Les études de prospective réalisées par le CMA/MINES ParisTech sur le mix électrique de la France utilisent un modèle de la famille TIMES qui :
- représente le système électrique français (France métropolitaine sans la Corse) calibré sur l’année 2012 ;
- réalise des décisions d’investissement en minimisant le coût total actualisé (tenant compte des coûts fixes et variables des moyens de production, de leur rendement et de leur utilisation sur leur durée de vie) sur la période 2012-2050 ;
- propose un large éventail d’investissements possibles sur la période explorée (des moyens de production et de stockage, de l’effacement et des interconnexions) ;
- est cohérent avec les contraintes propres au fonctionnement des systèmes électriques, notamment avec la contrainte d’équilibre offre-demande à chaque instant.
La description technologique utilisée dans ce modèle permet une représentation détaillée du système électrique français comme représenté dans la Figure (1).
Figure 1 : Description schématique du système électrique représenté dans notre modèle
Au niveau temporel, la trajectoire 2012-2050 est divisée en 13 périodes qui agrègent chacune plusieurs années. Chaque période est alors subdivisée en 84 sous-périodes de manière à capter la variabilité saisonnière, hebdomadaire et journalière, ainsi que sur la disponibilité des ressources éoliennes et solaires, suivant la représentation de la Figure (2).
Figure 2 : Subdivision des périodes en 84 sous-périodes
Afin d’affiner le dimensionnement en puissance du système électrique, une contrainte impose l’installation de capacités supplémentaires pour faire face aux aléas (maintenances, pannes, etc.) et à d’éventuels pics de consommation qui seraient supérieurs à ceux représentés dans le modèle, avec le facteur de pic donné en Figure (3). Les énergies renouvelables variables (éolien, photovoltaïque et énergies marines), parce qu’elles ne sont pas contrôlables, ne participent pas à cette contrainte de dimensionnement du parc de production électrique.
Figure 3 : Dimensionnement en puissance du parc de production.
Les courbes en rouge et bleu représentent respectivement la journée de plus faible et de plus forte consommation des mois de janvier et février. Les rectangles représentent la courbe de charge utilisée dans le modèle pour cette sous-période.
