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Module 5-3 : Exemple de modèle prospectif : Un mix électrique 100% renouvelable ? Etude coordonnée par l'ADEME

Diversité des consommations

La grande hétérogénéité territoriale

Une première caractéristique apparaît sur cette cartographie qui montre une très grande hétérogénéité territoriale des consommations d'électricité.

Source ADEME : http://www.ademe.fr/mix-electrique-100-renouvelable-analyses-optimisations. annexe_modele.pdf, Hypothèses de réseau et description du modèle

Les secteurs consommateurs

Cette partie de l'étude coordonnée par l'ADEME a été confiée à la société Energies Demain qui a pris en charge la modélisation des consommations par le modèle ENERTER®.

Les données de consommations sont construites pour les cinq secteurs classiquement identifiés :

  • le Tertiaire ;

  • l'Industrie ;

  • le secteur Résidentiel ;

  • les Transports ;

  • le secteur de l'Agriculture.

Les évolutions temporelles

La construction des courbes de charge est basée sur le croisement de deux informations :

  • l'une liée à la consommation (volume d'énergie consommé) ;

  • la seconde aux « profils » de consommation qui définissent les évolutions temporelles.

Ces parties du modèle font l'objet d'un document complet dédié.

On voit sur cette figure la reconstruction en volume et en temps des consommations sur une semaine par pas horaire.

Source ADEME : http://www.ademe.fr/mix-electrique-100-renouvelable-analyses-optimisations, annexe_consommation.pdf, Modélisation de la demande : méthode et principaux résultats

Structuration des consommations

Comme on peut le voir sur la légende, la consommation électrique est modélisée en fonction des contributions des principaux usages, tels que le chauffage, la production d'eau chaude sanitaire, l'éclairage, la cuisson...

Variation aux températures extérieures

Certaines de ces consommations sont liées aux conditions météorologiques et notamment la température extérieure (demande dite "thermosensible"). C'est le cas pour les consommations de chauffage ou de climatisation.

Fluctuations journalières et hebdomadaires

D'autres consommations, outre leurs fluctuations journalières et hebdomadaires, dépendent également des saisons, donc avec une périodicité annuelle. C'est le cas de l'éclairage.

L'ajustement avec les mesures réelles

On voit également sur ces courbes, présentées ci-dessous, que la consommation cumulée calculée par le modèle suit assez fidèlement la consommation réelle mesurée sur la période.

La visualisation, ci-dessous, présente l'ensemble des valeurs de consommation électrique totale de l'année 2011, valeurs calculées (en bleu) et valeurs mesurées (en rouge). On y retrouve l'ensemble des variations périodiques évoquées plus haut : journalières, hebdomadaires et saisonnières.

Cette vérification est importante car elle permet, par confrontation à des données réelles, d'évaluer la pertinence et la robustesse d'un modèle, notamment quand il fait intervenir un grand nombre de données statistiques.

Source ADEME : http://www.ademe.fr/mix-electrique-100-renouvelable-analyses-optimisations, annexe_consommation.pdf, Modélisation de la demande : méthode et principaux résultats

Cela permet, de plus, de caler le modèle, c'est à dire d'ajuster certains paramètres, de façon à reproduire plus fidèlement la réalité mesurée.

On voit sur le second graphe la comparaison des mesures avec des données issues du modèle après une phase de calage. Ce calage permet notamment de réduire les écarts systématiques (biais).

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