II: Demande et offre d'nergie

1
II Demande et offre d'énergie

• demande globale dénergie
• énergie et croissance
• demande délectricité
• gestion de la demande
• offre dénergie et changements technologiques
• gestion du parc électrique
• énergie et croissance

2
Principaux déterminants de la demande globale

• demande dérivée, énergie utile
• chauffage et éclairage des locaux
• force motrice
• demande fonction des
• besoins collectifs et démographie
• besoins du secteur productif le niveau
  dactivité économique
• prix à court terme, niveau de satisfaction des
  besoins à moyen et long terme, les substitutions
  d'énergie

3
Regroupements modules homogènes
4
Part de l'énergie dans les coûts
5
Formation de la demande

• Industrie
• Cons./tonne x production
• Ménage
• parc x CU x TU
• CU consommation unitaire des équipements
• TU taux d'utilisation
• Commercial
• surface, TU, etc..
• Transport
• déplacements, parc, TU

6
Déterminants de la demande
7
L'intensité énergétique

• intensité énergétique (IE CE/PIB) soit le
  nombre de tep par de PIB
• facteurs explicatifs
• caractéristiques structurelles
• composition du PIB (importance relative des
  services)
• technologies, habitudes
• taux d'indépendance énergétique
• climat, l'étendue du territoire
• efficacité du système énergétique national

8
Évolution de lintensité énergétique

• énergie commerciale

IE
Industrialisation
Tertiairisation
PIB/capita
Temps
9
Intensité énergétiqueOCDE
10
Intensité énergétiquenon-OCDE
11
IE/PNB
12
Relation énergie/capita et PIB
13
Quelques remarques

• il existe une marge de manoeuvre sur la quantité
  d'énergie consommée pour livrer 1 de production
• l'industrialisation s'accompagne d'une croissance
  de lIE
• distinguer ce qui est dû à la structure
  industrielle des effets de comportement et de
  technologies

14
Sources defficacité énergétique

• utiliser la forme dénergie la plus appropriée
  compte tenu des circonstances
• utiliser moins dénergie pour le même service
  mesures déconomie dénergie
• utiliser une forme dénergie au meilleur moment
  mesures de gestion de la consommation

15
Décomposition de lintensité énergétique
16
Efficacité énergétique et PVD

• à court terme des économies réalisables de 20 à
  25 avec le stock de capital existant, soit
  léquivalent dun milliard de TEP par an ou 160
  milliards de au prix courant du pétrole
• à long terme économies de 30 à 60 seraient
  atteintes si investissements dans des
  équipements plus efficaces

17
Demande délectricité

• distinctions nécessaires
• court terme (choix du taux dutilisation des
  équipements considérés fixes)
• long terme ( choix sur limportance du stock de
  capital)
• types dutilisateurs (résidentiel, industriel ou
  commercial
• consommateurs soumis à une cédule de prix
• prix moyen
• prix marginal

18
Déterminants de la demande électricité

• consommation électricité f(revenu, prix
  marginal de lélectricité, prix des autres
  sources dénergie, stock moyen déquipements)
• part des équipements qui consomment lénergie i
  f( prix relatif de lénergie i, revenu, taille
  des familles, type de logements, etc

19
Ex Secteur domestique
Nombre de ménages
Type et âge des logements
Équipements ménagers
HVAC Eau chaude
Gros appareils
Équipements divers
20
Ex Secteur commercial
Investissement en construction
Stock en unité de surface
Demande par vocation santé, école, commerce
Consommation unitaire par usage HVAC
éclairage
21
Gestion de la demande dénergie

• types de gestion
• principes de gestion de la demande
• techniques de gestion dans les PVD
• épargnes potentielles

22
Types de gestion

• intervention directe ou incitatifs
• pays développés incitatifs fonctionnent
• bénéfices nets associés à l'efficacité
  énergétique et la substitution entre sources
  d'énergie
• investissements dans nouveaux équipements
• PVD bénéfices moins évidents
• niveau d'utilisation d'énergie moins élevé
• roulement des équipements moins élevé
• problème de financement des équipements

23
Principes de gestion

• établir priorités entre les usages d'énergie
• industriel versus commercial/résidentiel
• transport privé/public
• système de prix qui reflète le coût réel
• interventions possibles
• taxer pour encourager efficacité énergétique et
  substitution
• forcer les administrations publiques à un usage
  efficace

24
Applications (PVD) ménages

• usage principal cuisson
• principale source bois de feu, résidus agricoles
• contrôle sur la coupe de bois et promotion vers
  des énergies substituts sont inefficaces
• difficultés de faire payer le coût réel
• difficultés de limiter les avantages de subsides
  aux seules personnes qui en ont besoin
• potentiel dans le développement de boisés privés

25
Applications (PVD) transport

• forte dépendance sur le pétrole
• amélioration des transports publics
• politique agressive de prix sur l'essence
• taxation des automobiles achetées
• accroître l'efficacité énergétique des véhicules

26
Applications (PVD) industries

• améliorer le management et la formation dans
  l'entretien
• changements mineurs dans les processus, recouvrer
  les produits conjoints, cogénération, meilleure
  isolation, etc.
• réhabiliter les équipements
• audit énergétique au niveau des usines

27
Épargnes potentielles(millions de b.p.e par jour)
28
Particularités de l'offre

• multiplicité des filières énergétiques
• irréversibilité des décisions à moyen et long
  terme
• importance du capital
• niveau de risque
• délais de mise en oeuvre

29
Exemples de délais
30
Typologie des sources d'énergie

• non-renouvelable
• combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon)
• fusion nucléaire (fission de l'uranium)
• renouvelable
• géothermie
• éolienne
• hydroélectrique
• marée motrice

31
Chaîne pétrolière et structure de coûts
32
Chaîne gazière et structure de coûts
Structure de coûts
Exploration
35,8
Production
Transport
25,9
Stockage
40,3
Distribution
33
Industrie charbonnière

• trois types tourbe, lignite et houille
• charbons de qualité supérieure
• vendus directement
• vendus à la cokerie (coke, ammoniac, méthanol,
  produits de récupération)
• charbons de basse qualité
• vendus comme combustible, production d'électricité

34
Pouvoir calorifique
35
Industrie du charbonstructure de coûts

• forte intensité main-d uvre coûts de
  production dépendent du type de mines
• charbon extrait est nettoyé, trié, calibré,
  séparé selon sa taille et qualité et broyé pour
  augmenter les surfaces de contact
• structure de coût
• Production 42,3
• Transport 31,0
• Distribution 26,8

36
Comparaison des coûts techniques
37
Énergies renouvelables
38
L'électricité

• source d'énergie secondaire
• énergie non-renouvelable
• centrales vapeur (charbon, uranium)
• centrales vapeur, turbines à gaz ( gaz et
  pétrole)
• énergie renouvelable
• centrales hydroélectriques
• éoliennes, photovoltaïque

39
Quelques contraintes techniques
40
Autres contraintes techniques

• équilibre réseau transport/distribution
• seuil minimum de production, équilibre mécanique
  des lignes
• production couvre cons. pertes réseau
• indisponibilité fortuite production
• réserves tournantes en cas de pannes
• indisponibiltés programmées, entretien

41
Électricité structure de coûts
42
La gestion du parc

• fonction de la structure de la demande
• structure temporelle
• puissance appelée
• fonction de la structure des coûts
• coûts fixes
• coûts variables

43
Structure temporelle de la demande
Journalière
Annuelle
GW
5
10
15
20
24
1
6
12
44
Monotone de la demande
Heures
45
Graphique des coûts totaux
Coût total
Turbine à gaz
Cycle combiné
Charbon
Nucléaire
Nb. d'heures
2000
2600
800
46
Monotone des puissances appelées
GW
60
Turbine à gaz
40
Cycles combinés
Centrale charbon
30
Nucléaire
20
10
0
800
2600
6000
8760
2000
47
Changements technologiques

• Exploration pétrole et gaz
• percées technologiques
• sismique à trois dimensions
• forage horizontal
• technologies de forage des puits en mer
• conséquences
• favorise la production dans les provinces matures
• réduit les coûts de développement et de production

48
Changements technologiques...

• Production électrique à partir du gaz
• turbine à gaz industrielle (GE,Westinghouse, ABB,
  Siemens)
• tailles entre 1 to 230 Mw
• 200- 400Kw pour un cycle simple, 500-700/Kw
  pour un cycle combiné
• turbine à gaz dérivée de l aéronautique (GE,
  Rolls-Royce etc..)
• taille limitée à 50 Mw
• efficacité plus grande et coût plus élevé que les
  turbines industrielles

49
Changements technologiques...

• Avantages de coûts
• équipements thermiques conventionnels coûts
  d opération et d entretien, 2,2 cents en
  moyenne, quelques uns plus de 3 cents
• turbine à gaz à cycle combiné coût total de 3
  cents en moyenne

50
Gestion de l'offre

• la plupart des PVD ont des ressources
  énergétiques, soit de pétrole ou de gaz soit de
  charbon
• plusieurs ont des ressources hydro-électriques
  non-développées
• une dizaine de pays n'ont pas de ressources
• Chypre, République Dominicaine, Gambie, Haïti,
  Jamaïque, Jordanie, Liban, Ile Maurice, Singapour

51
Gestion de l'offre (suite...)

• l'exploration pétrolière, intensive en capital
• compagnies nationales ne réinvestissent pas
  suffisamment dans l'exploration
• fiscalité compétitive pour attirer le capital
• sous-exploration du territoire dans les PVD par
  rapport aux pays développés

52
Potentiel énergétique PVD hors-OPEP
53
Financement

• planification énergétique conduit habituel-lement
  à un programme d'investissement
• sources de financement disponibles de la part
  d'organismes internationaux, doivent être
  remboursés en monnaies fortes
• contraintes de financement souvent les besoins
  en capital sont moindres pour des sources
  d'énergie plus coûteuses

54
Considérations financières

• période de construction longue, besoins de
  financement avant qu'il y ait des revenus
  (possibilité de capitaliser les intérêts)
• financement bilatéral peut quelquefois offrir des
  conditions meilleures. Il peut y avoir un
  intérêt spécifique d'un pays à encourager le
  développement
• coûts de financement sur bases commer-ciales
  élevés

55
Obstacles spécifiques PVD

• taux dactualisation élevé
• rareté des capitaux et risque plus élevé
• problèmes liés à la couverture des risques pays
  et au refinancement des crédits fournisseurs
• lintroduction de TRIM (trade related investment
  measure) imposé par les pouvoirs locaux

56
Contraintes spécifiques de financement

• insuffisance du financement interne
• problème de gestion (masse salariale incontrôlée,
  insuffisance dentretien des équipements, etc..)
• problème lié aux impayés (peut atteindre 50 du
  chiffre daffaire)
• blocage des tarifs (peu de tarification au coût
  marginal, le prix payé ne couvre pas toujours le
  coût moyen)
• difficulté de financement externe dû au
  surendettement

57
Projets hydroélectriques dans les PVD

• évaluation plus sévère
• sous-estime les autres bénéfices contrôle des
  rivières, irrigation, source d'eau potable
• obligation que les projets hydro soient moins
  coûteux que l'alternative thermique
• utilisation d'un taux d'actualisation très élevé
• conversion du fuel au charbon
• conversion ou achat de l'équipement
• charbon peut déplacer le fuel produit dans la
  raffinerie locale

58
Ressources naturelles et croissance

• pays à forte croissance sans ressources propres
  Japon, Suisse, Danemark - Corée du Sud, Taiwan,
  Hong-Kong, Thaïlande
• pays avec ressources importantes et faible
  croissance Brésil, Argentine, Russie - Mexique,
  Venezuela, Nigeria
• relation négative entre PNB/capita et Exportation
  ressources (Étude Sacks et Werner sur 97 pays)

59
Lien IE et consommation d'énergie

• lien intensité énergétique et consommation
  d'énergie
• gt (c p i)
• où c d CE/CE,
• p d PIB/PIB et
• i d(CE/PIB)/(CE/PIB)
• i est relativement stable à court terme
  

60
Croissance ATEP et PIB(1981-91)