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REPUBLIQUE TUNISIENNEMINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
Université du 7 novembre à Carthage
ECOLE POLYTECHNIQUE DE TUNISIE
Projet de fin d’études ENERGIE EOLIENNE :
TARIFICATION EFFICACEET
REGULATION PUBLIQUEApplication au cas tunisien
Organisme d’accueil: ANER
Présenté par : DELLAGI Anas
Problématiques
Comment assurer un développement durable, soutenable et propre du secteur énergétique ?
L’énergie éolienne est-elle une option socialement et économiquement viable pour la production d’énergie électrique ?
Quelle politique tarifaire efficace faut-il adopter pour assurer le développement de l’éolien?
PLAN
Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie
éolienne Tarification de l’électricité Etude d’une ferme éolienne
de référence
PLAN
Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie
éolienne Tarification de l’électricité Etude d’une ferme éolienne
de référence
PLAN
Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie
éolienne Tarification de l’électricité Etude d’une ferme éolienne
de référence
PLAN
Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie
éolienne Tarification de l’électricité Etude d’une ferme éolienne
de référence
PLAN
Le Contexte énergétique Pourquoi une énergie
éolienne Tarification de l’électricité Etude d’une ferme éolienne
de référence
Le contexte énergétique
Besoins croissants et développement durable
Dans le monde Une consommation énergétique
multipliée par 50 en deux siècles Une population multiplié par 6 sur la
même période problèmes de sécurité dans un
environnement où les sources seront de plus en plus concentrées géographiquement
L’essor de l’électricité
En Tunisie
Déclin des ressources pétrolières
Croissance économique
Augmentation soutenue de la consommation d’énergie
Amélioration des conditions de vie
La balance énergétique est passée d’un large excédent à un équilibre précaire
Evolution du contexte tunisien
Solde énergétique en nette détérioration
Trouver des solutions pour un développement durable
Le secteur électrique (1) L’électricité est la forme d’énergie qui enregistre la
croissance annuelle la plus importante : 6.5%/an
Le taux d’électrification avait déjà atteint 91% en 1997 et devrait atteindre 97% à l’horizon 2007
Une croissance supérieure à celle du PIB
Émissions croissante de GES par les centrales électriques (9000 KteqCO2 en 2000 contre 7500 en 1997)
Quatre prérogatives
Le secteur électrique (2) Satisfaire une demande en croissance accélérée,
avec un niveau de qualité de fourniture adéquat ;
Développer l’infrastructure de production, de transport et de distribution, en tenant compte des préoccupations liées à la compétitivité ;
Maîtriser l’énergie, et minimiser l’impact sur l’environnement ;
Ouvrir le marché à des opérateurs indépendants susceptibles de prendre en charge une partie de l’effort de renforcement des capacités électriques tunisiennes, et s’ouvrir à des perspectives de production électrique à une échelle régionale.
Le parc électrique tunisien Trois options
technologiques dominantes :
Les turbines à vapeur ;
Les turbines à gaz ; Le cycle combiné.
Une part marginale de d’options énergétiques renouvelables
Pourquoi une énergie éolienne ?
Environnement, développement
et économie
L’ énergie éolienne :un choix stratégique
Des énergies adaptées à la production décentralisée
Des énergies fondamentales pour le monde en développement
Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion
au niveau international
L’ énergie éolienne :un choix stratégique
Des énergies adaptées à la production décentralisée
Des énergies fondamentales pour le monde en développement
Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion
au niveau international
L’ énergie éolienne :un choix stratégique
Des énergies adaptées à la production décentralisée
Des énergies fondamentales pour le monde en développement
Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion
au niveau international
Des coûts en chute libre
L’ énergie éolienne :un choix stratégique
Des énergies adaptées à la production décentralisée
Des énergies fondamentales pour le monde en développement
Des coûts en chute libre Un marché en pleine expansion
au niveau international
Un marché en pleine expansion au niveau international
Tarification de l’énergie électrique d’origine
éolienne
Approche théorique
Problématique de la tarification de l’éolien
Tarification de l’électricité
Incorporation des externalités
Problématique de la tarification de l’éolien
Tarification de l’électricité
Incorporation des externalités
Problématique de la tarification de l’éolien
La tarification classique incorpore plusieurs options technologiques ;
Nécessité d’incorporer les externalités environnementales dans la politique tarifaire ;
La STEG monopole de distribution et de transport tarification dans le cadre d’une production indépendante d’électricité.
Problématique de la tarification de l’éolien
Tarification de l’électricité
Incorporation des externalités
La tarification au coût marginal
La tarification au coût marginal assure une allocation optimale des ressources
La tarification au coût marginal ne répond pas toujours à la contrainte budgétaire optimum de second rang
La tarification au coût marginal de long terme apporte une première réponse à cette problématique
La tarification au coût marginal (1)
la tarification qui garantit une allocation économiquement efficiente doit reposer sur le principe du coût marginal.
Le coût marginal représente le coût additionnel pour mobiliser une unité supplémentaire de la ressource.
YYPdqqPSY
)()(0
)()( YCTYYP
SW
La condition nécessaire de premier ordre : 0Y
W
Y
CTYP
)(
Le surplus ordinaire du consommateur :
Le profil du producteur :
Le surplus collectif :
Le tarif optimal :
La tarification au coût marginal (2)
Pour les activités à rendements d’échelles croissants la tarification au coût marginal est déficitaire
fcYCT Si on pose : Et : cYP )(
On aura : 0 f
La demande de fourniture électrique étant variable au court du temps un ajustement des capacités de production s’impose
Tarification au coût additionnel des ajustements de la capacité optimale, suite à l'offre future d'une unité additionnelle durable : coût marginal de long terme
Problématique de la tarification de l’éolien
Tarification de l’électricité
Incorporation des externalités
Pourquoi incorporer les externalités ?
L’énergie électrique d’origine éolienne est une énergie PROPRE
Elle permet d’éviter plusieurs dommages environnementaux occasionnés par d’autres options technologiques de production d’électricité
L'existence d'effets externes (interdépendances entre fonctions objectifs) qui ne trouvent pas de compensation monétaire sur le marché, empêche la réalisation de l'optimum collectif et justifie l'intervention de l'Etat qui se doit de les internaliser.
Nécessiter d’incorporer les bénéfices de l’éolien dans la politique tarifaire
Valorisation des externalités environnementale
On appelle effets externes les événements dont les avantages ou les inconvénients sont ressentis par d’autres agents économiques sans que l’agent économique émetteur en supporte le coût ou le bénéfice
Comme il n’existe généralement pas de marchés pour l’achat et la vente d’unités de «qualité environnementale», on doit trouver des façons de mesurer le consentement marginal à payer
Plusieurs méthodes de valorisation des externalités environnementales
Méthodes de valorisation des externalités environnementales Directes : valeurs monétaires recherchées obtenues
directement sur les marchés par l’entremise des prix Évaluation bio-physique : modèle DOSE ÉPONSE Évaluation monétaire des dommages
Indirectes : valeurs monétaires inférées à partir de modèles de comportements individuels ou à partir de questionnaires
Méthode des dépenses d’évitement (ou de protection)
Méthode des prix hédoniques Méthode du coût de déplacement Méthode d’évaluation contingente
Une alternative à la valorisation des bénéfices environnementaux : les marchés de réduction d’émissions de GES
Protocole de Kyoto trois mécanismes de flexibilités :
Les mises en œuvre conjointe ; Le MDP ; Les PEN
Accorder une subvention par tonne d’équivalent CO2 évité à l’entreprise hôte
Accorder un crédit d’émission de GES pour l’autre parti
Valeur de la tonne d’équivalent CO2
Demande annuelle
entre 2008 et 2012
Valeur de la Tonne
d’équivalent CO2
Avec les USA3000 Mt eq
CO212 USD
Sans les USA1800 Mt eq
CO27 USD
Source : EWEA
Valeur estimée par la méthode d’analyse contingente :
35 USD / teqCO2
(Projet ExternE)Valeur d’équilibre du marché des PEN :
Etude d’une ferme éolienne de référence
Analyse comparativeEt
sensibilité aux différentes politiques tarifaires
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Analyse des Gaz à Effet de Serre
L’analyse économique
Analyse comparative
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Analyse des Gaz à Effet de Serre
L’analyse économique
Analyse comparative
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Analyse des Gaz à Effet de Serre
L’analyse économique
Analyse comparative
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Analyse des Gaz à Effet de Serre
L’analyse économique
Analyse comparative
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Analyse des Gaz à Effet de Serre
L’analyse économique
Analyse comparative
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Analyse des Gaz à Effet de Serre
L’analyse économique
Analyse comparative
La production d’énergie électrique d’origine éolienne
Type de technologie
Courbe de Puissance
Courbe d’énergie
Production annuelle d’énergie renouvelable
Distribution de la vitesse
des vents
TV 5 000 000 MWh
TG 1 200 000 MWh
CC 2 500 000
Hydraulique 60 000 MWh
Analyse des GES Nous définissons un mixe énergétique de production
d'énergie électrique équivalent au réseaux de la STEG
Les réductions d'émissions de GES
Nous calculons la réduction annuelle d'émissions de GES lorsque le système du réseau électrique de référence est remplacé par le projet de centrale éolienne de référence.
Les paramètres de l'analyseAnalyse économique
La durée de vie du projet : 15 ans
Le taux d'actualisation : 12%
Le taux d'indexation de l'énergie reflète l’évolution des prix de l’énergie : 3%
Différents concepts Le coût évité en énergie : le coût moyen du kWh
qu'il aurait fallu produire de manière conventionnelle
Le taux d'enrichissement en capital :
Crédit pour ER fournie : subvention accordée en contre partie de la quantité d'énergie renouvelable produite
Crédit pour réduction d'émissions de GES : subvention accordée en contre partie de la quantité d’émission de GES évitée
I
VANTEC
Analyse comparative (1)
Plusieurs choix technologiques se présentent :
TV TG CC Hydraulique
Eolienne
Iu (TND/kW) 1000 550 750 2000 1400
Nh (heures/an)
5000 4000 7000 3000 4000
Cvu (TND/kWh)
0.029
0.029 0.029 0 0Pour les comparer nous utilisons le critère du TEC :
Analyse comparative (2)
Cas améliore : Systèmes tarifaires
socialement efficaces et régulationpublique
Incorporer les bénéfices : intervention régulatrice
Différents systèmes régulateurs
Le système d'appel d'offre : incite à la compétitivité mais favorise les grandes firmes
Le système de prix garantis : garanti la rentabilité
Le système des certificats verts : stimule la pénétration de l'électricité renouvelable sur le marché de l'électricité en faisant jouer la concurrence économique
Les écotaxes et les permis d'émissions négociables : incorporation des externalités
Subvention par tonne d’équivalent CO2 évitée (1)
Subvention par tonne d’équivalent CO2 évitée (2)
Subvention pour énergie renouvelable fournie
Proposition d'un système tarifaire
Un système par palier garantissant à la fois
l’incorporation des externalités et la rentabilité des projets
un système tarifairebase sur la méthode TEC Ce système est basée sur la garantie tarifaire que
proposent les distributeurs d'énergie électrique Un tarif en deux paliers est garanti :
Un premier tarif élevé TV1 sur les cinq premières années d'exploitation
Un tarif TV2 moindre pour le reste de la durée de vie du projet
Ces deux tarifs sont déterminés de telle sorte qu'ils garantissent a la fois un niveau de rentabilité jugé satisfaisant, et une incorporation des externalités environnementales
Établissement des tarifs (1)
Le tarif équivalent est choisi de telle sorte qu'il satisfasse a la fois au critère de rentabilité a savoir un TEC soit égal a 0.3 avant incorporation des externalités et qu'il incorpore les externalités environnementales.
D'après la formule donnant le TEC :
On a alors :
Établissement des tarifs (2)
Le tarif TV2 est établi pour que le projet soit compétitif avec les autres technologies de production de l'électricité
Le tarif TV1 est établi en conséquent en posant :
j : le nombre d'année de mise en vigueur du premier palier tarifaire
On alors :
Application au projet éolien de référence
En conclusion …
Utilisation des ER.L’éolien peut être économiquement rentable
et socialement efficace.L’incorporation des externalités est
primordiale.
REPUBLIQUE TUNISIENNEMINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
Université du 7 novembre à Carthage
ECOLE POLYTECHNIQUE DE TUNISIE
Projet de fin d’études ENERGIE EOLIENNE :
TARIFICATION EFFICACEET
REGULATION PUBLIQUEApplication au cas tunisien
Organisme d’accueil: ANER
Présenté par : DELLAGI Anas
