le plus tôt possible. Des efforts continus sont nécessaires pour accélérer le développement de solutions à faible émission de carbone, d'une part, et pour démontrer la faisabilité des émissions négatives, d'autre part.

Les 16 équipes de chercheurs mobilisées dans le cadre du projet ont élaboré et approfondi leurs trajectoires de décarbonation par rapport au rapport 2014, affinant leurs résultats et conclusions par l’intermédiaire de plusieurs scénarios définissant différentes orientations possibles de décarbonation pour un même pays. À l’échelle globale, le rapport montre que la décarbonation profonde des économies actuellement les plus émettrices est techniquement faisable, tout en prenant en compte les projections attendues de croissance démographique et économique. D’ores et déjà, ces tendances de décarbonation apparaissent compatibles avec l’objectif de 2°C maximum de réchauffement à l’horizon 2100 . et des potentiels de réduction d’émissions plus drastiques encore ont été identifiés par les différentes équipes. Ces conclusions pourront en outre, à l’avenir, être complétées par d’autres pays et par la prise en compte de sources d’émissions provenant de sources non analysées par le DDPP (affectation des terres, procédés industriels, etc.). Le rapport 2015 insiste particulièrement sur la compatibilité des objectifs de décarbonation et de développement économique et social. Décarboner permet en effet en premier lieu d’éviter les effets délétères du changement climatique, et s’inscrit en parallèle dans une stratégie d’amélioration significative de services essentiels comme l’accès à l’énergie. Les stratégies de décarbonation profonde peuvent contribuer au développement durable des pays. Enfin, les investissements nécessaires à la décarbonation profonde, de l’ordre de 0,8% du PIB en 2020 (1,3 % en 2050), ne représentent pas un surcoût majeur par rapport aux investissements nécessaires en l’absence de politiques climatiques. De plus, sous réserve de signaux adéquats sur le long terme, la réorientation des investissements vers les technologies bas carbone ouvrent d’importantes perspectives commerciales. Dans le cadre de la COP21, où se négocie ces jours-ci un accord pour un nouveau régime climatique à partir de 2020, les stratégies de décarbonation sont indispensables pour informer les feuilles de route portant sur les choix de long terme, évitant ainsi des situations de blocage (lock-in), notamment technologiques, pouvant in fine freiner l’action climatique et en retarder ses effets.

Le projet de loi relatif à la transition énergétique pour la croissance verte a été adopté par le Parlement le 14 octobre et doit à présent être examiné par le Sénat. Quelle a été la généalogie de ce projet ? Est-il pertinent et faisable ? Le point avec Patrick Criqui, économiste au laboratoire Pacte-Edden (CNRS, Université Pierre-Mendès-France), à Grenoble.

Les systèmes énergétiques évoluent dans le monde entier : les nouvelles politiques énergétiques encouragent des productions d'énergie plus durables, notamment les sources d'énergie renouvelables variables (ERV) telles que l'énergie éolienne ou solaire. Les implications à long terme de la variabilité et de la relative imprévisibilité de ces sources d'énergie non dispatchables doivent être évaluées, par exemple à l'aide de scénarios énergétiques. En effet, l'électricité n'est pas un bien homogène : sa valeur dépend du temps, de l'espace et de la variabilité de la production. Des modèles énergétiques à long terme sont utilisés, les défis de l'intégration des ERV étant un sujet brûlant dans la modélisation énergétique. Une évaluation des modèles énergétiques à long terme est nécessaire pour comprendre comment ils représentent les contraintes spécifiques des ERV sur le reste du système électrique. Une nouvelle typologie est donc proposée pour comparer les modèles énergétiques à long terme et les modèles du secteur électrique. Cette comparaison montre que, malgré tous les efforts de modélisation récents, aucun modèle énergétique à long terme ne représente en détail tous les impacts des ERV sur le secteur électrique. Par exemple, la représentation séquentielle de l'opération de stockage de l'électricité est trop précise pour de nombreux modèles à long terme. C'est pourquoi nous développons un nouveau module dédié au secteur électrique, EUCAD (European Unit Commitment And Dispatch). La particularité de ce travail est qu'il est connecté à POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems), l'un des modèles énergétiques à long terme les plus détaillés sur le plan technologique. Nous présentons les premiers résultats de ce nouveau module détaillé sur l'électricité.

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Les organismes publics de recherche de l'Alliance nationale de coordination de la recherche pour l'énergie présentent leurs scénarios pour assurer la transition énergétique de la France. Comment réduire de 50 % la part du nucléaire dans la production électrique en 2025 et comment diviser par 4 les émissions de GES à l'horizon 2050 ? Pour l'ANCRE, des investissements considérables seront nécessaires pour développer de nouvelles technologies et contruire des réseaux de distribution, et impulser des changements de comportement chez les consommateurs.

Rapport d’études sur trois scénarios possibles d’évolution du système énergétique français à horizon 2050, visant à atteindre le « facteur 4 » (division par 4 au moins des émissions de Gaz à Effet de Serre, ou GES, liées à l’énergie par rapport à l’année 1990).

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Peu d'articles ont analysé les conséquences d'une faible stabilisation du climat. La plupart des modèles et des scénarios supposent que les tendances futures du PIB mondial seront similaires à la croissance enregistrée au cours du siècle dernier, ce qui impliquerait de multiplier par dix-neuf la production actuelle au cours de ce siècle. Toutefois, les contraintes liées aux ressources naturelles et à l'environnement laissent penser que la croissance économique mondiale future pourrait ne pas être aussi élevée. En outre, les implications environnementales d'une telle croissance dépendent de la manière dont elle est répartie entre les pays. Cet article étudie les implications sur les politiques de réduction des émissions de GES de différentes hypothèses sur la croissance du PIB mondial et les niveaux de convergence. Un modèle d'équilibre partiel (POLES) du système énergétique mondial est utilisé pour fournir des projections détaillées jusqu'en 2050 pour les différentes régions du monde. Les résultats suggèrent que si une faible stabilisation est techniquement réalisable et économiquement viable pour le monde dans tous les scénarios envisagés, elle a plus de chances de se produire avec une croissance mondiale plus modeste. En revanche, la convergence des niveaux de vie exerce une pression plus forte sur la réduction requise des émissions. En général, nous constatons qu'il existe des différences majeures entre les régions en termes de taille et de calendrier des coûts de réduction et d'impact économique.

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Un nombre croissant d’études académiques et de rapports d’organismes internationaux relèvent une dépendance accrue des nouvelles technologies de l’énergie vis-à-vis d’une catégorie de ressources souvent prénommés métaux rares. Parallèlement, il se forme depuis plusieurs années des inquiétudes sur la disponibilité économique de ces métaux pour opérer la transition énergétique nécessaire à la lutte contre le réchauffement climatique. Cette thèse a donc pour objectif de souligner l’ensemble des contraintes et des risques qu’implique l’usage fréquent et généralisé de ces métaux dans les nouvelles technologies de l’énergie. Une première partie de la thèse est consacrée aux indicateurs et aux théories reliées à la disponibilité économique de long terme d’une ressource non renouvelable tout en faisant apparaitre un ensemble de traits communs partagés par les métaux rares. La seconde partie de cette thèse démontre les risques attachés à une absence d’élasticité prix de l’offre de métaux rares du fait d’une contrainte de sous-produit. Elle offre également une analyse approfondie des causes et des conséquences relatives à l’absence de marché à terme pour la quasi-totalité de ces métaux rares. Enfin, son dernier chapitre propose d’explorer la liaison très forte existant entre le secteur de l’énergie et le secteur des métaux. Il y est démontré que cette connexion s’accentue et qu’elle implique la possibilité d’un cercle vicieux entre des énergies toujours moins concentrées (avec un contenu en métaux grandissant) et des métaux qui consomment toujours plus d’énergie sous l’effet de leur épuisement.

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Les systèmes énergétiques évoluent dans le monde entier, et notamment en Europe, où les politiques énergétiques encouragent une production d'énergie plus durable. Les sources d'énergie renouvelables variables (ERV) telles que l'éolien ou le solaire bénéficient de ces politiques, mais les implications à long terme doivent être anticipées par le biais de scénarios énergétiques. Des modèles énergétiques à long terme sont utilisés, et les défis de l'intégration des ERV sont un sujet brûlant dans la modélisation énergétique. Une évaluation des modèles énergétiques à long terme est nécessaire pour comprendre comment ils représentent les contraintes spécifiques des énergies renouvelables sur le reste du système électrique. Une nouvelle typologie est donc proposée pour comparer les modèles énergétiques à long terme et les modèles du secteur électrique. Cette comparaison montre que, malgré tous les efforts de modélisation récents, aucun modèle énergétique à long terme ne représente en détail le secteur électrique, avec tous les impacts des énergies renouvelables. Par exemple, il n'y a pas de représentation réelle de l'opération de stockage de l'électricité. C'est pourquoi nous développons un nouveau module du secteur électrique pour POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems), l'un des modèles énergétiques à long terme les plus détaillés sur le plan technologique. Nous présentons les premiers résultats de ce nouveau module détaillé sur l'électricité.

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Les émissions de gaz et de particules provenant de la combustion de combustibles fossiles et de biocarburants en Afrique devraient augmenter considérablement dans un avenir proche en raison de la croissance rapide des villes et mégapoles africaines. Il n'existe actuellement aucun inventaire régional des émissions qui fournisse des estimations de la combustion anthropique pour le continent africain. Ce travail fournit une quantification de l'évolution des émissions de combustion africaines de 2005 à 2030, en utilisant une méthode ascendante. Cet inventaire prévoit de très fortes augmentations des émissions de carbone noir, de carbone organique, de CO, de NOx, de SO2 et d'hydrocarbures non méthaniques si aucune réglementation des émissions n'est mise en œuvre. Ce document examine l'efficacité de scénarios impliquant certains combustibles, spécifiques à l'Afrique dans chaque secteur d'activité et chaque région (Afrique occidentale, orientale, septentrionale et australe), pour réduire les émissions. Les tendances estimées des émissions africaines sont cohérentes avec les émissions fournies par les inventaires mondiaux, mais elles présentent une fourchette de valeurs plus large. Les émissions de combustion africaines ont contribué de manière significative aux émissions mondiales en 2005. Cette contribution augmentera de manière plus significative d'ici 2030 : les émissions de carbone organique représenteront par exemple 50 % des émissions mondiales en 2030. En outre, nous montrons que l'ampleur des émissions anthropiques africaines pourrait être similaire à celle des émissions de combustion de la biomasse en Afrique vers 2030.

L'un des résultats les plus importants des dernières conférences des parties a été la plate-forme de Durban pour une action renforcée, qui peut être considérée non seulement comme une opportunité, mais aussi comme une nécessité d'agir. Dans le présent document, nous nous intéressons à l'identification d'une architecture internationale appropriée en matière de politique climatique afin de favoriser la gouvernance climatique. Le document tente de sensibiliser au programme d'engagement d'atterrissage en douceur qui est proposé comme un élément de réponse au dilemme de la politique climatique. Le schéma (REDEM pour REDuction of Emissions) propose une voie pour stabiliser les émissions avec un calendrier et un niveau d'engagement, qui sont différenciés sur la base de la capacité (niveaux de revenu par habitant) et de la responsabilité (émissions par habitant). Nous présentons quelques exemples de simulation qui montrent différentes façons de concevoir les formes des émissions et leurs taux de variation. L'algorithme REDEM est conçu comme un outil d'évaluation comparative des trajectoires nationales supposées de réduction des émissions. L'outil montre une manière pratique de guider les trajectoires nationales potentielles, à travers un mécanisme de convergence dans un cadre compréhensible.

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Le réchauffement de la planète est peut-être l'une des plus grandes menaces qui pèsent sur la civilisation humaine. Il est désormais largement admis qu'il est nécessaire de réduire rapidement et significativement les émissions de gaz à effet de serre pour éviter des évolutions incontrôlées et irréversibles du climat. Il est maintenant devenu urgent de développer un instrument juridique pour la période post-2020 et d'obtenir un résultat positif dans les négociations internationales sur le climat. Dans cet article, nous proposons un nouvel outil de calcul qui fournit des éléments d'évaluation comparative pour les négociations climatiques. Le modèle et l'algorithme que nous proposons sont conçus sur la base d'un raisonnement élaboré par des experts en politique énergétique et climatique. Nous détaillons comment estimer les paramètres du modèle et comment cet outil de benchmarking pourrait être utilisé.

Le rapport de synthèse "Assessing Pathways toward Ambitious Climate Targets at the Global and European Levels" présente les principales conclusions suivantes du projet AMPERE : - Les progrès mondiaux en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre au cours des deux prochaines décennies sont essentiels pour atteindre des objectifs climatiques ambitieux à faible coût - L'Europe peut signaler la volonté de réduire fortement les émissions - avec des avantages climatiques importants si d'autres suivent - La décarbonisation présente des défis et des opportunités pour l'Europe Ces conclusions sont basées sur les efforts de recherche AMPERE par 22 institutions internationales de février 2011 à janvier 2014 avec l'utilisation de 17 modèles d'économie énergétique et d'évaluation intégrée.

Ce rapport dresse un état de l’art de la recherche en SHS sur l’environnement (forces engagées, axes de recherche pluridisciplinaires couverts…), identifie les directions de recherche stratégiques sur lesquelles il conviendrait de mobiliser des ressources humaines et financières significatives et formule un certain nombre de recommandations pour améliorer les dispositifs de la recherche sur ce thème. La participation des sciences humaines et sociales est nécessaire pour les réflexions sur des questions fondamentales et urgentes liées à l’environnement mondial, au développement de nouvelles ressources énergétiques et aux reconfigurations géopolitiques. Les apports potentiels des SHS sur ces questions sont amples et nombreux : ils s’appuient sur leur capacité à interroger le social dans ces différentes dimensions pour mieux comprendre les processus et leurs déterminants, évaluer leurs effets et proposer le cas échéant des mesures correctives, ou des innovations dans les politiques publiques. Ainsi, il ne s’agit pas ici de fixer une feuille de route pour la transition énergétique, mais d’interroger cette notion au-delà du débat national en cours, ce qui est une façon de l’enrichir et de le relativiser. Le pari du présent rapport est que la technicité des questions ne doit pas décourager ni disqualifier les autres approches : sociologiques, politiques, géographiques, éthiques. Le champ de l’énergie est marqué par le déploiement de technologies, anciennes et nouvelles, qui vont de la production à la consommation, en passant par les modes de mise sur le marché, de gouvernance ou de représentation des phénomènes. L’appréciation et la valorisation de ces innovations sociales ne peuvent se faire sans une participation active des SHS, les solutions techniques ne prenant sens que dans leur déploiement dans des temps et des lieux spécifiques. La question de l’énergie se pose parce qu’elle est d’abord une question sociale : celle des usages, des organisations, des acteurs . celle aussi des inégalités d’accès, de la précarité, des consommations, des conflits géopolitiques. Etape modeste peut-être mais cruciale, ce rapport démontre la mobilisation à l’oeuvre dans les différentes communautés SHS sur les questions liées à l’énergie. Chercheurs et enseignants-chercheurs peuvent fournir des compétences pour étudier les nouvelles formes de décentralisation, territorialisation, participation. propres à ce domaine. Les directions de recherche présentées ici sont porteuses d’innovation pour les sciences humaines et sociales et au-delà. Elles sont essentielles aux débats politiques en cours, bien au-delà des questions d’acceptabilité ou d’ « impact » où les SHS sont trop souvent identifiées. Par rapport à un modèle hérité, organisé par les Etats et les grands entreprises autour d’un bouquet technologique réduit, l’existence d’une multitude d’options technologiques et la montée en puissance d’autres acteurs, notamment territoriaux, rend également indispensable les approches des SHS. Car la territorialisation change complètement la donne. Les SHS sont centrales pour évaluer le déploiement des énergies renouvelables, dans leurs différents aspects : nouveaux espaces d’implantation, controverses, insertion dans les systèmes existants.Envisager simultanément les voies de réduction significatives des émissions de GES et une réflexion approfondie et indépendante sur l’option nucléaire : ainsi peut être résumé l’enjeu de la transition énergétique. Un défi impossible à relever sans une priorité forte donnée à la recherche sur l’énergie par les sciences humaines et sociales. Ont participé à ce rapport : Pierre Charbonnier, Patrick Criqui, Alain Dollet, Patrick-Paul Duval, Pierre Fournier, Claude Gilbert, Bernd Grambow, Olivier Labussière, Joseph Fourier, Sandra Laugier, Elisabeth Le Net, Catherine Locatelli, Alain Nadaï, Sébastien Velut.

Cette thèse a pour objet la modernisation des Systèmes Hydriques Urbains de l'Europe des XV (SHUE). Débutant à la fin des années 1990, ce processus de rerégulation des SHUE opère une transformation du cadre réglementaire européen de la gestion de l'eau. Il vise une amélioration du fonctionnement de la gouvernance afin, notamment, d'imprimer une trajectoire soutenable aux SHUE. Or, les bilans intermédiaires s'avèrent mitigés et mettent en avant un besoin de caractérisation et d'explication analytiques de la modernisation des SHUE, afin d'en cerner les effets non anticipés. Par conséquent, la thèse aborde les effets de la modernisation des SHUE dans ses dimensions organisationnelle et soutenable. L'objectif de la thèse consiste à fournir une interprétation des impacts de la modernisation sur la structure de la gouvernance des SHUE et sur son efficacité dans une perspective de soutenabilité. Ancrée dans une approche d'économie institutionnelle, la démarche adoptée compare les modèles allemand, français et anglais et s'organise en deux temps. Le premier temps relève de l'observation empirique. Les phénomènes caractérisant la modernisation sont identifiés et formulés sous la forme de faits stylisés. Le second temps explique théoriquement ces phénomènes. Au regard des apports et limites des différents institutionnalismes, il est choisi de mobiliser le courant néoinstitutionnaliste pour rendre compte des aspects organisationnels et l'approche par les Régimes institutionnels de ressources pour traiter de la dimension soutenable de la modernisation des SHUE. Cette thèse soutient que la modernisation entraîne une mutation des modalités de coordination des SHUE, tout en intensifiant et polarisant les problèmes de soutenabilité autour du pilier économique. Au niveau organisationnel, nous mettons en évidence que, d'une part, la modernisation tend à dépolitiser les SHUE et que, d'autre part, le degré d'intégration de ses principes dans un SHUE est positivement corrélé à une dynamique socio-institutionnelle résiliente. Ces deux phénomènes résultent principalement d'une hybridation des arrangements institutionnels en direction du pôle marché. Le changement des formes contractuelles et l'atténuation des droits de propriété au sein des SHUE réduisent le contrôle direct de l'Etat et augmentent la capacité d'adaptation rapide des acteurs. A propos du potentiel de soutenabilité, un manque de cohérence dans le développement de la rerégulation des SHUE explique les perspectives relativement pessimistes. Nous montrons que ce paradoxe manifeste une incapacité intrinsèque de la modernisation à maximiser le potentiel de soutenabilité des SHUE. Si le développement de la réglementation est censé améliorer la qualité de la gouvernance, dans notre cas, elle s'accompagne d'un accroissement mécanique de coûts de coordination entravant l'atteinte d'une trajectoire soutenable.

Dans le but de faire face aux défis interdépendants en termes d’épuisement des ressources énergétiques, de dégradation environnementale et des préoccupations de santé publique dans le contexte chinois en réponse au développement durable, nous nous concentrons sur l'étude des politiques en matière d’énergie, d’environnement et de santé en Chine. Dans le chapitre 1, nous donnons un aperçu des politiques chinoises en matière d’énergie, d’environnement et de santé au cours des 20 dernières années afin de connaître les orientations politiques futures auxquelles le gouvernement n'a pas donné une attention suffisante. Dans les trois chapitres suivants, nous proposons une série d'études empiriques afin de tirer quelques implications politiques utiles. Dans le chapitre 2, nous étudions l'impact de l'urbanisation, de l'adaptation de la structure industrielle, du prix de l'énergie et de l'exportation sur les intensités énergétiques agrégés et désagrégés des provinces. Dans le chapitre 3, nous étudions les facteurs qui expliquent la transition énergétique vers des combustibles propres des ménages ruraux. Dans le chapitre 4, nous examinons les effets conjoints des risques environnementaux, du revenu individuel, des politiques de santé sur l'état de santé des adultes chinois. En particulier, nos résultats empiriques suggèrent d’intégrer le développement urbain dans la stratégie d'économies d'énergie. de considérer des substitutions/complémentarités complexes parmi les sources d'énergie et entre l'énergie et l’alimentation pour les ménages ruraux. d’aligner les politiques environnementales, énergétiques et alimentaires avec les politiques de santé.

L'objectif de ce chapitre est donc de passer en revue le concept de pic pétrolier, de critiquer ses principales propositions et d'évaluer les arguments avancés par les optimistes du pétrole contre ceux du pic pétrolier. L'article commence par une présentation de la théorie du pic de Hubbert et de quelques applications récentes de la théorie au niveau mondial. Il introduit ensuite une analyse conceptuelle révisée et un ensemble de variables avec un cadre analytique dynamique. La troisième section évalue les questions qui se cachent derrière le débat polarisé entre la communauté du pic et les optimistes du pétrole.

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À la suite de l'accident nucléaire de Fukushima, des pays comme l'Allemagne et le Japon ont prévu d'abandonner progressivement la production nucléaire. La technologie du captage et du stockage du carbone (CSC) doit encore devenir une technologie commercialement viable et a peu de chances de le devenir sans une politique climatique forte pour stimuler le développement. La possibilité d'utiliser la production d'électricité renouvelable à partir de l'énergie éolienne et solaire comme alternative non émettrice pour remplacer une sortie du nucléaire ou l'absence de déploiement de la technologie CSC est étudiée à l'aide des scénarios de l'EMF27 et du modèle POLES. Un prix élevé du carbone semble nécessaire pour obtenir une pénétration significative des énergies renouvelables, quelles que soient les technologies de production alternatives disponibles, mais surtout si le nucléaire ou le CSC sont absents du système d'approvisionnement énergétique. Le remplacement de la production nucléaire semble possible à des coûts réalistes (évalués en tant que coûts totaux de réduction et prix de l'utilisateur final pour les ménages). Cependant, pour des politiques climatiques ambitieuses, telles qu'un objectif de 450 ppm, le CSC pourrait représenter une technologie critique que les énergies renouvelables ne seront pas en mesure de remplacer entièrement sans coûts économiques insupportables.

Ce rapport reprend les principaux éléments figurant dans les différents livrables du projet AETIC de façon à présenter une vision synthétique de l'ensemble de la démarche, des outils utilisés et des résultats obtenus pour chaque secteur et à l'échelle globale. La dernière partie propose une analyse de ces résultats dans le cadre de la politique locale de l'énergie et du climat ainsi qu'une réflexion sur la démarche engagée, son caractère opérationnel et ses limites, et les perspectives ouvertes par cette recherche.

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Ce mémoire de thèse a pour objet la pénurie en eau. Face aux analyses techniques a-historiques centrées sur la rareté physique de l’eau, nous développons une problématique sociale-contingente pour laquelle les usages de l’eau sont au cœur de l’explication. La première partie correspond à l’étape d’observation. Elle a pour objectif de retracer l’évolution du mode d’usage de l’eau à Almeria (Andalousie) et à Marrakech et Agadir (Maroc) entre la fin du XIXe siècle et aujourd’hui. Considéré comme domaine d’observation, le mode d’usage de l’eau (Arrus) qualifie l’articulation d’un volet « économique », relatif à l’ajustement réciproque de l’offre et des usages finals de l’eau produite (formalisé par des normes-procédures) et d’un volet « institutionnel », relatif aux normes sociales (qualifiées de normes-règles) présidant à la définition des droits de disposition sur les ressources en eau. Pour chacun des trois terrains, cette étape comprend une étude de terrain qualitative combinée à une analyse historiographique et à une analyse textuelle de documents de planification selon la méthode Alceste. Cette étape débouche sur la formulation de quatre faits stylisés chronologiques traduisant la succession de quatre phases constitutives du cycle de vie d’un mode d’usage de l’eau particulier. La deuxième partie est d’ordre théorique. Elle correspond aux étapes de caractérisation et de compréhension. Ces deux étapes reposent sur la mobilisation d’une grille théorique nouvelle élaborée par Billaudot sur la base d’une mise en rapport de l’institutionnalisme de Commons et de l’institutionnalisme sociologique de l’approche interprétative de l’économie des conventions (Boltanski et Thévenot). Qualifiée d’institutionnalisme historique et pragmatique, cette approche se présente comme une perspective d’approfondissement de l’institutionnalisme historique de la théorie de la régulation. Elle a pour objectif d’articuler genèse et fonction des institutions et conduit notamment à associer à chacune des modalités de règlement des transactions de Commons une valeur de référence et un bien supérieur. Ainsi, le mode d’usage de l’eau particulier ayant connu une phase de régime en Espagne et au Maroc au cours de la seconde moitié du XXe siècle est qualifié d’« hydrauliciste ». Il se caractérise par une représentation de l’eau essentiellement comme ressource d’allocation, dont l’abondance obtenue par des infrastructures à haute intensité de génie civil constitue une des prérogatives de l’État « moderne » qui, en aval, régit également son usage. L’identification des principales caractéristiques du mode d’usage « hydrauliciste » permet d’aboutir à la troisième étape, à savoir la compréhension des déterminants de son entrée en crise à partir des années 1980. D’une part, cette crise porte sur l’arrivée à terme des régularités antérieures quant à l’ajustement réciproque de l’offre et des usages finals de l’eau produite : on constate une raréfaction des ressources primaires (on qualifie cet aspect de « crise de la régulation »). D’autre part, elle correspond à la remise en question du cadre institutionnel qui soutient le volet économique (on constate une « crise du fondement du régime »). Ainsi, les normes sont partiellement disqualifiées par un double processus de délocalisation en faveur d’une décentralisation de la gestion de l’eau. De plus, le caractère non soutenable du mode d’usage antérieur conduit à l’émergence d’aspirations écologistes concrétisées par la proposition de nouvelles normes d’usage. Le registre de socialisation écologique pour lequel l’eau est comprise comme un milieu de vie se renforce. Au final, nous aboutissons à l’identification d’un nouveau mode d’usage actuellement en vigueur. Nous montrons qu’il ne procède pas d’une rupture paradigmatique mais correspond à un « régime de crise ».

Cette thèse traite de l'évolution du cadre organisationnel et institutionnel de l'industrie pétrolière russe durant la période 1992-2012. Son objectif est de caractériser et d'interpréter l'accroissement du rôle des compagnies pétrolières à capitaux majoritairement publics, Rosneft et Gazpromneft, dans les opérations de l'amont pétrolier qui est observé depuis le milieu des années 2000. Dans ce cadre théorique de la Nouvelle économie institutionnelle, notre thèse soutient que le rôle accru des compagnies pétrolières publiques russes marque le passage d'une structure de gouvernance pétrolière libérale à une structure de gouvernance pétrolière hybride. Cela doit être interprété comme la réponse faisable, de la part des autorités fédérales, à l'incohérence existant entre la structure de gouvernance pétrolière libérale définie au début du processus de transition et l'environnement institutionnel prévalant en Russie.

La biomasse est appelée à représenter une part croissante de la consommation mondiale d'énergie primaire et la recherche de l'optimisation de l'usage d'une telle ressource, abondante mais pas pléthorique, s'impose. Cette thèse pose la question de la place, dans cette optimisation, des biocarburants de deuxième génération, en se focalisant sur la voie thermochimique, et plus particulièrement sur la synthèse de carburants liquides par le procédé Fischer-Tropsch qui permet d'obtenir des hydrocarbures du type naphta, kérosène et gazole. Pour traiter cette question, une démarche d'évaluation est proposée, qui comporte : - une évaluation à l'échelle des procédés, appliquée à une famille comportant au départ une centaine d'options, - une approche systémique pour évaluer l'insertion des procédés dans le système énergétique français futur. La mise en œuvre de cette démarche d'évaluation montre comment : - les procédés thermochimiques de production de biocarburants de deuxième génération permettent d'associer la biomasse et d'autres énergies primaires moins limitées pour maximiser le transfert de carbone renouvelable de la biomasse dans des carburants liquides, mais à des coûts qui restent élevés . - la réponse à la question de l'optimisation de l'usage de la biomasse et de la place à donner aux biocarburants dépend fortement de l'évolution globale du système énergétique et de la faisabilité du stockage du CO2.

L'idée générale de la thèse est que le système européen d'échange de quotas d'émission (SCEQE) est un instrument qui peut faciliter la décarbonisation du système électrique européen, Cependant, les conditions doivent être réunies dans un contexte libéralisé, en termes de gestion de risque, d'architecture des marchés et de mise en place des instruments complémentaires de politique publique, pour que le nouveau signal prix du carbone donne toute sa mesure. L'introduction de la libéralisation de l'industrie électrique conditionne de manière significative les comportements d'investissement et les choix technologiques. L'analyse du modèle théorique du marché permet de démontrer l'inadéquation organisationnelle de celui-ci pour s'adapter aux problèmes de long terme du fait de signaux de prix difficiles à interpréter. L'introduction du SCEQE se superpose aux risques du marché inhérents à la libéralisation. L'élargissement du marché carbone influencent également le prix du carbone anticipé par les investisseurs européens tout comme l'interaction entre les objectifs européens de réduction des émissions et ceux portant sur l'augmentation de l'électricité d'origine renouvelable à l'horizon 2020. L'emploi du modèle de prospective POLES permet d'examiner ces diverses configurations du marché carbone et d'établir des scenarios possibles de prix du carbone. Un certain nombre de mesures destinées à réduire la volatilité du prix du carbone sont préconisées. Les exercices de modélisation utilisant le modèle POLES permettent également d'examiner les mix technologiques européens à long terme sous l'incertitude du prix du carbone. Ils montrent donc qu'il est possible de disposer d'une structure ide production d'électricité moins émettrice à l'avenir. Le défi restant est de construire un cadre organisationnel et institutionnel susceptible d'inciter à effectuer ces investissements nécessaires très prochainement.

L'objet de cette thèse est l'étude de la relation entre la forme urbaine et la demande d'énergie pour la mobilité urbaine. Nous nous intéressons particulièrement aux dynamiques de développement urbain des villes du Nord pour considérer les perspectives d'automobilisation des villes chinoises en transition. Nous nous appliquons à présenter l'évolution conjointe des formes urbaines et des systèmes de transport dans les villes développées. Nous montrons notamment la dynamique commune qui existe entre la consommation de ressources énergétiques et territoriales. Nous verrons que les villes du Nord présentent des formes urbaines différentes, en fonction de la disponibilité de ces deux ressources. La Chine, comme d'autres pays en développement, se situe au seuil d'un processus de motorisation de masse. Celui-ci est favorisé par des objectifs industriels nationaux. Nous présentons comment, au cours des années 1990 et surtout des années 2000, les villes chinoises se sont développées autour de l'automobile. Outre le contexte énergétique mondial, l'implantation d'un système automobile est soumise à de fortes contraintes spatiales. Toutefois, le modèle de développement urbain issu de la transition économique demeure extensif. Il répond aux objectifs de croissance des gouvernements locaux et néglige totalement les intérêts macroéconomiques du pays. Ce modèle de gouvernance ne permet pas de préserver les ressources naturelles et le gouvernement central ne parvient pas à maîtriser les dérives qui éloignent la Chine d'une société d'harmonie.

Cette thèse a pour champ d'investigation le secteur de la sidérurgie et les réponses technologiques ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking) développées face à la contrainte "carbone" (taxes, permis négociables) qui s'ajoute aux défis industriels et modifie la direction du changement technique. Notre analyse porte plus précisément sur les conditions du "verdissement" (ou greening) des innovations, la sélection d'une nouvelle filière technologique et la compétition inter-technologique dans une industrie particulièrement sujette au lock-in, en tenant compte des incertitudes sur l'environnement de sélection spécifique (évolution des prix de l'énergie, du carbone et matières premières sur les coûts de production, demande d'acier, conditions de concurrence…). L'influence de la modification des prix relatifs induits compte tenu des simulations des contraintes sur les marchés du carbone et de l'énergie est étudié d'un modèle d'équilibre partiel appliqué. Sollicitant plusieurs concepts d'économie industrielle et de l'investissement sous incertitude pour modéliser les questions a décision, de sélection, d'adoption et de diffusion de technologies, notre thèse ouvre des pistes de travail à partir de la prise en compte des anticipations des acteurs et de la concurrence imparfaite. La méthodologie développée dans ce travail empirique est potentiellement applicable à d'autres secteurs (industries du papier, ciment, aluminium…) et fournit des réponses aux questions théoriques identifiées par l'agenda scientifique pluridisciplinaire IHDP-Industrial transformation qui sollicite les apports complémentaires des théories évolutionnistes et néoclassiques du changement technique.

La première partie construit une grille contextuelle qui a pour ogjectif de présenter les principaux impacts du développement dans les pays en voie de développement. Certaines tendances du développement telles que la croissance des consommations d'énergie, les trajectoires environnementales, la croissance économique et l'accroissement démographique sont analysées. Puis une analyse globale de modélisation des courbes environnementales de Kuznets et de la prospective du développement est présentée. La deuxième partie présente différents types d'instruments de politiques de protection de l'environnement, ainsi que les enjeux théoriques et les expériences de leur mise en oeuvre dans les pays de l'OCDE, en particulier dans le secteur énergétique. Elle porte également sur les pratiques de politiques-énergie-environnement et leurs impacts environnementaux sur l'économie, sur le rôle des facteurs institutionnels dans la gestion environnementale dans les PADR. Les priorités de la gestion environnementale dans une approche intégrée dans les PADR sont présentées et comparées avec les expériences de gestion environnementale des pays de l'OCDE. Notre étude de cas du secteur électrique au Vietnam dans la troisième partie a pour objectif de faire un inventaire des émissions dans un secteur en croissance très rapide et le plus important émetteur d'émissions atmosphériques et de mener un bilan critique des instruments d'évaluation des politiques environnementales en comparant des approches fondées sur des modèles "bottom-up" et "top-down". Enfin un modèle et un ensemble de scénarios permettant d'évaluer les conséquences économiques et environnementales de l'instauration d'une politique sectorielle dans le contexte d'une économie en transition sont présentés.

Dans la mesure ou l'inde connait de graves problemes dans le secteur energetique et sachant que la politique des prix peut jouer un role important dans l'amelioration de la situation, la question centrale de ce travail est de savoir d'une part comment redefinir une politique des prix de l'energie satisfaisante pour l'inde et d'autre part quelles seront les consequences d'une telle politique. Une comparaison des prix economiques de differents produits avec les prix sur le marche montre que la politique existante presente des caracteristiques negatives. Cependant, l'incorporation des objectifs redistributifs dans la politique des prix de l'energie en inde peut conduire a subventionner certains produits. Ensuite, nous mettons en evidence la necessite de prendre en compte la question de l'environnement en inde. A la lumiere de l'analyse precedante, quatre hypotheses de prix, celle du cas de reference et trois autres variantes, sont avancees. L'analyse des consequences est effectuee a deux niveaux, sectoriel et macro-economique. Notre analyse montre les faits suivants : - la reforme des prix de l'energie offre la possibilite de controler la demande d'energies commerciales . cependant, une telle reforme risque d'inciter a un retour aux energies traditionnelles . - une reforme des prix presente certains inconvenients en termes environnementaux, a l'exception de l'internalisation des couts externes . - l'augmentation des prix de l'energie risque de diminuer le pib et le secteur agricole subit la diminution maximum . l'effet est beaucoup moins important lorsque la recette de la taxation est recyclee . - l'effet sur la balance des paiements semble etre faible. En raison de l'existence de contraintes dans la mise en place d'une reforme des prix de l'energie, une solution mediane serait plus acceptable qu'une solution extreme. Cela peut egalement demander certains changements institutionnels.

La these montre qu'une approche strictement economique, bien que importante, n'est pas suffisante pour la gestion des effets externes de congestion et de pollution du transport urbain dans les megacities des pays en developpement. Une approche integree, qui comprent des mesures politiques liees a la gestion de la demande de transport urbain, au developpement et a la gestion de l'infrastructure de transport et aux options technologiques, est proposee. Deux experiences contrastees dans les pays en urbanisation rapide de l'asie telles que celles de bangkok (un echec relatif) et de singapour (une reussite) sont utilisees pour demontrer la proposition evoquee ci-dessus. L'etude montre par ailleurs qu'alors que les mesures adoptees par une economie pourraient expliquer le succes ou l'echec relatif d'une politique donnee, le choix et l'efficacite d'une mesure ne peuvent etre compris correctement qu'en prenant en compte le contexte institutionnel d'une economie, dans le cas de bangkok et de singapour.