Ressources et  Dynamique des Systèmes :
Quels sont les besoins en ressources pour la transition énergétique ?

La transition énergétique s’appuie sur le développement de nombreuses technologies (énergies renouvelables, stockage, etc.), infrastructures (renforcement des réseaux électriques, raccordement des nouvelles unités de production, stations de recharge, etc.) ainsi que sur l’électrification à partir de sources décarbonées, couplées à des stratégies d’efficacité et de sobriété. Si ce mouvement porte la promesse de la réduction de la dépendance aux hydrocarbures, il s’accompagne de nouvelles dépendances en ressources et métaux. Historiquement, I-Tésé a travaillé sur le lien Uranium/Plutonium et scénarios nucléaires via la modélisation en dynamique des systèmes. Plus récemment, ses travaux ont porté sur d’autres ressources, notamment le Lithium et le Cobalt en lien avec le développement des batteries en particulier pour la mobilité.

The Economics of Renewables Expansion

Ce travail estime l’effet de l’expansion des énergies renouvelables sur les prix horaires de l’électricité et la production d’autres sources d’énergie en France entre 2015 et 2023 à l’aide d’une approche par variables instrumentales. La production solaire entraîne une courbe « en canard » et remplace le nucléaire et le charbon, tandis que l’on utilise davantage de gaz et d’importations. L’éolien fait baisser les prix de manière constante tout au long de la journée et remplace toutes les technologies sauf l’hydroélectricité, bien que l’ampleur de cet effet soit moindre que celle du photovoltaïque. 

Biomass for Long-Distance Transport:
Assessing Economic and Environmental Impacts of EU Policies

Notre travail interroge l’applicabilité des ambitions réglementaires européennes (ex. ReFuelEU) en matière d’incorporation de carburants durables dans l’aviation et le maritime. À partir de courbes d’offre spatialisées de biomasse et du modèle d’optimisation énergétique EnergyScope, nous évaluons les coûts et les émissions de CO₂ induits par un déploiement massif de ces filières. Dans ce premier volet, l’analyse met en évidence des conditions de faisabilité de ces objectifs : tensions potentielles sur la disponibilité de biomasse, compétitivité économique et durabilité environnementale.

The price of national preferences:
Efficiency losses and fairness in European solar modules manufacturing

La loi sur l’industrie « zéro net » (NZIA), introduite pour renforcer l’autonomie stratégique de l’Union européenne (UE), a pour but de développer les capacités de fabrication dans des technologies clés telles que le photovoltaïque solaire (PV). Or, tirer pleinement parti des économies d’échelle dans ce secteur impose une concentration des capacités de production. Dans ce contexte, cette étude révèle la tension potentielle entre l’objectif de l’UE de relocaliser sa chaîne d’approvisionnement de manière efficace et les intérêts des États membres en matière de développement industriel national

Comment décupler la production d’uranium naturel à l’horizon 2100?
Une approche centrée sur les mines

Face à des perspectives de relance massive de l’énergie nucléaire, la question des ressources en uranium refait surface:  Quelles seraient les conséquences sur les mines si la production devait être multipliée par dix d’ici la fin du siècle ? Les  ressources connues sont a priori suffisantes en quantité, mais qu’implique leur extraction ? Ce scénario de demande  extrêmement forte est étudié grâce à une modélisation de la production minière dans le but de faire émerger des  tendances au niveau des gisements, des méthodes, des coûts ou des pays producteurs.

PROMÉTHÉE : Projet d’Observatoire Multidisciplinaire de l’Énergie pour une Transition Humaine, Économique et Écologique

L’Institut-Tésé du CEA, le Centre de sociologie de l’innovation (CSI) de Mines Paris Tech, le Centre de recherche sur les risques et les vulnérabilités de l’Université de Caen Normandie (CERREV) et le Dôme (CCSTI), ont associé leurs compétences pour analyser les stratégies d’adaptation des acteurs aux crises énergétiques et leur gestion. Le consortium ainsi formé va constituer un observatoire exploratoire des pratiques sociales liées aux crises énergétiques sur la base d’enquêtes par entretiens menées auprès de différents ménages (et entreprises), d’une démarche expérimentale de livinglab, d’analyse de controverses, de scénarios et de règlementations.

Energy and Carbon cycle in the French Energy System,
a comparison with the National Strategy

Ce poster s’intéresse à la question des différents documents existants pour planifier la transition vers une France neutre en CO₂ et à la quantité d’énergie nécessaire pour atteindre cet objectif. En comparant les résultats de ces documents avec ceux du modèle présenté, il est montré que la prise en compte des demandes en carburant pour l’aviation internationale, le transport maritime longue distance et le secteur de la chimie constitue un élément déterminant de la quantité totale d’énergie requise pour parvenir à la neutralité carbone.

Dealing with renewables integration:
A comparative study of the Belgian and French balancing systems

L’essor des productions éolienne et solaire modifient l’équilibrage de très court terme du système électrique. L’architecture de cette phase n’étant pas encore harmonisée entre pays européens, cette étude empirique compare le système belge « réactif » et le système français « proactif ». Les résultats préliminaires indiquent que le modèle belge favorise une meilleure intégration des renouvelables, réduisant le recours aux réserves et les coûts pour le gestionnaire de réseau. Toutefois, quelle que soit l’approche, des ajustements supplémentaires seront nécessaires pour gérer les épisodes de forte production renouvelable. 

The role of uncertainty in the dynamics of the French Intraday market

Ces premiers travaux fournissent des informations sur l’impact de l’incertitude sur le marché intrajournalier continu français, en cohérence avec les conclusions tirées d’autres marchés européens. Les développements futurs se concentreront sur la construction d’un modèle qui prend en compte à la fois les besoins d’équilibrage et la disponibilité de la flexibilité, afin de fournir une représentation plus précise de la dynamique du marché.

Quelle évolution structurelle des profils de
demande électrique en France ? Revue historique

La transition énergétique s’accompagne d’une électrification croissante des usages : véhicules électriques, pompes à chaleur, nouveaux procédés industriels. Même si cette électrification progresse lentement, elle transformera profondément les profils dans les prochaines années • Jusqu’ici, les travaux portent surtout sur la production d’électricité, et la demande est souvent étudiée à un niveau annuel. Or, avec la montée en puissance des énergies renouvelables variables, il devient essentiel d’analyser les profils de consommation à l’échelle horaire afin de mieux saisir leurs interactions avec la production. Comprendre les évolutions passées permettent de mieux comprendre les possibles évolutions futures

Étude SISYPHE :
dynamique de la demande européenne en hydrogène électrolytique

Le plan européen REPowerEU, proposé par la Commission européenne en 2022 fixe un objectif ambitieux de consommation de 20 millions de tonnes par an d’hydrogène renouvelable à l’horizon 2030 en Europe, dont la moitié produite sur le sol européen. À titre de comparaison, 9 millions de tonnes d’hydrogène (pour l’essentiel d’origine fossile) sont consommées aujourd’hui au niveau européen, principalement par les secteurs industriels du raffinage et de la chimie. Le CEA, avec l’étude SISYPHE, s’intéresse à la dynamique de la demande européenne en hydrogène électrolytique bas carbone d’ici 2040.