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L'énergie à découvert

 | 
Rémy Mosseri
, 
Catherine Jeandel

Première partie. Introduction

5. Prospective énergétique : modèles contre futurologie

Jean-Charles Hourcade

Texte intégral

1La prospective énergétique embrasse des horizons temporels de trente ou quarante ans, voire d’un siècle pour répondre aux questions d’épuisement des ressources ou de changement climatique. On peut spontanément y voir une forme sophistiquée de futurologie puisque, contrairement à la modélisation climatique, elle ne peut s’appuyer sur des lois pérennes. Elle intègre certes un peu de physique mais repose surtout sur des hypothèses de comportements humains dans des cadres institutionnels en perpétuelle reformation et sur des techniques qui n’existent pas aujourd’hui. On comprend mieux sa nécessité si on sait que construire un barrage hydroélectrique ou une centrale nucléaire engage la société sur un demi-siècle sinon plus et que, vues les masses d’investissements engagées, il faut bien prendre le risque du calcul. Très tôt, grands opérateurs de l’énergie et administrations ont investi dans des modèles fournissant des informations sur la demande future d’énergie, la disponibilité en ressources et les systèmes techniques envisageables.

De la prévision à la prospective

2Dès les années 1950, la planification de l’énergie articule des modèles de prévision de la demande et des modèles d’offre. Les premiers sont des modèles économétriques liant la demande de l’énergie à un niveau d’activité (produit intérieur brut, revenus des ménages ou valeur ajoutée d’un secteur) et aux prix de l’énergie. Les seconds déterminent l’architecture technique de l’offre d’énergie qui minimise la somme actualisée des coûts d’investissements et de fonctionnement du système. Dès le début des années 1970, on voit alors apparaître des modèles d’optimisation construits (modèles EFOM et Markal), à une époque où le maître mot reste celui de « prévision », fondé sur une confiance dans la possibilité de réduire les incertitudes et de maîtriser le « hasard » résiduel via des calculs de probabilités. Cette ambition prédictive sera mise à mal pendant les années 1970, avec l’émergence d’un courant de prospectives autour de « soft energy paths », motivé par la volonté d’intégrer les alertes sur la finitude des ressources non renouvelables et de montrer le caractère non inéluctable du choix nucléaire. Deux ruptures étaient donc engagées. La première était la fin de l’ambition prédictive stricto sensu et la légitimité d’une posture prospective. La deuxième était de considérer la demande d’énergie non plus comme résultant d’une « loi » économétrique mais comme variable d’action que l’on pouvait actionner par un ensemble de politiques, y compris, les politiques d’efficacité énergétique.

3Ont alors émergé des modèles technico-économiques (MEDEE en France) décrivant à un grand niveau de détail (« bottom-up ») la dynamique de la demande de services énergétiques (chaleur, éclairage, force motrice fixe et mobile, électricité spécifique) et les rendements qui font passer, selon les énergies secondaires retenues (électricité, réseaux de chaleur, carburants) de cette demande à la demande d’énergie finale nécessaire pour la satisfaire. Dans ces modèles, les acteurs n’optimisent plus systématiquement leur choix, et l’on cherche à détecter les efficiency gaps dans la chaîne qui va de l’énergie primaire* à l’énergie utile. Ils décrivent autant de scénarios qu’il y a d’hypothèses sur le renouvellement des équipements utilisateurs d’énergie et sur les déterminants de l’évolution de la demande de service (revenu, structure de la valeur ajoutée, comportements d’habitat ou de transport). On quitte la recherche des scénarios « les plus probables » pour rentrer dans celui de la prospective, c’est-à-dire celui d’une meilleure compréhension des déterminants de scénarios alternatifs.

Des « futuribles » très ouverts ne dépendant pas des seuls choix énergétiques. A2 : poursuite de la mondialisation, mode de développement productiviste et retour du charbon. B2 : blocs économiques régionaux, mode de développement productiviste et exploitation des ressources locales. B1 : blocs économiques régionaux, modes de développement « verts » et exploitation des ressources locales. Source : Nakicenovic (IIASA) pour le 3e rapport du GIEC*

Les effets d’équilibre général

4Mais, dès les années 1980 puis avec l’émergence de la question climat, on s’interroge sur la possibilité de s’en tenir à des scénarios sectoriels qui raisonnent « à économie constante ». En effet, un choc sur les prix de l’énergie se propage dans l’ensemble des secteurs de l’économie et interagit avec les autres prix qui conditionnent nos comportements (par exemple les prix de l’immobilier) et la compétitivité des entreprises. De même, les investissements nécessaires pour une mutation énergétique profonde vont peser sur les capitaux disponibles pour les autres secteurs. Ces questions déclenchent donc le développement, dans les années 1990, de modèles d’équilibre général qui décrivent les interdépendances entre économie et énergie. Ils sont alors surtout mobilisés pour étudier les impacts d’une hausse des prix de l’énergie et de toute mesure (réforme fiscale permise par une taxe carbone) permettant d’en optimiser l’impact sur la croissance et l’emploi. Mais ces modèles utilisent une représentation agrégée (d’où leur qualification de « top-down ») des contraintes technologiques qui rend difficile le dialogue avec les modèles d’ingénieur. Acceptable pour décrire des chocs de court terme, cette simplification devient problématique sur le moyen et long terme ; d’un côté, supposant des choix technologiques optimaux elle ne peut représenter des efficiency gaps, de l’autre, elle ne permet pas de représenter ni les contraintes venant d’asymptotes technologiques ni les incertitudes sur la technologie. C’est pourquoi, depuis les années 2000, s’ouvre un agenda de recherche sur des modèles dits « hybrides » permettant un meilleur dialogue entre ingénieurs et économistes, et de tracer les impacts environnementaux des systèmes énergétiques, en s’assurant que les systèmes que l’on projette correspondent bien à des systèmes économiques plausibles (systèmes de prix, revenus, financement).

Les nouveaux défis

5Aujourd’hui, le premier défi consiste à articuler prospective de l’énergie, prospective urbaine et prospective des usages des sols. La demande énergétique dépend en effet des interactions entre modes de consommation, aménagement de l’espace et styles technologiques dans l’industrie et dans l’agriculture. De plus, les hypothèses de bioénergie à grande échelle, ou de séquestration biologique de carbone exigent de cerner la réalité des tensions entre énergie et alimentation pour les usages des sols. Il faut par ailleurs intégrer les risques technologiques et environnementaux comme des déterminants centraux des systèmes énergétiques futurs. Après les progrès enregistrés dans l’intégration des contraintes sur les émissions de gaz à effet de serre, le chantier aujourd’hui décisif est celui du rôle des controverses technologiques dans les contraintes à l’investissement dans le secteur énergie. Cela concerne les risques d’accidents majeurs comme Fukushima, mais aussi des dossiers qui peuvent aller des gaz de schistes aux obstacles que le réflexe Nimby* (« not in my backyard ») peut dresser devant le développement d’énergies renouvelables. Enfin, le dernier défi est de parvenir à représenter les paramètres par lesquels les formes futures de la mondialisation vont affecter le dossier énergétique et en sens inverse, les biais par lesquels le devenir de ce dossier pourrait affecter la « soutenabilité » de la croissance dans telle ou telle région du monde. Les modèles sont aujourd’hui de mieux en mieux équipés pour représenter les marchés de l’énergie, la formation des rentes pétrolières et gazières et leur impact géopolitique. En revanche, un effort est à mener concernant le lien entre l’avenir du système financier international, le financement du secteur énergétique et le contenu technique des choix faits dans ce secteur ; et concernant la transformation des formes de la vulnérabilité énergétique et de l’évolution des besoins fondamentaux.

6L’évolution que nous venons de résumer est celle d’un effort constant non pour prédire l’avenir mais pour fournir un outil de dialogue cohérent entre ingénieurs, économistes, sociologues et politiques autour d’enjeux très sensibles pour nos sociétés. Un des enjeux aujourd’hui, est de savoir si les outils de modélisation plus que jamais nécessaires seront développés par les grands opérateurs de l’énergie et des centres de recherche qui leurs sont strictement liés, ou si la recherche publique préservera des moyens d’initiative autonome lui permettant un dialogue équilibré avec ces grands opérateurs.

Table des illustrations

Légende Des « futuribles » très ouverts ne dépendant pas des seuls choix énergétiques. A2 : poursuite de la mondialisation, mode de développement productiviste et retour du charbon. B2 : blocs économiques régionaux, mode de développement productiviste et exploitation des ressources locales. B1 : blocs économiques régionaux, modes de développement « verts » et exploitation des ressources locales. Source : Nakicenovic (IIASA) pour le 3e rapport du GIEC*
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© CNRS Éditions, 2013

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