Power Systems 2050 – Guidelines for Design

Groupe de travail européen pour un référentiel méthodologique
portant sur la scénarisation des systèmes électriques

Contexte du groupe de travail:

Les enjeux climatiques et les menaces qui pèsent sur l’approvisionnement futur en énergies fossiles ont conduit de nombreuses institutions, entreprises et associations, françaises et européennes, à élaborer des scénarios explorant les possibilités (et les contreparties associées) d’une évolution vers des systèmes énergétiques moins carbonés et plus « durables ».

Une grande variété de scénarios prospectifs de sortie des énergies fossiles est désormais disponible dans l’espace public. Parmi les plus connus et discutés en France, on trouve les scénarios ADEME (100% ENR publié en 2016, et Vision 2030-2050 mis à jour en 2017), les scénarios ANCRE, le scénario négaWatt, le scénario Négatep, ou encore les scénarios du bilan prévisionnel de RTE, publiés annuellement.

Ces scénarios font largement appel à des productions électriques décarbonées. Celles-ci peuvent être pilotables dans une plus ou moins large mesure (l’hydroélectricité, la biomasse et – partiellement – le nucléaire), ou bien fatales (et intermittentes, telles l’éolien et le photovoltaïque, ou non-intermittentes, telles l’hydraulique au fil de l’eau et le solaire à concentration).

En fonction des tensions potentielles entre gestion de la production et de la demande, ces scénarios envisagent un recours plus ou moins massif à des procédés de stockage ou de décalage temporel de la production (batteries, STEP, volants d’inertie, etc.) ou à des procédés d’effacement ou de décalage temporel de la demande, ou encore au maintien de centrales thermiques, éventuellement avec capture et stockage de CO2.

La complexité et la diversité des scénarios proposés rend difficile l’appréciation de la performance d’un scénario donné, en tant qu’outil de prise de décision. Les périmètres géographique, fonctionnel, et temporel sont rarement identiques. Les objectifs des scénarios sont divers. Les variables utilisées, la manière de les présenter, ainsi que les modèles utilisés pour générer les résultats sont différents. Le degré de publication des données est également propre à chaque scénario.

Objectifs

Partant de ce constat, The Shift Project souhaite proposer un cadre méthodologique partagé, en créant un groupe de travail d’experts européens qui s’accordera sur les modalités indispensables à la conception et à la comparaison de scénarios de systèmes électriques.

L’objectif de ce cadre méthodologique est double :

  • Aider les différents acteurs qui produisent des scénarios d’évolution des systèmes électriques à produire des scénarios plus complets, plus précis, plus transparents, plus compréhensibles et mieux communiqués.
  • Aider le public-cible de ces scénarios à comprendre et comparer les différents scénarios produits, et en particulier rendre les scénarios utiles en tant qu’outils de prise de décision auprès des décideurs publics.

Le cadre méthodologique sera co-construit de manière consensuelle par le groupe de travail convoqué, composé d’universitaires, de professionnels du secteur de l’électricité, et de scénaristes. Il s’adressera le plus directement aux scénaristes, et sera accompagné d’une grille d’analyse du scénario qui servira de synthèse du respect des bonnes pratiques par le scénario. Cette grille, une fois remplie pour chaque scénario, sera destinée au public-cible des scénarios. Elle lui permettra de comparer synthétiquement les différents scénarios.

Méthodes et calendrier

Le travail se décomposera en trois parties :

1/ La construction des réponses, par une revue de la littérature, des entretiens d’experts et des comparatifs des scénarios existants, aux questions suivantes :

  • Comment un scénario devrait-il parler des questions auxquelles il cherche à répondre ? De son périmètre ? De sa ligne narrative ?
  • De quelles données (par exemple la production annuelle d’électricité photovoltaïque, ou le coût de raccordement de l’éolien offshore) un scénario devrait-il parler ? Comment devrait-il en parler (par exemple, expliciter le statut endogène – résultat – ou exogène – hypothèse – de la donnée) ?
  • Quelles analyses de sensibilité, ou de scénarios alternatifs, un scénario devrait-il produire ?
  • Comment parler du type de modèle et des méthodes de calcul utilisés dans le scénario ? Comment les rendre compréhensible pour le lecteur ?
  • Quel effort de vulgarisation quant au fonctionnement du scénario et à l’obtention des résultats en partant des hypothèses, un scénario devrait-il effectuer ?
  • Quels efforts de transparence un scénario devrait-il faire ? Comment améliorer la confiance que le lecteur peut avoir en un scénario ?

2/ La construction du référentiel méthodologique et de la grille d’analyse des scénarios. Cette construction se basera exclusivement sur les réponses aux questions susmentionnées.

3/ La mise en application de la grille d’analyse des scénarios sur quelques scénarios sélectionnés.

Le travail se déroulera en plusieurs phases thématiques, en suivant les différents questionnements qui guident l’analyse comparative des pratiques scénaristiques. Ces phases seront suivies d’une phase de rédaction du référentiel méthodologique, puis de test de ce référentiel sur quelques scénarios sélectionnés.

Le calendrier prévisionnel est détaillé ci-dessous :

Composition du groupe de travail

  • Christophe Bonnery directeur prospective et économie, ENEDIS
  • Patrick Criqui directeur de recherche émérite au Laboratoire d’économie appliquée de Grenoble
  • Robin Girard enseignant chercheur en énergies renouvelables et systèmes énergétiques, Sophia Antipolis et Mines ParisTech
  • Tanguy Le Guen associé sénior au sein de la division stratégie d’ENGIE
  • Robert Lowe directeur adjoint de l’Energy Institute de University College of London
  • Jacques Percebois professeur émérite à l’Université de Montpellier, directeur du Centre de recherche en économie et droit de l’énergie
  • Dimitri Pescia associé senior chargé de la coopération énergétique européenne à AgoraEnergiewende
  • Pedro Prieto vice-président de l’association pour l’étude des ressources énergétiques, AEREN
  • Laurent Schmitt – secrétaire général, ENTSO-E
  • Vera Silva – directrice de programme de recherche au sein de la division R&D, EDF
  • Philippe Torrion – ex-directeur innovation et stratégie, ex-EDF
  • Nicolas Raillard, Chef de projet, The Shift Project

Nicolas Raillard a rejoint l’équipe du Shift après avoir été ingénieur en stratégie système pendant 4 ans. Diplômé de l’ISAE-Supaéro et du Georgia Institute of Technology (USA), il a obtenu le mastère spécialisé « Environment International Management » des Mines ParisTech / Tsinghua University (Chine). Il met aujourd’hui en œuvre dans la transition écologique ses compétences en gestion des systèmes complexes, et notamment dans la mobilité périurbaine et les systèmes électriques.  nicolas.raillard@theshiftproject.org

Présentation du projet lors des Ateliers du Shift du 08 février 2018

Note de présentation :