R2DS Île-de-France

Réseau de Recherche sur le Développement Soutenable

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Prospective énergétique pour l’Ile-de-France : vulnérabilités et marges de manœuvre

Coordination : MAÏZI Nadia - ENSMP - Centre de mathématiques appliquées

Objectifs scientifiques

Modéliser les choix énergétiques et technologiques de l’Ile de France en reproduisant une dynamique de décision publique (modèle Markal), afin d’identifier les vulnérabilités techniques et économiques de divers scénarios.
Pour cela on propose de décomposer le projet en deux phases :

  • une phase exploratoire d’une année afin de valider l’approche méthodologique : 2006-2007
  • une phase de déploiement du projet la période 2007-2010.

Dans la phase exploratoire, l’objectif est de réaliser l’identification des modèles qui permettront de renseigner de façon exogène le modèle MARKAL au niveau des prix et de la demande.

Problématique et programme de travail

Phase exploratoire

Analyser les principaux déterminants du système énergétique à l’échelle européenne, anticiper les évolutions et les impacts des prix des énergies à court et moyen terme, estimer les émissions de polluants sont autant d’enjeux qui ne peuvent se résoudre sans un modèle technologique de la chaîne énergétique suffisamment agrégé pour intégrer les stratégies proposées et suffisamment détaillé pour prendre en compte les contraintes techniques et environnementales.

Les modèles de type MARKAL - outils ouverts et utilisés par une large communauté internationale – offrent, pour partie, une réponse à ce besoin.


Le modèle MARKAL permet l’optimisation d’un coût technique, économique ou environnemental associé à une représentation technico-économique du système énergétique. Cette optimisation peut être réalisée à moyen et long terme pour des échelles différentes (locales, régionales, nationales…).

MARKAL décrit la chaîne énergétique de l’amont (production et offre énergétique) à l’aval (secteurs économiques utilisant l’énergie finale) en passant par tous les secteurs intermédiaires consommateurs ou producteurs d’énergie. Ce modèle technologique très détaillé constitue l’atout principal de MARKAL. Il permet de simuler les différentes compétitions technologiques et économiques et de prendre en considération certaines mesures incitatives de réduction des émissions de gaz à effet de serre. MARKAL peut également être utilisé pour déterminer l’impact de différents projets de recherche et développement (performances énergétiques, projets d’énergies renouvelables, maîtrise de la demande d’électricité…) sur la production moyenne de carbone et ainsi permettre d’établir des planifications contraintes par les différents objectifs du protocole de Kyoto (l’Inde, le Canada, la Suisse par exemple, ont utilisé MARKAL à des fins de planification nationale).

Si MARKAL permet d’anticiper les impacts des prix de l’énergie à moyen et long terme sur la chaîne énergétique et d’estimer les émissions de polluants, il lui faut pour cela disposer d’un scénario de demande et d’une modélisation de l’évolution des prix des ressources fossiles et fissiles.

Ces scénarios qui existent par ailleurs, comme sorties de modèles spécifiques (tels GEMINI, GEME3, MEDEE, …) peuvent être couplés au modèle MARKAL afin d’en enrichir les résultats en les replaçant dans le cadre d’hypothèses macro-économiques familières au décideur dans une vision prospective.

On se propose d’identifier parmi les modèles potentiels ceux qui présenteront les meilleures propriétés pour la réalisation de ce couplage, en collaboration avec le laboratoires du CIRED.