Énergie et économie : le modèle Mini - DMS - Énergie

Monsieur Jean-Louis BrilletClaire d'HoseFrédéric MouttetJean-Philippe Morand

Énergie et économie : le modèle Mini - DMS - ÉnergieIn: Economie et statistique, N°146, Juillet-Août 1982. pp. 73-85.

RésuméUn nouveau modèle, Mini-DMS-Energie, issu du modèle macroéconomique DMS et intégrant les principales relations defonctionnement du secteur énergétique vient d'être réalisé. Il doit permettre de mesurer les effets réciproques d'événements oude décisions intervenant, soit dans les données globales de l'économie, soit dans le domaine spécifique de l'énergie, sur l'un oul'autre domaine, et ainsi prendre en compte plus complètement les conséquences ultimes de ces événements ou décisions.Quatre variantes illustrent les capacités de ce nouveau modèle.

AbstractEnergy and the Economy : the mini-DMS-Energie Model - A new model — the Mini-DMS-Energie — based on the macro-economic model DMS, integrating the main relationships of the functioning of the energy sector, has just been developed. Itshould make it possible to measure the reciprocal effects of events and decisions both in the overall area of the economy and inthe specific field of energy, and thus to take into account more fully the ultimate consequences of these events and decisions.Four variants illustrate the capabilities of this new model.

ResumenEnergîa y economía : el modelo mini-DMS-energía - Un nuevo modelo, Mini-DMS-Energía, résultante del Modelomacroeconómico DMS que intégra las principales relaciones de funcionamiento del sector energético acaba de realizarse. Ha defacilitar la medición de los efectos recíprocos de acontecimientos o de decisiones que intervienen bien sea en los datos globalesde la economía o en el campo especfíico de la energía, en uno u otro terreno, y por lo tanto, el tomar en cuenta, en forma máscompléta, las ultimas consecuencias de dichos acontecimientos o decisiones. Cuatro variantes ilustran las capacidades de estenuevo modelo.

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Brillet Jean-Louis, d'Hose Claire, Mouttet Frédéric, Morand Jean-Philippe. Énergie et économie : le modèle Mini - DMS -Énergie. In: Economie et statistique, N°146, Juillet-Août 1982. pp. 73-85.

doi : 10.3406/estat.1982.4642

http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/estat_0336-1454_1982_num_146_1_4642

http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_estat_1385




http://dx.doi.org/10.3406/estat.1982.4642

http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/estat_0336-1454_1982_num_146_1_4642

MODÈLES

Énergie et économie :

le modèle

Mini - DMS - Energie

par Jean-Louis Brillet, Claire d'Hose, Frédéric Mouttet et Jean-Philippe Morand *

Les relations entre évolutions économiques globales et décisions dans le domaine énergétique sont cruciales. Le poids de la facture pétrolière, l'influence du niveau d'activité sur la consommation d'énergie, ou réciproquement l'effet des investissements énergétiques sur l'activité d'ensemble sont sensibles, de même que leurs conséquences en matière de croissance, d'emploi et d'inflation. La formalisation de ces relations est complexe pour des raisons qui tiennent à la spécificité de la production d'énergie et aux difficultés d'établir une prévision de la demande à long terme. Le modèle Mini -DMS -Énergie tente de réaliser un chiffrage de ces effets à partir d'une maquette où s'articulent grands agrégats ^économiques et données spécifiques au secteur énergétique.

Les conséquences du premier choc pétrolier ont amené une prise de conscience des interactions étroites entre macroéconomie et énergie : ia croissance est limitée par la contrainte extérieure dans laquelle l'approvisionnement énergétique joue un rôle de tout premier plan. A l'inverse, le redéploiement énergétique, par les investissements considérables qu'il nécessite, tant des producteurs que des utilisateurs, peut être un moteur de l'économie. Une bonne évaluation des projets dans le domaine de l'énergie exige de prendre en compte leurs impacts macroéconomiques, en particulier sur la croissance et l'emploi.

Or jusqu'ici, les modèles macroéconomiques ne distinguaient pas, ou ne traitaient pas d'une manière spécifique, l'énergie. Ils ne permettaient donc pas de prendre en compte correctement les substitutions entre les différentes formes d'énergie, l'ampleur des économies réalisables, et partant le montant effectif de la facture énergétique. A l'inverse, les modèles énergétiques reposaient sur la définition d'hypothèses préétablies sur l'évolution de l'équilibre macroéconomique et ne traitaient souvent qu'un aspect (production, consommation) ou une fraction du domaine énergétique (électricité, produits raffinés).

Le besoin d'un outil capable de décrire les aspects macroéconomiques et les interactions entre macroéconomie et énergie s'est fait sentir de façon particulièrement pressante durant la préparation du VIIIe Plan. C'est au sein d'un groupe orienté sur la macroéconomie et l'énergie qu'est né le projet d'élaborer un modèle articulant ces deux dimensions : le modèle Mini- DMS-Énergie (encadré p. 77).

Ce modèle peut tout d'abord être utilisé pour évaluer les effets, sur le compte de l'énergie, de mesures de politique économique ne portant pas particulièrement sur le domaine énergétique : la présence d'une description, même sommaire, du cadre macroéconomique permet d'associer immédiatement le comportement de l'État (législation fiscale ou parafiscale), l'environnement international, la démographie, etc., et leurs effets sur l'équilibre général, et ainsi prendre en compte l'ensemble des phénomènes qui vont affecter le compte de l'énergie.

* Jean-Louis Brillet et Claire d'Hose, appartiennent au service des programmes de la direction des synthèses de l'INSEE, Frédéric Mouttet et Jean-Philippe Morand étaient stagiaires au service des programmes.

Les nombres entre crochets, [ ], renvoient à la bibliographie enfin d'article.

73

Tableau 1

Effets d'une augmentation de la dépense des administrations de 1 milliard de francs 1970 par an à partir de 1981

Écarts par rapport au compte central

Variables macroéconomiques Écarts en °/oo •'

PIB PIB marchand Consommation des ménages Investissement productif Exportations Importations

Écarts en °/oo ." Prix à la consommation Taux de salaire horaire

Écarts en niveau : Taux de profits SQS + El (en %) Taux d'utilisation des capacités (en %)

Écarts en milliers de personnes ; Emploi total Chômage

Écarts en milliards de F courants : Capacité de financement des administrations. Capacité de financement de la nation

dont : balance commerciale en produits énergétiques

Variables énergétiques (écarts en kilotep)

Consommation d'énergie primaire 1 dont :

Électricité Combustibles

Consommation propre du secteur énergétique 2 Énergie distribuée

(dont : électricité) Consommée par :

L'industrie Le résidentiel Le tertiaire Les transports

(dont : carburant des ménages)

1982

0,88 0,98 0,44 0,48

— 0,33 1,13

— 0,25 — 0,11

0,029 0,026

9,2 — 3,4

— 1,86 — 1,06

(- 0,11)

99,5

0,8 98,7 15,8 83,7 (18.1)

41,5 14,0 10,3 17,9 (3,0)

1983

0,95 1,04 0,61 1,21

— 0,40 1,36

— 0,19 0,01

0,015 0,023

13,5 — 5,1

— 1,38 — 1,43

(- 0,14)

105,7

2,0 103,7 18,1 87,6 (23,7)

44,4 5,9

14,2 23,1 (6,8)

1984

0,94 1,03 0,64 1,28

— 0,43 1,28

— 0,02 0,30

0,013 0,012

15,3 — 5,7

— * 1,64 — 1,56

(- 0,18)'

124,5

4,9 119,6 19.6

104,9 (26,3)

43,9 17,4 16,9 26.7 (10,1)

1985

0,97 1,06 0,76 1,30

— 0,48 1,32

0,08 0,58

0,007 0,007

16,3 — 6,1

— 1,76 — 1,86

(- 0,22)

137,7

8,2 129,5 21,3

116,5 (30,1)

46,8 19,2 19,1 31,4

(13.7)

1990

0,56 0,59 1,10 0,46 0,67 0,56

0,88 1,96

0,014 0,022

9.8 3,3

— 1,99

(— 0,40)

148,6

17,5 131,1 20,7

127,9 (30,8)

18,9 46,0 17,0 46,0 (34.0)

1995

0,43 0,43 1,41

— 1,14 — 1,06

0,38

1,49 2,87

— 0,011 — 0,024

7,1 — 1,8

— 4,38 — 3,82

(-.0,73)

190,9

27,5 163,4 26,4

164,5 (38.3)

-10,7 77,8

. 21,1 76,4 (65,5)

2000

0,22 0,20 1,51

— 1,04 — 1,40

0,29

1,73 3,21

— 0,007 — 0,015

3,7 0,2

— 8,33 — 7,99

(- 1,16)

204,2

31,5 172,7 31,3

179,9 (43,6)

— 61,4 108,2 22,7

103,5 (96,9)

1. Utilisation de produits énergétiques primaires. Voir graphique II, schéma des produits énergétiques. 2. Pertes à la production d'énergies dérivées, et consommations internes diverses. • * ■

74

Graphique I

Effets d'un investissement supplémentaire des administrations *

Investissement logements

Investissement productif Exportations

1980 1985 1990 1995 2000

* Ratios rapportant l'écart au compte central des grandeurs macroéconomiques à l'investissement supplémentaire décidé (ici, 1 milliard de F 1970 par an).

Le modèle permet, en définitive, de présenter ce compte comme élément d'un compte macroéconomique global, complet et cohérent en termes de comptabilité nationale. La présentation en parallèle des mêmes résultats en unités physiques (kilowatts-heure, tonnes équivalent pétrole) les traduit simultanément dans un langage plus parlant et plus familier aux spécialistes.

Inversement, la description dans un détail assez fin du secteur énergétique permet d'enregistrer les implications diverses de mesures ou d'événements intéressant ce secteur, et d'en saisir le rebondissement sur les équilibres macroéconomiques. Les consommations et les économies d'énergie des différents agents évoluent selon des lois spécifiques, la production et l'investissement des différents producteurs (EDF, pétroliers, GDF) ont aussi des logiques diverses.

Le fonctionnement réciproque de ces éléments va être illustré par la mise en œuvre de quatre variantes didactiques, la première donnant à voir l'impact d'une mesure générale sur la consommation d'énergie, les trois autres montrant les effets macroéconomiques d'événements ou de mesures directement énergétiques : deux sont des variantes de demande, une intéresse l'offre.

Équilibre macroéconomique et consommation d'énergie

La variante choisie pour mettre en évidence l'interaction entre l'équilibre économique et la consommation d'énergie consiste en une augmentation des investissements des administrations de 1 milliard de F 1970, effectuée chaque année sur la période 1981-2000. La répartition de cet investissement entre produits industriels et bâtiment est proportionnelle à la répartition constatée, et intéressera essentiellement le secteur du bâtiment et du génie civil (pour 87 %).

Les effets de la mesure ne sont pas essentiellement différents, pour Mini- DMS-Énergie, de ceux obtenus par d'autres modèles macroéconomiques de moyen et long terme, que ce soit sur le PIB ou sur chacune de ses composantes (tableau 1, graphique I). On observe une augmentation continue de la consommation engendrée par l'amélioration de l'emploi et l'accroissement des tensions sur le marché du travail, celles-ci engendrant des gains de pouvoir d'achat et un certain déplacement du partage salaires-profits. La croissance temporaire entraînée par l'adaptation des capacités de production à

la demande supplémentaire s'inverse à terme, lorsque les effets bénéfiques initiaux sur le taux de profit sont annulés par le déplacement progressif du partage salaires-profits. Les exportations se dégradent continuellement, les pertes progressives de compétitivité prenant le relais des tensions initiales sur les capacités de production. Les mêmes mécanismes s'ajoutent à l'effet du supplément de demande intérieure pour accroître les importations.

Les propriétés macroéconomiques de Mini-DMS-Énergie, décrites par ces quelques éléments, ne sont ni qualitativement, ni quantitativement très différentes de celles des autres modèles courants [2]. Cette vérification faite, on peut s'intéresser aux aspects énergétiques de cette variante.

Dans l'industrie, la relance de l'activité accroît la consommation d'énergie, tandis que l'amélioration des perspectives de profit (donc de rentabilité du capital productif) conduit les entreprises à favoriser l'investissement directement productif aux dépens des investissements économiseurs d'énergie. A terme, la dégradation des profits inverse cet effet, et entraîne une augmentation des économies d'énergie, qui s'appliquent par ailleurs à une consommation atténuée par l'affaiblissement de la relance induite.

MODÈLES 75

Graphique II

Schéma des produits énergétiques

PRODUITS PRIMAIRES

PRODUITS SECONDAIRES

distillats moyens essence naphtas

PRODUITS CONSOMMES [produits pétroliers i cnarDon i

1. Les produits primaires sont issus de produits non énergétiques, les produits secondaires sont produits à partir de produits énergétiques.

Les ménages consacrent une partie de leurs revenus supplémentaires à l'amélioration du chauffage des logements, ainsi qu'à l'achat de logements neufs (décohabitation en particulier) entraînant une augmentation du parc. On assiste donc à un accroissement de la consommation résidentielle d'énergie amplifiée à moyen terme au détriment des autres biens par la faible sensibilité du prix du combustible, essentiellement déterminé par celui du pétrole brut importé, à l'inflation intérieure. Les deux mêmes effets, augmentation du parc, augmentation de la consommation unitaire, entraînent l'accroissement de la consommation des ménages en électricité spécifique (appareils électro-ménagers) et carburant.

en

Dans le secteur tertiaire et celui des transports, c'est essentiellement à la croissance de l'activité qu'on doit la consommation supplémentaire d'énergie. 76

Au niveau global, on assiste à une augmentation progressive du rôle de l'électricité dans la variation de consommation. Ceci est dû à la croissance de l'importance relative, dans l'effet global, de la variation de consommation destinée au chauffage des logements, domaine où les hypothèses servant de base à la projection supposent une pénétration rapide de ce type d'énergie.

Enfin, l'évolution du bilan en énergie primaire met déjà en évidence deux éléments importants du compte de l'énergie : la séparation énergie primaire-énergie secondaire (graphique II) et le processus de détermination de l'offre d'électricité (encadré p. 80) : en début de période, les centrales nucléaires étant utilisées à plein, toute demande supplémentaire d'électricité sera satisfaite par des centrales au fuel ou au charbon, donc, du point de vue de l'énergie primaire, à des combustibles. Cependant, par la suite, la pénétration du nucléaire fera

ment évoluer cette situation, pour donner en fin de période une nette prépondérance à l'électricité primaire dans l'offre marginale.

Demande énergétique et équilibre macroéconomique

L'impact d'une fluctuation de la demande énergétique sur les équilibres macroéconomiques ne peut pas être apprécié seulement globalement. Différents effets spécifiques sont à prendre en compte, liés aux tendances autonomes de la diffusion des différentes formes d'énergie, aux modifications structurelles des consommations, ou encore aux orientations d'investissements chez les ménages et dans les entreprises.

CONSTITUTION DU MODÈLE MINI-DMS-ÉNERGIE

La construction de Mini-DMS-Energie a été décidée en 1979, sous l'égide du Commissariat général du Plan, par un groupe d'organismes représentant les créateurs de différents modèles macroéconomiques ou énergétiques : l'INSEE et la direction de la Prévision pour la macroéconomie, l'Agence pour les économies d'énergie, le Centre d'étude et de recherche sur l'énergie (CEREN), EDF et l'Institut français du pétrole (IFP), pour l'énergie. La partie macroéconomique a été reprise à partir d'un modèle existant, Mini-DMS [2], modèle réduit de DMS. Sa maniabilité et ses propriétés de stabilité à long terme permettent de décrire sur une période compatible avec l'horizon des problèmes énergétiques, un équilibre global cohérent, de manière ni trop fruste, ni trop détaillée. La partie énergétique est largement issue de modèles particuliers : modèles d'optimisation de l'IFP pour le comportement du secteur raffinage en matière de production, de prix et d'investissements; modèle de gestion du parc des centrales d'EDF; enfin, la modélisation des économies d'énergie s'appuie sur des chiffres du CEREN et de l'Agence pour les économies d'énergie. La traduction de ces différents éléments dans une forme utilisable par le modèle Mini-DMS-Energie a été réalisée par les organismes concernés, l'assemblage et la mise au point du modèle par l'INSEE. Les variables énergétiques sont exprimées à la fois en unités de la comptabilité nationale (francs courants ou 1970) et en unités physiques (kilotonnes-équivalent- pétrole, kilotep ou gigawatts- heure). Ces deux expressions simultanées facilitent le chiffrage des hypothèses nécessaires à la projection centrale et à la lecture des résultats. Commencée en 1979, la réalisation de Mini-DMS-Energie est maintenant effective, ce qui permet de passer à une phase opérationnelle. La maîtrise d'ouvrage reste assurée par l'INSEE. Le groupe de pilotage est devenu un club d'utilisateurs qui discute et fixe les hypothèses énergétiques des projections et arrête le programme d'étude des variantes.

Dans le modèle, l'analyse de la consommation domestique dépend de trois facteurs : le parc des équipements consommateurs d'énergie, leurs caractéristiques technologiques, leurs taux d'utilisation (graphique III).

L'évolution de long terme de la consommation résulte essentiellement de celle de l'équipement et de ses

caractéristiques technologiques. Le volume du parc de logements, du parc d'automobiles ou d'appareils électroménagers, dépend de variables macroéconomiques (revenu, prix); les caractéristiques technologiques des équipements sont prises en compte respectivement par des coefficients d'isolation pour les logements, et des coefficients de rendement des moteurs pour les véhicules. Par rapport à cette tendance générale, une modulation de court terme est définie par celle du « taux d'utilisation » des équipements : une augmentation du prix de l'énergie se traduit d'abord par une moindre utilisation des équipements consommateurs d'énergie, la température dans les logements baisse, le kilométrage parcouru par les véhicules diminue.

Dans l'industrie, la consommation d'énergie est proportionnelle au capital productif utilisé, affecté d'une « consommation unitaire » endogène. Celle- ci dépend des caractéristiques technologiques du capital productif et de la répartition de l'industrie entre secteurs, différenciés du point de vue de leurs consommations. L'extrapolation des consommations unitaires, hors effet de structure, à partir d'une période où les prix intervenaient peu (avant 1973), rend compte surtout de l'évolution liée au progrès technique. Il faut y adjoindre la diminution de consommation unitaire liée aux efforts cumulés d'équipements plus économes en énergie qui se manifestent depuis. Le partage entre investissements économiseurs d'énergie et investissements de capacité est lui-même endogène et déterminé par la comparaison de leurs rendements respectifs (encadré p. 83).

On illustrera le fonctionnement du modèle à l'aide de deux variantes où la variation de la demande sera engendrée par des effets de prix. Dans la première, le prix du pétrole est en permanence de 10 % plus élevé que dans le compte central. On suppose aussi que l'étranger subit la même hausse et que l'inflation et la baisse de la demande d'importations induites sont identiques à celles qui vont être observées en France.

La hausse du prix du pétrole concerne tous les agents. Par le biais des consommations intermédiaires en produits énergétiques, les prix à la production augmentent immédiatement

Les coûts de la main-d'œuvre

en 1978 dans l'industrie le commerce, les banques

et les assurances

par Jean-Charles WILLARD et Pierrette ZAKOPEC

A la demande et en liaison avec l'Office Statistique des .Communautés Européennes (O.S. CE.) l'INSEE a réalisé une enquête sur le coût de la main-d'œuvre en 1978. Le champ couvert par cette enquête englobe simultanément l'industrie (bâtiment et génie civil inclus), le commerce (de gros et de détail), les banques et les assurances. Jusqu'alors étaient réalisées des enquêtes distinctes : tous les trois ans depuis 1966 dans l'industrie ; tous les quatre ans depuis 1970 dans les activités tertiaires (Les Collections de l'INSEE, série M « Ménages » n° 73). Son apport spécifique vis-à-vis des autres sources statistiques réside dans la connaissance des charges sur salaires supportées par les. employeurs. Après une courte introduction précisant quelques définitions et données sur les disparités, l'évolution, la structure des coûts... de nombreux tableaux et graphiques v

isualisent les effectifs salariés, les charges, la durée'annuelle du travail, les régimes de sécurité sociale et la structure des dépenses.

Les Collections de l'INSEE, série M « Ménages », n" 96. Un volume broché - format 21 X29.7- 160 pages - 35 F.

P407 CONSULTATION, VENTE : Dans les Observatoires économiques régionaux de l'INSEE (adresses en fin de publication) et chez les libraires spécialisés.

MODÈLES 77

Graphique III

Détermination de la demande des ménages en énergie *

Chauffage logement Transport Appareils électro ménagers, éclairage

Revenu des ménages

Prix des logements

Description du parc

d'appareils < utilisateurs d'énergie

Parc des logements

Taux de chauffage- à l'électricité

Consommation des Prix des automobiles ménages

Parc automobile

Progrès technique (rendement des moteurs)

Consommation des ménages

Niveau d'équipement

Électricité Combustibles Carburants Électricité

Modulation' de la

consommation! par des taux< d'utilisation M Revenu des ménages

Taux d'utilisation des capacités de chauffage

Prix des combustibles

Consommation unitaire annuelle Pas de modulation par des taux d'utilisation

Revenu des ménages Prix des carburants

* Note de lecture : Le sens des flèches indique le sens du calcul. Par exemple, la quantité de combustible consommée par le chauffage des logements est obtenue, d'une part, à partir du parc de logements séparé entre parc chauffé à l'électricité et parc chauffé par des combustibles, le parc total étant lui-même déduit de données macroéconomiques (revenu des ménages et prix des logements) ; et d'autre part par les taux d'utilisation des appareils de chauffage, eux-mêmes dépendant d'éléments macroéconomiques.

(tableau 2). La contagion inflationniste se fait progressivement. Les salariés perdent continuellement en pouvoir d'achat, car les tensions sur le marché du travail leur sont défavorables (36 000 emplois en moins en 1982). Il en résulte une baisse de la consommation des ménages et une baisse de la production intérieure, qui s'entretiennent.

La modélisation retenue permet de prendre en compte le cheminement progressif de l'adaptation de la

mande globale à la hausse envisagée. Non seulement la demande des ménages diminue en volume, étant donné la baisse du revenu réel, mais elle se modifie également en structure : le chauffage des logements et la consommation de carburant diminuent. Les entreprises réduisent leur consommation intermédiaire de produits énergétiques.

Cette diminution de consommation affecte de façon spécifique les différents produits énergétiques, influe sur leur

répartition et sur le prix global de l'énergie. La modification de structure à l'intérieur même des produits énergétiques a, en particulier, des incidences sur la facture pétrolière.

Dans la seconde variante, l'hypothèse testée est celle d'une augmentation de la taxe intérieure sur les produits pétroliers (TIPP) accroissant les recettes annuelles de cet impôt de 1 milliard de francs 1970, à partir de 1982. Les mécanismes mis en jeu sont assez différents. En effet, la taxe

78

Tableau 2

Effets d'un prix du pétrole de 10 % plus élevé en permanence


Variables macroéconomiques Écarts en °/oo •"


Écarts en °/Oo ." Prix à la consommation Taux de salaire horaire

Écarts en niveau : Taux de profits SQS + El (en %) Taux d'utilisation des capacités (en %)....

Écarts en milliers de personnes : Emploi total Chômage

Écarts en milliards de F courants : Capacité de financement des administrations. Capacité de financement de la nation





Consommation propre du secteur énergétique * Énergie distribuée




1982

— 0,39 — 0,44 — 0,63 — 0,62 — 0,40 — 1,21

1,37 0,96

— 0,226 — 0,447

— 35,8 16,3

— 8,79 — 7,53

(- 13,40)

— 1 268,2

— 6,8 — 1 261,4 — 180,5 — 1 087,7 (— 156,2)

— 340,0 — 149,2 — 27,4 — 571,1 (— 505,9)

1983

— 0,42 — 0,48 — 0,58 — 1,29 — 0,55 — 1,20

1,60 1,35

— 0,297 — 0,374

— 51,8 23,8

— 11,26 — 7,07

(- 12,67)

— 3 069.9

— 16,1 — 3 053,8 — 314,2 — 2 755,7 (- 177,9)

— 343,5 — 1 307,2 — 321,0 — 784,0 (- 712,1)

1984

— 0,40 — 0,46 — 0,45 — 1,41 — 0,56 — 0,91

1,62 1,34

— 0,143 — 0,197

— 58,8 27,3

— 15,54 — 11,39

(- 15,54)

— 2 399,0

— 39,1 — 2 359,9 — 277,5 — 2121,5 (— 196,0)

— 416,5 — 540,2 — 312,3 — 852,5 (— 781,2)

1985

— 0,46 — 0,52 — 0,49 — 1,45 — 0,56 — 0,87

1,64 1,27

— 0,159 — 0,105

— 68,2 31,8

— 16,73 — 12,12

(- 16,26)

— 3 183,7

— 69,1 — 3114,6 — 339,5 — 2 844,1 (- 233,3)

— 546,7 — 1 070,6 — 320,7 — 906,1 (- 822,1)

1990

— 0.62 — 0,68 — 0,92 — 0,98 — 0,39 — 0,78

1,43 0.54

0,000 0,123

— 100,8 44,8

— 25,70 — 17,80

(- 25,95)

— 3 598,0

— 249,0 — 3 349,0 — 397,8 — 3 200,1 (- 411,3)

— 679,2 — 949,6 — 356,9 — 1 214,4 (— 1 082,9)

1995

— 0,64 — 0,69 — 1,39 — 0,10

0,03 — 0,65

0,75 — 0,67

0,078 0,228

— 103,5 41,7

— 25,34 — 18,81

(- 38,51)

— 4 501,3

— 453.3 — 4 048,0 — 514,4 — 3 986,9 (— 598,5)

— 502,5 — 1 271,2 — 405,5 — 1 807,7 (— 1 645,5)

2000

— 0,57 — 0,60 — 1,79

0,40 0,51

— 0,55

0,07 — 1,77

0,096 0,258

— 92,3 31,3

— 14.02 — 9,45

(— 58,19)

— 5 630,3

— 647,3 — 4 983,0 — 696,8 — 4 933,5 (— 842,4)

— 190,6 — 1 672,6 — 446,8 — 2 623,5 (_ 2 449,2)

1. Utilisation de produits énergétiques primaires. Voir graphique II, schéma des produits énergétiques. 2. Pertes à la production d'énergies dérivées, et consommations internes diverses.

MODÈLES 79

PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ

L'électricité est un bien non stockable. A tout moment, la production doit s'adapter à la demande. Il faut constamment chiffrer les puissances appelées, et en assurer la fourniture en sollicitant les différents types de centrale. Cet appel de puissance peut se décomposer en « base » qui correspond au minimum de puissance appelée à chaque instant, et en « pointe » qui correspond à la partie variable de la demande

selon l'heure, le jour ou la semaine où l'on se trouve. S' agissant de la production, la formulation retenue dans Mini-DMS-Energie est issue du modèle de gestion de la production d'EDF. Les capacités de production sont « empilées » par ordre de coûts marginaux croissant : d'abord les centrales au fil de l'eau, puis les centrales nucléaires, ensuite les centrales au charbon, enfin les centrales au fuel i.

pointe

nombre d'heures d'utilisation

La méthode de calcul rend compte des phénomènes principaux. Par exemple : une augmentation de la « puissance réelle disponible » en nucléaire se traduit par une variation de la production des différents types de centrale de façon non homo-

fuel

charbon

centrales au fil de l'eau

charbon

gène (cas 1). Si l'augmentation de la puissance appelée s'effectue en base, cela conduit à une meilleure utilisation des équipements les moins coûteux (cas 2). Par contre, si elle s'effectue en pointe, cela conduit à un recours au fuel plus important (cas 3).

fuel

harbon

cas 1 substitution de

larbon au pétrole substitution de

nucléaire au charbon

cas 2 accroissement plus important des productions à moindre coût

cas 3 accroissement plus important des productions à plus fort coût

1. Les centrales de lac, utilisées pour éliminer des irrégularités occasionnelles, se rajoutent au modèle présenté.

concerne essentiellement les ménages et très peu les entreprises : il n'y a pas de taxe sur le fuel lourd et elle est faible sur les distillats moyens. Une hausse de la TIPP n'entraîne donc pas directement de modification des prix à la production. Ce sont d'abord les prix à la consommation qui vont augmenter, puis les salaires par le jeu des indexations explicites ou implicites, puis enfin les prix à la production (tableau 3). La consommation d'énergie de l'industrie n'est pas directement réduite. Par contre, celle des ménages baisse entraînant une baisse de la demande puis de l'activité.

Dans les deux variantes, l'effet dépressif induit fait évoluer le solde extérieur dans un sens favorable. En particulier, les conséquences ex-ante de l'augmentation du prix du pétrole sur la facture pétrolière sont tout d'abord atténuées par la diminution d'activité et les économies d'énergie. Le ratio entre prélèvements pétroliers ex post et ex ante passe de 93 % en 1982 à 77 % en 1984 puis se stabilise autour de 68 % de 1990 à 2000.

Offre d'énergie et équilibre macroéconom iq ue

Le comportement des producteurs d'énergie est très spécifique et nécessite une modélisation particulière. Pour le secteur pétrolier par exemple, les consommations intermédiaires (pétrole brut) sont très élevées, la valeur ajoutée et l'emploi sont par contre faibles. Les produits raffinés sont des produits joints (on produit simultanément différents distillats). Le prix de ces produits ne dépend pas seulement du prix du pétrole importé, mais aussi de la part de chacun des distillats dans la production (tableau 4).

La gestion de la production d'électricité par EDF n'est pas moins particulière (encadré ci-contre). L'électricité est un bien non stockable. A tout moment, la production doit s'ajuster à la demande, et se faire au moindre coût. Ce coût dépend largement de la structure du parc de centrales, qui, dans les prochaines décennies va se modifier profondément. Il n'en reste pas moins que le prix de l'électricité est aussi une variable de politique économique.

80

Tableau 3

Effets d'une hausse de la TIPP en vue d'un supplément annuel de recettes de 1 milliard de francs 1970


Variables macroéconomiques Écarts en %o ;


Écarts en °/oo ." Prix à la consommation Taux de salaire horaire

Écarts en niveau : Taux de profits SQS + El (en %) Taux d'utilisation des capacités (en %)....


Écarts en milliards de F courants : Capacité de financement des administrations. Capacité de financement de fa nation





Consommation propre du secteur énergétique 2 Énergie distribuée

(donfj électricité) Consommée par :



1982

0,82 0,94 1,39 1,42 0,33 2,14

0,32 0.23

0,045 0,081

6,5 3,0

1,14 1,99

(0,51)

— 403,0

— 1,3 — 401,7 — 55,5 — 347,5 (- 25,1)

— 63,4 — 32,2 — 4,9 — 247,0 (- 233,0)

1983

0,85 0,97 1,19 2,40 0,78 1,98

0,34 0,30

0,051 0,069

9,2 4,3

0,95 1,99

(0,67)

— 462,4

— 3,0 — 459,4 — 67,1 — 395,3 (— 32,9)

— 64,0 10,5

— 2,5 — 339,3 (— 324,7)

1984

0,83 0.95 0,86 2,75 1,05 1,56

0,34 0,29

0,028 0,047

10,3 4,8

0,70 1,75

(0,86)

— 530,0

— 7.4 — 522,6 — 73,4 — 456,6 (- 35,9)

— 69,8 — 15,8 — 1,9 — 369,1 (- 354,3)

1985

0,93 1,06 0,95 2,79 1,11 1,56

0,34 0,27

0,029 0,036

11,9 5,6

0,95 1,94

(1.00)

— 555,3

— 12,8 — 542,6 — 77,7 — 477,6 (- 42,2)

— 85,6 4<j

— 3,3 — 384,6 (— 367,6)

1990

1,36 1,50 1,85 2,09 1,10 1.69

0,28 0,12

0,001 0,003

20,0 9,0

2,18 3,83

(2,19)

— 758,4

— 50,8 — 707,6 — 102,1 — 656,3 (- 82,7)

— 126,5 — 49,0 — 14,0 — 466,8 (- 437,7)

1995

1,68 1,81 3,13 0,68 0,56 1,75

0,18 0,12

0,010 0,033

25,3 10,6

5,16 8,04

(4,25)

— 1 087,9

— 106,9 — 981,0 — 144.4 — 943,5 (— 140,2)

— 136.2 — 125,5 — 29,4 — 652,4 (— 609,8)

2000

1,74 1,84 4,34 0,37 0,43 1,66

0,05 0,38

0,017 0,050

26,7 10,0

13,01 18,13

(8,23)

— 1 504,1

— 167,4 — 1 336,7 — 207,2 — 1 296.9 (- 217,1)

— 92,8 — 243,4 — 45,6 — 915,2 (— 862,3)

1. Utilisation de produits énergétiques primaires. Voir graphique II, schéma des produits énergétiques. 2. Pertes à la production d'énergies dérivées, et consommations internes diverses.

MODÈLES 81

Tableau 4

Répartition de la consommation de produits pétroliers

-

Consommateurs

Ménages Carburants

Secteur industriel

Hors bases pétrochimiques Secteur non industriel

Tertiaire Transports

Soutes Secteur énergie

Production d'électricité Consommation, raffinage

Total (en kilotep)

1. Gaz de pétrole liquéfié, gaz incondensables, j

Consommation en 1978

En kilotep

35 921 15 572 20 349 21 522 6115

15 407 33 836 9 031

13 514 7 380 3 911

13 599 12164

1 435 104 878

En%

34,4 14,9 19,5 20,5

5,8 14,7 32,2 8,6

12,9 7,0 3,7

12,9 11,6 1,3

100

oufre, paraffine, cire.

Ensemble

100 100

100 100

100 100 100 100

100 100

///

Clé de répartition (en %)

Naphta

-

100

-

6115

Essence

92

-

24

17 570

Distillats moyens

8 85

19

85 76 57

43 623

Distillats lourds

8

73

8

39 100

100 100

33 985

Autres produits1

7

8

7

4

3 585

La modélisation de la production, très spécifique à chaque type d'énergie est fondamentale. Elle permet de déterminer les prix des énergies, le contenu en énergie primaire de la production (en particulier en pétrole, qui est une énergie importée). La construction de Mini-DMS-Énergie a bénéficié des enseignements et techniques du modèle de gestion de la production d'électricité d'EDF, et du modèle d'optimisation de l'IFP.

L'examen d'une variante d'offre permet de mieux comprendre l'importance d'une bonne prise en compte des conditions techniques de production de l'énergie et aussi la nécessité de raisonner à long terme en ce domaine. On suppose, dans un but ici uniquement pédagogique, qu'on réduit de 1300 mégawatts, tous les ans, à partir de 1982, les investissements en centrales nucléaires, et qu'on augmente,

par contre, les investissements en centrales au charbon, de manière à ce que la puissance électrique disponible soit la même.

L'étude des conséquences d'une telle mesure peut être envisagée uniquement avec un modèle de long terme. Les délais de réalisation des investissements sont longs : huit ans pour une centrale nucléaire, cinq ans pour une centrale au charbon. C'est seulement en 1990, que les premières conséquences sur la production d'électricité vont apparaître.

Une des premières conséquences d'une telle mesure est la réduction des investissements d'EDF, due au moindre coût des centrales à charbon. Compte tenu des délais de construction différents des deux types de centrales, celle de centrales à charbon ne commence qu'en .1984. La diminution de l'investissement qui en résulte est de

329 millions en 1982, puis de 657 millions en 1983, elle se réduit progressivement jusqu'à 468 millions en 1986 et se maintient à ce niveau jusqu'en l'an 2000. A cette baisse d'investissement s'adjoint la baisse d'activité dans le cycle du combustible nucléaire à partir de 1987, s'amplifiant de 46 millions de F à 599 millions en 2000. Cette baisse d'activité n'est pas compensée par une augmentation d'activité dans les charbonnages, le charbon supplémentaire étant supposé, dans la variante, provenir de l'étranger.

Il en résulte donc une baisse de là demande adressée au secteur non énergétique, suivie d'une baisse d'activité et d'une diminution des tensions qui, par effets directs et indirects, provoque une baisse des salaires et des prix par rapport au compte de référence. La baisse des prix, des tensions et de là demande intérieure entraîne une amé-

82

MODÉLISATION DES ÉCONOMIES D'ÉNERGIE COMBUSTIBLE DANS L'INDUSTRIE

Depuis 1973, sous l'effet des hausses répétées du prix de l'énergie combustible, les caractéristiques technologiques du capital productif se sont modifiées. La consommation unitaire d'énergie de l'outil de production a baissé beaucoup plus que par le passé. Des investissements économisant l'énergie ont été faits en plus grande quantité. Ce peuvent être des investissements spécifiques tels qu'isolation ou dispositifs de régulation; ce peut aussi consister en surcoût lors de choix d'investissements de capacité plus économes, voire lors de changements de procédés de fabrication. On peut donc distinguer le capital écono- miseur d'énergie (KE) du capital tendanciel (KT). Le partage entre ces deux types de capital est optimal si leurs rendements marginaux sont les mêmes. Pour effectuer les calculs on dispose, en matière d'économie d'énergie, d'une étude technique du CEREN qui associe à une série d'hypothèses le couple : capital écono- miseur d'énergie, économies réalisées, et cela par unité de consommation (tableau ci-dessous).

Les valeurs intermédiaires alors par interpolation.

s'obtiennent

Le pourcentage d'économie supplémentaire réalisée lors d'un accroissement d'une unité du capital économiseur d'énergie est prr f ( -=r-, ) i soit en tonne-équivalent- EN \EN/ pétrole ; — f ( ~) X EN: ou encore EN EN

(KE — - EN

où PC0MB1 est le prix des combustibles du secteur industriel. Le rendement marginal du capital tendanciel (KT), aucune séparation n'étant faite dans le modèle entre équipements d'âges différents, est identique au rende-

AUT1-PVS1 ment moyen : rKT = — -, où KT KT = KT

KE» EN

(en francs 1979)

1905 3668 5728 8009

10 470 13084

- A EN /KE\ EN f \EN/

(en %)

5 10,2 16.1 20,2 26,2 31.2

1. KE pour capital économiseur d'énergie, EN pour consommation d'énergie (avant toute économie, c'est-à-dire dans le prolongement de la tendance antérieure à 1973).

AUT 1 est l'autofinancement et PVS 1 la plus-value sur stock. L'égalisation des rendements marginaux détermine le capital économiseur d'énergie optimal (KEOPT) :

KT

en

En réalité on privilégie les investissements de capacité, ce dont rend compte le coefficient B, fixé actuellement à 1,6. KEOPT étant déterminé par la relation (1), les investissements économiseurs d'énergie s'en déduisent par un ajustement du type Koyck : (2) IE = 0,3 [KEOPT —(1 — TDP) KE(— 1)1

où TDP est le taux de dépréciation du capital.

lioration du commerce extérieur d'autant plus forte que ceci concerne essentiellement le secteur industriel (comme dans la comptabilité nationale, l'uranium est ici considéré comme un produit industriel) qui est le secteur le plus exposé.

A ces conséquences directement macroéconomiques s'ajoutent des effets plus spécifiquement énergétiques. En effet, une telle mesure induit, des modifications du prix de l'électricité. Dans un premier temps il va baisser ( — 0,65 % par an jusqu'en 1984), les

besoins de financement de l'EDF diminuant. Par contre, dès que les centrales à charbon vont commencer à produire, l'augmentation des coûts en combustible entraînera une augmentation du prix de l'électricité (+ 0,39 % par an à partir de 1987). Dans la première période, la baisse du prix de l'électricité entraîne une baisse des prix et des salaires par le jeu des indexations. Le taux de change étant supposé fixe, la compétitivité s'améliore et entraîne une augmentation des exportations. L'activité s'améliore, l'emploi aug-

Les comptes régionaux des branches industrielles

en 1977

par Laurent BISAULT et Jean MONFORT

Depuis quelques années, l'INSEE a mis en place deux modes d'observation qui permettent un rapprochement utile pour la description d'une même réalité régionale, aussi bien dans le temps que dans l'espace.

La première approche, développée chaque année dans un volume des « Collections de l'INSEE », les comptes régionaux des branches industrielles, est celle de la comptabilité économique régionale. Dans chacun de ces volumes, après une présentation des caractéristiques générales de la source utilisée, un chapitre publie quelques comparaisons avec d'autres sources statistiques régionales. Ensuite, des tableaux présentent les comptes des branches industrielles proprement dits. Ils distinguent, en particulier, les entreprises polyrégionales et fournissent quelques résultats selon la taille des établissements. La deuxième approche, basée sur l'utilisation de données numériques variées caractéristiques des régions, est effectuée dans un ouvrage annuel intitulé « Statistiques et indicateurs des régions françaises » (1).

Les comptes régionaux des branches Industrielles en 1977, les « Collections de l'INSEE », série R « Régions » n° 47 - 216 pages - Prix : 52 F.

(1) « Statistiques et indicateurs des régions' françaises - Édition 1981 », « Collections de l'INSEE », série R « Régions » n°* 45-46 - 478 pages - Prix : 72 F.

P398 CONSULTATIONS, VENTES : Dans les Observatoires économiques régionaux de l'INSEE (adresses en fin de publication) et chez les libraires spécialisés.

MODÈLES 83

Tableau 5

Effets d'une substitution de 1300 MW d'investissements en nucléaire par des investissements en charbon


Variables macroéconomiques Écarts en %„ :


Écarts en %« • Prix à la consommation Taux de salaire horaire

Écarts en niveau : Taux de profits SQS + El (en %) Taux d'utilisation des capacités (en %)


Écarts en milliards de francs : Capacité de financement des administrations Capacité de financement de la nation


Variables énergétiques (Écarts en kilotep)

Consommation d'énergie primaire * dont :


Consommation propre du secteur énergétique2. Énergie distribuée




1982

0,04 0,04 0,12 2,23 0,35 0,32

0,39 0,29

0,001 0,001

0.4 0,1

0,12 0,35

(0,02)

— 0,7

— 0,0 — 0,7 — 0,2 — 0,5

(0,0)

— 0,9 2,4

— 0,5 — 1,5 (- 0,8)

1983

0,06 0,05 0,21 3,98 0,74 0,59

0,89 0,75

0,008 0,006

0,6 0,2

0,39 0,79

(0.17)

— 11,5

0,1 — 11,6 — 1,0 — 10,5

(1.3)

1,3 — 5,1 — 2,6 — 4,1 (- 3,1)

1984

0,12 0,15 0,37

— 2,91 0,91

— 0,07

— 1,51 — 1,28

0,018 0,028

1,2 — 0,7

— 0,27 0,45

(- 0,05)

9,9

1,9 8,0 2,9 7,0

(9.7)

19,7 — 5,6 — 3,2 — 3,9 (- 6,0)

1985

0,18 0,21 0,32 1,99 0,96 0,05

1,66 1,47

0,018 0,028

2,8 1,5

0.10 0,44

(0.08)

4,2

3.7 0,5 2,9 1,3

(13,3)

26.9 15,7 4,6 5,3

8,5).

1990

— 0,10 — 0,10

0,06 — 2,09

0,67 — 0,04

— 0,39 — 0,15

— 0,012 — 0,028

0,1 — 0,3

— 0,84 — 0,09

(- 2,94)

391.0

— 2475,4 2866,4 396,5

— 5,5 (3.5)

6,0 — 0,1 — 4,4 — 7,0 (- 5,0)

1995

— 0,85 — 0,94 — 0,62 — 4,16 — 0.41 — 1.15

2.02 1,68

— 0,030 — 0,059

— 13,6 5,7

— 4.93 — 0,35

(— 8,99)

666,6

— 4931,2 5597,8 771.1

— 104,5 (- 52,8)

— 90,0 0,8

— 8,8 — 6,5

(15,0)

2000

— 1,98 — 2,16 — 2,12 — 4,87 — 1,57 — 2,27

3,83 1,98

— 0,028 — 0,044

— 34.6 14,9

— 13,89 — 3.12

(— 22,11)

820,5

— 8129,9 8950,4 1227,2

— 406,7 (— 185,6)

— 276,3 — 54,5 — 26,0 — 49.9

• '(10,3)

1 . Utilisation de produits énergétiques primaires. Voir graphique II, schéma des produits énergétiques. 2. Pertes à la production d'énergies dérivées, et consommations internes diverses.

84

mente. L'augmentation des tensions sur le marché de l'emploi provoque des gains de pouvoir d'achat des ménages. La consommation, donc l'activité puis les investissements, augmentent. En deuxième période (à partir de 1987), la hausse du prix de l'électricité produit des effets inverses.

Cette modification de la structure du parc de centrales d'EDF s'accompagne d'une modification des consommations en énergie primaire. La modélisation retenue de la production d'électricité (la demande baisse, et la structure du parc de centrales se modifie) permet de calculer les consommations supplémentaires en charbon importé, et donc le solde extérieur.

Le bilan global de cette variante est

donné par la somme des effets décrits ci-dessus (tableau 5). Dans un premier temps, l'effet de la diminution de la demande est compensé par la baisse du prix de l'électricité. Ensuite à partir de 1987, la hausse du prix de l'électricité s'ajoute à l'effet dépressif de la diminution de la demande. Cette variante, purement illustrative, fait apparaître la nécessité de bien prendre en compte les interactions entre macroéconomie et énergie.

Un outil utile

Les variantes présentées ici ont eu principalement l'intérêt de mettre en

évidence les interactions entre les données de l'équilibre général et celles du secteur de l'énergie; elles constituent surtout un rodage du modèle ainsi qu'un ensemble didactique pour sa présentation.

La phase proprement opérationnelle vient de commencer par la construction d'une projection centrale cohérente avec les projections de DMS. Les « énergéticiens » ont fourni, en termes d'unités physiques, les hypothèses du scénario de base. Chacun des spécialistes, examinant la projection, fournira pour son domaine les remarques qui doivent permettre de corriger et d'affiner les hypothèses pour parvenir, en quelques itérations, au compte central définitif.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

[1] J.-L. Brillet, C. d'HosE, J.-P. Morand, F. Mouttet : « Mini-DMS-Énergie » Archives et Documents, à paraître.

[2] J.-L. Brillet : « Mini-DMS : modèle macroéconomique de simulation», Archives et Documents, n° 35, octobre 1981.

[3] Préparation du 8e Plan, rapport de la commission «Énergie et matières premières », la Documentation française, juillet 1980.

[4] R. Lattes et L. Thiriet : « Incidences macroéconomiques, monétaires et sociales de stratégies de production énergétique équivalentes », rapport du CEA, février 1979.

[5] « Coûts comparés du kilowatt-heure nucléaire et du kilowattheure thermique classique », EDF, mise à jour 1980.

[6] V. Levy-Garboua et H. Sterdyniak : « La macroéconomie de l'énergie », note interne, INSEE-BNP, 1979.

[7] J.-L. Brillet et C. d'HosE : « Le modèle Mini-DMS-Énergie, un exemple original de dialogue entre modélisateurs et utilisateurs de prévisions », communication au 4e congrès international de prospective, de prévision et de planification, juin 1982.

[8] J.-L. Brillet, C. d'HosE, F. Mouttet : « Mini-DMS- Énergie : le modèle et présentation de six variantes », communication au congrès d'économie appliquée, Économie et crise de l'énergie, décembre 1981.

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