Modélisation MARKAL pour la planification énergétique long terme dans le contexte français

In a global energy context characterized by increasing environmental and resource availability constraints, the adjustment potential offered by energy technologies is among the most promising options in the long term. Long term energy models are then precious supports for quantitative assessment of alternative energy scenarios. Among them, MARKAL type models are particularly suited to evaluate future technical choices. Based on an explicit description of existing and future supply and demand technologies, this modelling approach computes an optimal technical structure under various constraints. In this thesis we realise a set of prospective energy models dedicated to the French energy system and we propose a new approach to enhance the classic description of electric systems in MARKAL. The proposed enhancements deal with the need for flexibility for load following, and with the impact of wind power production on power plant selection. The modelling work includes a flexible electricity model, a multiregional west European electricity model and a global model of the French energy sector.Dans une problématique énergétique marquée par des contraintes environnementales et de disponibilité des ressources primaires croissantes, le potentiel d'ajustement offert par les technologies fait partie des leviers les plus prometteurs sur le long terme. Les modèles de prospective énergétique constituent alors des supports précieux à l'analyse chiffrée de scénarios énergétiques alternatifs. Pour l'évaluation des choix technologiques futurs, la modélisation de type MARKAL s'avère particulièrement adaptée. Elle détermine une structure technologique optimale sous diverses contraintes, à partir d'une représentation explicite d'un ensemble d'options techniques actuelles et futures pour l'offre et la demande d'énergie. Dans cette thèse nous réalisons une série de modèles de prospective énergétique pour le système énergétique français et nous proposons une nouvelle approche pour améliorer la représentation classique des systèmes électriques dans MARKAL. Les améliorations proposées portent sur le besoin de flexibilité pour le suivi de la courbe de charge, et sur l'impact de la production éolienne sur les choix de moyens de production. Le travail de modélisation effectué comporte un modèle électrique flexible, un modèle électrique ouest européen multirégional, un modèle global du système énergétique français