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Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèm

Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 1 - Planification intégrée des infrastructures d’énergie Introduction générale Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques ENAC / EPFL Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 2 - Sommaire Objectifs du cours Contenu du cours - Méthodes d’analyse de la demande d’énergie - Méthodes d’analyse du système d’offre - Méthodes d’analyse d’un système d’offre sectorielle: cas de l’électricité Méthodes d’enseignement Exemples de contextes d’application des connaissances acquises Cas particulier d’un problème d’adéquation à long terme entre la demande et l’offre d’électricité Illustration par un exemple d’étude Exercice de compréhension Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 3 - Objectifs du cours Analyser la consommation et l’évolution de la demande d’énergie Proposer et évaluer des variantes d’offre et d’approvisionnement en énergie en tenant compte: - des aspects technico-économiques - sociétaux - environnementaux Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 4 - Contenu du cours Méthodes d’analyse de la consommation et de la demande d’énergie - Analyse de la consommation - Mise en évidence des principaux déterminants/indicateurs - Évaluation des évolutions à court, moyen et long terme - Cas particulier de l’énergie électrique Méthodes d’analyse du système d’offre d’énergie - Analyse quantitative des chaînes de transformation d’énergie - Conception et gestion de l’offre sectorielle (gaz, électricité, pétrole, bois, …) - Offre globale: substitution de chaînes de production d’énergie. Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 5 - Contenu du cours Méthodes d’analyse d’un système d’offre sectorielle: cas de l’électricité - Organisation du secteur de l’électricité - Évolution à moyen et long terme de la demande d’électricité - Génération de variantes d’offre - Évaluation, comparaison et choix des meilleures variantes - Ouverture du marché de l’électricité à la concurrence; modèles de restructuration - Gestion des risques dans un marché de l’électricité ouvert à la concurrence. Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 6 - Méthode d’enseignement Cours ex cathedra Une étude de cas à réaliser par groupe Des exercices d’application Des exercices de compréhension Contrôle des connaissances - Examen autour de l’étude de cas Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 7 - Exemples de contextes d’application des connaissances acquises Analyse du marché à moyen et long terme d’une forme d’énergie (électricité, gaz, …) dans un pays, une région, un canton, une commune Analyse des possibilités pour un fournisseur d’énergie (électricité, gaz, pétrole, chaleur à distance, …) de satisfaire ses clients à moyen et long terme Analyse des possibilités d’approvisionnement en énergie d’une entreprise industrielle Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 8 - Cas particulier d’un problème d’adéquation à long terme entre la demande et l’offre d’électricité Generation (Power Plants) Transmission Networks (Grid) Local Distribution System Final Customers (Retail Sales) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 9 - Exemple: Ajustement à moyen et long terme entre la demande et l’offre d’électricité dans un pays Table de matière type d’une étude utilisant les connaissances transmises dans ce cours 1. Introduction 1.1 Contexte de l’étude 1.2 Objectifs et activités prévues 1.3 Cadre institutionnel de la planification énergétique dans le pays 1.3.1 Les institutions gouvernementales 1.3.2 Les entreprises du secteur énergétique 1.4 Institutions impliquées dans l’étude 1.5 Brève description des méthodologies à utiliser 1.5.1 Méthode d’analyse de la demande d’énergie 1.5.2 Méthode d’évaluation de l’adéquation entre la demande et l’offre d’électricité Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 10 - 2. Situation passée et présente du pays 2.1 Géographie et climat 2.2 Contexte macroéconomique 2.3 Consommation d’énergie primaire et ressources énergétiques 2.3.1 Consommation d’énergie primaire 2.3.2 Ressources énergétiques Pétrole et gaz naturel Lignite Hydroélectricité Biomasse Eolienne Solaire … Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 11 - 2.4 Consommation d’énergie distribuée par secteur 2.4.1 Agriculture 2.4.2 Secteur minier 2.4.3 Construction 2.4.4 Industrie manufacturière 2.4.5 Transport 2.4.6 Ménages 2.4.7 Services Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 12 - 2.5 Développement du secteur électrique 2.5.1 Demande d’électricité dans le passé 2.5.2 Installations de production d’électricité existantes et autres composantes de l’offre d’électricité 2.5.3 Plans existants pour le développement de l’offre d’électricité 2.6 Les plans et objectifs socio-économiques du pays Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 13 - 3. Définition de scénarios de développement 3.1 Cadre général des scénarios 3.2 Reconstitution de l’année de référence de l’étude 3.2.1 PIB et démographie pour l’année de référence 3.2.2 Consommation d’énergie distribuée par secteur pour l’année de référence 3.2.3 Vérification de la cohérence des données de l’année de référence Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 14 - 3.3 Base des scénarios 3.3.1 Politique des intervenants 3.3.1.1 Politique démographique 3.3.1.2 Croissance et mode de croissance macro- économique 3.3.1.3 Politique industrielle 3.3.1.4 Politique des transports 3.3.1.5 Politique de développement du secteur des services Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 15 - 3.3 Base des scénarios 3.3.2 Hypothèses de base 3.3.2.1 Population 3.3.2.2 Croissance économique 3.3.2.3 Commerce extérieur 3.3.2.4 Développement industriel 3.3.2.5 Développement du secteur des transports 3.3.2.6 Développement du secteur des services 3.3.2.7 Équipement des ménages Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 16 - 3.3 Base des scénarios 3.3.4 Grille pour la description de chaque scénario 3.3.4.1 Croissance économique 3.3.4.2 Intensité énergétique spécifique dans l’industrie 3.3.4.3 Substitution énergétique dans l’industrie 3.3.4.4 Intensité énergétique spécifique dans le secteur des transports 3.3.4.5 Substitution énergétique dans le secteur des transports 3.3.4.6 Intensité énergétique spécifique dans le secteur des services 3.3.4.7 Substitution énergétique dans le secteur des services Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 17 - 3.3 Base des scénarios 3.3.4 Grille pour la description de chaque scénario 3.3.4.8 Évolution des conditions de vie et équipement des ménages 3.3.4.9 Consommation énergétique spécifique des ménages 3.3.4.10 Substitution énergétique dans le secteur résidentiel Table de matière type (suite) Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 18 - Table de matière type (suite) 4. Perspectives d’évolution de la demande d’énergie 4.1 Demande totale d’énergie distribuée et demande d’énergie distribuée par habitant 4.1.1 Prévision de la demande d’énergie distribuée 4.1.2 Tendances futures d’évolution de la demande d’énergie distribuée et du PIB par habitant Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 19 - Table de matière type (suite) 4. Perspectives d’évolution de la demande d’énergie 4.2 Analyse et comparaison de la demande d’énergie distribuée par secteur 4.2.1 Secteur industriel 4.2.2 Secteur des transports 4.2.3 Secteur des services 4.2.4 Secteur résidentiel Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 20 - Table de matière type (suite) 4. Perspectives d’évolution de la demande d’énergie 4.3 Analyse de la demande d’énergie distribuée par agent énergétique 4.3.1 Energie traditionnelle (circuit non marchand ou circuit marchand informel) 4.3.2 Agents énergétiques dans le circuit marchand 4.3.3 Comparaison des résultats des différents scénarios 4.4 Comparaison des résultats avec ceux d’autres travaux 4.5 Analyse détaillée de la demande d’électricité et comparaison avec les résultats d’études antérieurs 4.6 Conclusions Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 21 - Table de matière type (suite) 5. Perspectives d’évolution de la puissance électrique demandée 5.1 Introduction 5.2 Hypothèses sur les profils des courbes de charge 5.3 Demande d’énergie électrique et courbes de charge 5.3.1 Reconstitution de la courbe de charge pour l’année de référence 5.3.2 Évolution des courbes de charge pour chaque scénario 5.3.3 Perspectives d’évolution de la puissance maximale demandée Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 22 - Table de matière type (suite) 6. Système de production d’énergie électrique 6.1 Introduction 6.2 Données de base 6.2.1 Période de planification 6.2.2 Prévision de la demande d’électricité (énergie et courbes de charge) 6.2.3 Centrales de production existantes et décisions déjà prises pour le développement du parc de production d’électricité 6.2.4 Centrales de production d’électricité candidates pour le développement du parc de production d’électricité 6.2.5 Données technico-économiques et environnementales pour la recherche des meilleures variantes de développement du parc des moyens de production d’électricité Dr Edgard Gnansounou Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques Laboratoire de Systèmes Energétiques 23 - uploads/Management/ transp-introductions-ys-tener.pdf