Modélisation de la consommation d'énergie dans le secteur résidentiel français

Frédéric Branger (1, 2)

1 AgroParisTech
2 CIRED - centre international de recherche sur l'environnement et le développement

Ce mémoire présente le fonctionnement, l'évaluation et certains résultats issus de la dernière version de Res-IRF, modèle hybride de simulation de la consommation de chauffage en France développé au CIRED. Le secteur du bâtiment est considéré comme le plus gros gisement d'économies d'énergie et de réduction des émissions de gaz à effets de serre. Modéliser la dynamique de rénovation du parc de logements et des consommations d'énergie est donc un enjeu majeur. Les modèles d'ingénieurs bottom-up et les modèles d'économistes top-down présentent certaines limites pour représenter les mécanismes technologiques et économiques de cette dynamique. Res-IRF est un modèle hybride innovant prenant en compte des phénomènes caractéristiques liées à l'efficacité énergétique: efficacité et sobriété distingués mais liés par le phénomène comportemental de l'effet rebond, dilemme propriétaire-locataire, anticipation myope des prix par les acteurs (rationalité limitée), décroissance des coûts par apprentissage technologique... Un grand nombre d'incertitudes jalonnent la conception de ce type de modèles, qu'elles soient externes (données peu fiables, controverses théoriques) ou internes (choix nécessaires du modélisateur pour représenter des phénomènes complexes: paramètres, formes fonctionnelles, algorithmes). Difficile à traiter, les incertitudes sont souvent mal explicitées. Dans ce mémoire, nous développons une méthode originale d'analyse de sensibilité des paramètres basée sur une méthode de Monte Carlo. Cette dernière permet de déterminer les paramètres saillants du modèle (prix de l'énergie, courbe d'utilisation, taux de rénovation initial). En révélant certaines difficultés propre à ce type de modélisation (calibrage pour reproduire des données réelles rendant le modèle trop rigide), elle suggère certaines pistes d'améliorations (lien entre la qualité et la quantité des rénovations, coûts intangibles). Ces nouveaux développements confirment les résultats précédemment établis: les politiques promouvant l'efficacité énergétique permettent des réductions significatives de consommations d'énergie par rapport au scenario au fil de l'eau, mais ne permettent pas d'atteindre les objectifs du Grenelle (-38% de consommation d'énergie en 2020 et -75% en 2050), même lorsqu'elles sont ambitieuses.

Mots clés: Efficacité énergétique; modélisation; analyse de sensibilité

Domaines: Etudes de l'environnement

Frédéric Branger. Modélisation de la consommation d'énergie dans le secteur résidentiel français. Etudes de l'environnement. 2011. ⟨hal-01139233⟩