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Soutenance de HDR de Pascal DA COSTA - Laboratoire LEAD



Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Monsieur Pascal DA COSTA

Maître de Conférences à CentraleSupelec, rattaché au laboratoire Génie Industriel
soutiendra publiquement son mémoire d’Habilitation à Diriger des Recherches
Préparé sous la direction de Madame Dorothée BRECARD, Professeur des Universités, Laboratoire LEAD, Université de Toulon

sur le thème

« Politique climatique et transition énergétique : essais en économie de l’énergie sur la décarbonisation des mix électriques »

Le jeudi 21 décembre 2017 à 13h45
à l’Université de Toulon, Campus Porte d’Italie - bâtiment P- Salle BA 710,

devant un jury composé de :

Résumé du mémoire

Politique climatique et transition énergétique : Essais en économie de l’énergie sur la décarbonisation des mix électriques

Ce mémoire d’HDR regroupe une sélection de recherches post-doctorales qui se structure autour de grandes deux parties : D’une part, l’étude des politiques en faveur de la lutte contre le dérèglement du climat et leur impacts sur la croissance ; D’autre part, l’étude des mix électriques décarbonés, caractérisés par une part élevée d’énergies renouvelables intermittentes ou variables (éolien et solaire).

Partie 1 : Politiques climatiques et croissance économique

Le premier chapitre du mémoire porte sur l’évaluation des conséquences économiques de la politique européenne en matière de climat-énergie. Cette évaluation est réalisée à partir du modèle macro-économétrique NEMESIS. Les résultats de ce chapitre dessinent ensemble une vision intégratrice du futur énergétique de l’Europe. Tout d’abord, la mise en œuvre de la politique européenne devrait avoir à moyen terme un coût limité en termes de PIB pour l’UE, lequel pourrait même être négatif en fonction de la réaffectation dans l’économie des revenus tirés des enchères des quotas carbones. Des gains significatifs pourraient être obtenus par les consommateurs si cette réaffectation permettait d’augmenter leurs revenus disponibles. L’emploi pourrait aussi être fortement stimulé si la réaffectation des revenus tirés des enchères permet une réduction du coût du travail qui stimulerait par ailleurs la demande des ménages et les exports de technologies nouvelles bas-carbone : ces résultats valideraient un double-dividende emploi-environnement. L’application du principe de solidarité en Europe pourrait permettre au paquet climat-énergie d’être une opportunité pour la croissance et l’emploi dans l’UE, notamment pour les Etats dont le PIB est sous la moyenne européenne comme la Roumanie et la Pologne qui sont aussi des économies intensives en carbone.

Dans un deuxième chapitre, nous interrogeons l’hypothèse de croissance endogène dans la mesure où l’existence du double-dividende dans le modèle NEMESIS dépend principalement de l’existence d’effets à long terme des investissements en RD. Nous montrons que le double-dividende repose sur l’hypothèse forte d’un rendement du stock de connaissance unitaire dans la production des innovations. En effet, le rendement unitaire entraine des rendements d’échelle croissants dans l’économie quand la production du bien final se fait à rendement constant. Si au contraire la production des innovations est soumise à un rendement du stock de connaissance inférieur à l’unité (régime dit de croissance semi-endogène) alors le taux de croissance de la production devient exogène à long terme et le double-dividende est impossible.

Partie 2 : Vers des mix électriques décarbonés et flexibles

Le troisième chapitre porte sur l’énergie photovoltaïque (PV) et son intégration optimale dans un système électrique malgré la variabilité de cette technologie. Nous développons d’abord une méthodologie d’optimisation multicritères permettant de simuler un système réel composé de différentes possibilités techniques en matière de PV et de batteries de stockage. Nous réalisons ensuite un benchmark des politiques internationales en matière de soutien au PV. Etant donné les problèmes de surcapacités observés, nous nous interrogeons sur l’efficacité des différentes aides publiques au PV, dans différents pays. Méthodologiquement, nous calculons et comparons pour les pays sélectionnés le coût cumulatif des différentes politiques visant à promouvoir le PV, ainsi que les proportions entre ces coûts.

Le quatrième chapitre analyse ensuite les conditions nécessaires et les facteurs limitatifs pour un développement industriel des futurs réacteurs nucléaires de génération quatre. Une trentaine de scénarii sont identifiés à travers une méthode d’analyse structurelle, aboutissant au graphique des influences directes et des dépendances, après un traitement statistique de données croisées à des résultats d’enquêtes et d’interviews semi-directifs d’experts. Au final seulement trois scénarii s’avèrent favorables au nucléaire de génération quatre et il apparaît plusieurs messages relatifs, d’une part, au rôle du politique en matière de RD à court/moyen terme et, d’autre part, à l’effet de la concurrence entre technologies à plus long terme.

Nous étudions dans le cinquième et dernier chapitre les complémentarités entre nucléaire et renouvelables (éolien et solaire). En effet, dès lors que la France souhaite augmenter la part des énergies renouvelables variables dans un mix électrique se caractérisant par une part élevée de nucléaire, il nous est apparu nécessaire d’étudier la flexibilité du nucléaire comme faisant partie de la solution permettant d’équilibrer offre et demande électrique en temps réel. La méthodologie retenue implique la construction de scenarii fonctions du niveau de pénétration des renouvelables dans le mix électrique, intégrant les contraintes futures du parc nucléaire français, telles que décrites dans la loi française. Ce cinquième chapitre fait apparaître que la taille de la flotte française de réacteurs nucléaires pourrait permettre à la production de varier considérablement en effectuant de petits incréments dans chaque centrale. Nous montrons que des incitations de type taxe carbone notamment sont nécessaires pour que le nucléaire joue le rôle de back-up de façon compétitive face aux centrales à gaz, puisque la flexibilité offerte par le nucléaire est tout de même limitée pour des raisons techniques et économiques. Enfin, pour concilier au mieux les objectifs économiques divergents entre opérateurs des centrales nucléaires et planificateur social, nous explorons une solution originale consistant à développer de nouveaux produits, comme la production d’hydrogène à destination du futur marché de la mobilité durable.

Mots clés

Changement climatique, transition énergétique, économie de l’énergie, systèmes énergétiques, énergies renouvelables intermittentes, énergie photovoltaïque, énergie nucléaire, analyse prospective technico-économique, économie publique, modélisation macro-économétrique, croissance endogène fondée sur l’innovation.



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