Soutenance mémoire
L’essor des activités de MDE pour obtenir des résultats à court terme en réaction aux chocs pétroliers
Dans un premier temps, des années 1970 (chocs pétroliers) au milieu des années 1990 (restructuration du secteur de l’énergie), les activités sur la demande en énergie étaient pensées dans une optique de « resource acquisition ». Les programmes réalisés avaient comme objectif d’obtenir des économies d’énergie lors de leur réalisation, par la vente et/ou l’installation de matériels performants directement auprès des utilisateurs finals, et/ou par la promotion de solutions performantes ou bonnes pratiques pour améliorer l’utilisation d’équipements, toujours directement auprès des opérateurs et/ou utilisateurs finals. Les activités étaient d’abord ciblées sur la réduction des appels de pointe dans une optique de gestion de la courbe de charge (« load management »). Puis elles se sont diversifiées. En 1984, Gellings regroupe l’ensemble des activités sur la demande sous le terme générique de DSM (« Demand-Side Management » ou Maîtrise de la Demande en Energie, cf. section A.1.1.1 de l’Annexe A.1.1) [EPRI 1984]. Nous utilisons « utilités » pour traduire le terme anglais « utilities », qui correspond aux entreprises chargées des services de réseaux (électricité, gaz, eau, télécommunication, rail). Aux Etats-Unis, elles peuvent être publiques (Public Utilities) ou privées (Investor-Owned Utilities, IOU). Dans cette thèse, par « utilités » nous entendons les entreprises chargées du service de l’électricité et/ou du gaz. Cette démarche a ensuite abouti à l’IRP (« Integrated Resource Planning » ou Planification Intégrée des Ressources, cf. section A.1.1.2 de l’Annexe A.1.1) qui propose de considérer les alternatives d’activités de Maîtrise de la Demande en Energie (MDE) au même titre que les projets d’investissements en capacité de production dans le but d’optimiser les coûts énergétiques [Swisher 1997]. Cela traduit l’évolution majeure des approches de planification énergétique consécutive aux chocs pétroliers : la demande en énergie n’est plus supposée comme une variable externe non maîtrisée mais comme une variable sur laquelle il est possible d’agir [Gellings 1996]. Cette évolution a conduit à modifier la manière de satisfaire les besoins en énergie de consommateurs devenus clients. Le produit final n’était alors plus forcément le kWh, mais pouvait être un service rendu ou service énergétique (par ex. optimisation d’un système de chauffage ou d’air comprimé). Ce concept a fait émerger un nouveau secteur d’activité, celui des ESCo (« Energy Services Company » ou compagnies de services énergétiques, cf. [Vine 1999] et section A.1.1.3 de l’Annexe A.1.1).
Agir en amont pour des effets sur le long terme et encourager l’initiative privée
Suite au mouvement de restructuration et libéralisation du secteur de l’énergie dans le milieu des années 1990, la philosophie des programmes de MDE change d’orientation. Les efforts sont dirigés sur de nouveaux types de programmes, dits de transformation de marché, et sur l’encouragement au développement d’offres privées de services d’efficacité énergétique pour compenser les réductions de financements publics. Le but principal n’est plus d’obtenir directement des économies d’énergie et/ou des réductions des pics de charge, mais de générer des effets de long terme amenant à des changements durables des marchés d’équipements et de services énergétiques en agissant non plus seulement auprès du client final, mais aussi (et surtout) en amont auprès des fabricants et distributeurs d’équipements. Les interventions passent ainsi d’une logique de planification où le rôle du régulateur est central, à une logique plus libérale et basée sur les lois du marché (pour plus de détails se reporter à la section A.1.1.4 de l’Annexe A.1.1 et à [Blumstein 2005].
Evaluer non plus seulement pour quantifier, mais pour comprendre
Les approches d’évaluation de ces nouveaux types de programmes sont de fait différentes de la logique de mesure et vérification de l’IPMVP. L’objectif est de quantifier les impacts sur le marché par le biais d’indicateurs de résultats intermédiaires (ou « outcomes »). Dans ce cadre, l’analyse de la logique d’intervention (cf. section I.3.1.1) devient un élément crucial de l’évaluation. Il ne s’agit plus seulement de savoir quels résultats ont été obtenus et à quels coûts, mais surtout de comprendre comment et pourquoi ils ont été obtenus. De nombreux rapports et publications fournissent des conseils et méthodes pour ce type d’évaluation (voir notamment [Schlegel 1997]). Cette forme d’évaluation s’appuie sur une description détaillée du déroulement du programme, et donc sur un suivi rigoureux. Cette description doit faire ressortir les problèmes rencontrés et les conditions de réussite du programme. Des entretiens avec les différents acteurs concernés servent alors à expliquer ces facteurs de succès et échec, ainsi qu’à recueillir leur appréciation du programme. L’ensemble de ces éléments fournit les justifications nécessaires pour interpréter l’évolution des indicateurs suivis.
Vers un équilibre entre les deux approches, aussi bien pour les programmes que pour leur évaluation
Les difficultés rencontrées suite à la libéralisation du secteur de l’énergie (par ex. la crise traversée par la Californie en 2000-2001) ont remis en cause la très forte priorité donnée aux programmes de transformation de marché. L’orientation recherchée est désormais un équilibre entre les deux approches de court et long terme, qui apparaissent complémentaires. Blumstein et al. [2005 p.1066] citent l’exemple de la région Pacifique Nord-Ouest où une entité régionale a été créée pour gérer les programmes de transformation de marché tandis que les programmes de « resource acquisition » restent à la charge des utilités ou des agences publiques locales. En effet, les programmes de transformation de marché gagnent à être coordonnés et menés à plus grande échelle pour en réduire les coûts, notamment d’administration et de publicité (grâce à des économies d’échelle et de gamme). En revanche, pour les programmes de « resource acquisition », les acteurs « classiques » (utilités ou agences publiques) sont mieux placés du fait de leur proximité avec les consommateurs finals et de leur expérience. Cette démarche combinée se retrouve aussi dans le fait que la rentabilité des interventions n’est plus recherchée au niveau de chacun des programmes pris isolément, mais au niveau d’ensembles cohérents de programmes dits portefeuilles (« portfolio »). Par conséquent, l’évaluation n’est plus seulement pratiquée au niveau d’un programme, mais aussi au niveau d’un portefeuille. De même, les efforts d’évaluation sont une combinaison de méthodes de mesure et vérification (pour évaluer les impacts finals en termes d’économies d’énergie et d’impacts sur la charge), d’indicateurs intermédiaires (pour évaluer les impacts sur le marché), et d’analyse de la logique d’intervention (pour comprendre comment et pourquoi les résultats mesurés ont été obtenus).Cette nouvelle approche systématique de l’évaluation, et non plus sectorielle ou par grands types de programmes, est présentée dans le récent guide californien [TecMarket Works 2004] qui constitue une synthèse très complète de l’ensemble des travaux réalisés jusqu’ici par la communauté des experts du domaine aux Etats-Unis (pour plus de détails sur le contenu du guide californien, se reporter à l’Annexe A.3.1). Le guide californien soulève aussi un point qui se révèle être un élément clé de l’expérience acquise aux Etats-Unis sur l’évaluation des programmes de MDE : la constitution d’une communauté d’experts. Les auteurs du guide soulignent ainsi que les cycles des programmes doivent être conçus de manière à répartir au mieux les besoins en évaluation, afin que les experts d’évaluation puissent avoir une charge de travail stable, et non par à-coups. Ils préviennent ainsi que des périodes de creux remettraient en cause l’existence d’une communauté d’experts qui, en l’absence de visibilité sur leur charge de travail, seraient amenés à changer de métier (cf. la section « The Value of Dispersed Timing for Evaluations » de [TecMarket Works 2004 p.61].
Eléments clés d’un dispositif d’évaluation
L’analyse de l’expérience californienne permet de faire ressortir les éléments clés suivants expliquant la réussite du dispositif d’évaluation :
– un organe de concertation où échangent régulièrement les différents acteurs ;
– des documents officiels qui fixent les règles principales (par ex. les résultats à justifier) et fournissent des marches à suivre et/ou des recommandations (par ex. comment justifier les résultats) pour les évaluations. De plus, ces documents sont mis à jour périodiquement pour tenir compte de l’expérience acquise ;
– des évaluations structurées sur deux niveaux :
des évaluations centralisées pour les résultats standard d’un programme à l’autre (par ex. les coûts évités de production d’électricité) ;
des évaluations réalisées par chacun des fournisseurs d’énergie pour les résultats spécifiques aux programmes (par ex. nombre d’actions réalisées) ;
– des bases de données qui mettent à la disposition de tous l’expérience acquise au fur et à mesure des évaluations :
base de données des résultats standard ;
base de données des principaux résultats spécifiques, classés par type de programme ;
base de données des rapports d’évaluation ;
La base de données des résultats standard permet de réduire les coûts d’évaluation d’un programme. Certains paramètres sont fixés ex-ante à partir d’études réalisées en commun pour tous les acteurs. Ce qui d’une part évite de les évaluer à chaque fois, et d’autre part facilite la comparaison entre les programmes. La base de données des résultats spécifiques permet à la fois aux gestionnaires d’estimer exante les impacts de leurs futurs programmes (en se basant sur les REx existants), et de comparer après-coup les résultats ex-post avec les autres références disponibles. Car ces valeurs ex-ante ne dispensent pas de l’évaluation ex-post pour vérifier les résultats obtenus. Enfin la base de données des rapports d’évaluation permet d’assurer la transparence du dispositif, puisque les évaluations réalisées sont mises à la disposition de tous. Ces rapports sont aussi des ressources intéressantes pour la capitalisation d’expériences.
Une approche pragmatique par grands types de programme
Face à la difficulté d’établir une méthodologie générale, les recherches s’orientent sur une étude plus pragmatique (“Enhanced and stimulated evaluation of energy efficiency projects” réalisée entre 1996 et 1999) ciblée sur trois grands types de programmes : transformation de marché, efficacité énergétique dans l’industrie et sensibilisation. La méthode proposée par NUTEK et l’Université de Lund pour les programmes de transformation de marché est structurée autour de trois points [Suvilehto 1997 p.1] :
– l’analyse de la causalité entre les actions réalisées et les effets observés ;
– le suivi de données repères pour contrôler les changements en termes de niveau de performance des produits ou services sur le marché ;
– la mesure de la pénétration du produit ou service sur le marché.
La méthode développée par AKF pour l’efficacité énergétique dans l’industrie est basée sur une amélioration des modèles économétriques utilisés dans la littérature, d’une part en utilisant des données suffisamment désagrégées (par sous-secteur industriel), et d’autre part en incluant dans les modèles des variables permettant de tenir compte des spécificités des entreprises [Bjorner 1999 p.3]. L’approche développée par Motiva pour les programmes de sensibilisation est une matrice qui croise les types de programme avec les méthodes d’évaluation. Le rapport final soulève la question des moyens disponibles pour l’évaluation. Dans leurs conclusions, les auteurs identifient le manque de moyens comme une des principales barrières à l’évaluation, avec le manque de connaissances méthodologiques. C’est pourquoi ils suggèrent pour de futures études de développer des méthodes d’évaluation plus simples, légères, qui permettent de dégager les facteurs de succès d’un programme sans avoir recours à des études détaillées, trop longues et coûteuses.
Le référentiel, ou la question de l’additionnalité
Dans l’application des modèles de calcul, la définition du référentiel est une des questions centrales. Sur ce point, les travaux convergent vers la notion d’additionnalité qui amène à distinguer les impacts bruts et nets. Les impacts bruts sont alors ceux à considérer pour les participants, alors que les impacts nets correspondent au point de vue de la société. Souvent la notion d’additionnalité reste confuse (c’est le cas par exemple pour les certificats d’économies d’énergie en France, cf. section III.3.2.4). Pour lever cette ambiguïté, nous utilisons la définition suivante : « l’additionnalité des résultats d’une opération correspond au fait que ces résultats n’auraient pas été obtenus si et seulement si l’opération n’avait pas eu lieu, i.e. que l’opération est la cause de ces résultats ». Le guide californien traite en détails du référentiel selon le modèle de calcul choisi. Le guide de l’AIE propose une approche plus pragmatique en proposant des référentiels selon le type de programme considéré.
L’effet d’aubaine et les ratios d’additionnalité
Implicitement, la question de l’additionnalité revient en premier lieu à évaluer l’effet d’aubaine. D’autres ajustements peuvent être nécessaires, mais l’effet d’aubaine apparaît comme prépondérant. Il reste difficile à appréhender, mais les guides font état des modèles développés pour l’évaluer. La plupart recherche à définir un ratio d’additionnalité qui estime la part des impacts nets dans les impacts bruts (« net-to-gross ratio »). Comme les études sur l’effet d’aubaine sont en général coûteuses, une des tendances observées est de mener des études périodiquement afin de définir des ratios standard qui peuvent être appliqués ensuite ex-ante
L’effet rebond : ne pas éviter de l’évaluer
Les détracteurs de l’efficacité énergétique argumentent que les gains en efficacité énergétique sont souvent compensés par l’effet rebond, i.e. une augmentation des usages de l’énergie. Cependant les études menées sur ce sujet tendent à montrer que l’effet rebond reste limité (voir en particulier le numéro spécial d’Energy Policy (volume 28, issues 6-7, june 2000) et notamment [Berkhout 2000, Greening 2000], ou encore [Bentzen 2004]). Les usages les plus concernés par le risque d’effet rebond sont les usages thermiques (par ex. chauffage) pour lesquels un taux d’effet rebond de 30% est courant [Haas 2000, Milne 2000]. Les analyses sur l’effet rebond font ressortir qu’il dépend surtout de l’usage final considéré, du secteur concerné et du contexte socio-économique local. De plus, sa perception n’est pas toujours négative. Concernant plus particulièrement l’évaluation, le constat est que l’effet rebond est loin d’être toujours pris en compte, souvent sous prétexte qu’il est trop difficile à évaluer. Or, si les études existantes montrent qu’il reste limité et qu’il n’est pas forcément négatif, il n’est pourtant pas négligeable. Des solutions concrètes restent à proposer pour que ce point ne soit pas évité « faute de mieux ».
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Table des matières
Introduction
Contexte et questions identifiées
Objet et objectifs de la thèse
Approche retenue et plan de la thèse
Précisions terminologiques
Chapitre I – Les activités de Maîtrise de la Demande en Energie et leur évaluation : état de l’art
I.1 Synthèse et analyses des expériences aux Etats-Unis
I.1.1 Programmes de « resource acquisition » et évaluations basées sur la mesure et vérification ex-post avec l’IPMVP
I.1.2 Programmes de transformation de marché et évaluations basées sur des indicateurs intermédiaires et sur l’analyse de la logique d’intervention
I.1.3 Vers un équilibre entre les deux approches, aussi bien pour les programmes que pour leur évaluation
I.1.4 Principales conclusions à partir de l’étude du cas de la Californie
I.2 Synthèse et analyses des expériences européennes
I.2.1 Synthèse sur les approches des activités de MDE en Europe
I.2.2 La construction d’une approche d’évaluation « bottom-up global »
I.2.3 L’exemple du Danemark
I.2.4 Conclusions sur les expériences européennes
I.3 Où en est-on de l’évaluation des activités de MDE ?
I.3.1 La problématique de l’évaluation des activités de MDE
I.3.2 Les réponses apportées par les guides de référence
I.3.3 Les questions qui demeurent et la place de l’évaluation dans le domaine des activités de MDE
Chapitre II – Les activités de MDE au niveau local et leurs rapports avec l’évaluation
II.1 Contexte des activités de MDE au niveau local en France
II.1.1 Les principales caractéristiques du contexte national français
II.1.2 Perspectives des activités de MDE au niveau national et besoins en évaluation
II.1.3 Quel rôle de l’échelon local dans les politiques énergétiques ?
II.1.4 Les principaux éléments du contexte local des activités de MDE en France et leur rapport à l’évaluation
II.2 Caractérisation des opérations locales de MDE en France
II.2.1 Inventaire des opérations locales de MDE en France
II.2.2 Caractérisation des opérations locales de MDE par des critères de segmentation : lien avec l’évaluation et la dimension locale
II.3 Etude des pratiques d’évaluation au niveau local
II.3.1 Approches françaises de l’évaluation des activités de MDE au niveau national
II.3.2 Etudes de cas de retours d’expérience d’opérations locales de MDE
II.3.3 Conclusions issues d’autres expériences marquantes de MDE locale en France
II.3.4 Compléments à partir d’analyses d’expériences européennes de MDE locale
II.4 Conclusions sur la problématique de l’évaluation d’opérations locales de MDE et éléments de structure pour des méthodes opérationnelles
II.4.1 Les différentes approches d’évaluation et leur articulation avec les autres outils pour les politiques énergétiques locales
II.4.2 Les besoins et spécificités de l’évaluation au niveau local
II.4.3 Conclusions pour le développement de méthodes d’évaluation d’opérations locales de MDE
Chapitre III – Développement de méthodes d’évaluation d’opérations locales de MDE pour le contexte français
III.1 Présentation de la méthodologie proposée
III.1.1 Principes de la méthodologie
III.1.2 Procédure pour la définition d’une méthode opérationnelle
III.1.3 Structure et composition d’une méthode
III.2 Analyse de la logique d’intervention
III.2.1 Intégrer les pratiques d’évaluation au processus de l’opération
III.2.2 Les points clés de l’analyse de la logique d’intervention
III.2.3 Les objectifs les plus courants à évaluer
III.2.4 Récapitulatif des points importants de l’analyse de la logique d’intervention
III.3 Méthodes de calcul pour quantifier les économies d’énergie
III.3.1 Calcul des économies d’énergie unitaires annuelles
III.3.2 Calcul des économies d’énergie nettes totales
III.3.3 Incertitudes et qualité des résultats
Chapitre IV – Exemples appliqués de méthodes opérationnelles d’évaluation d’opérations locales de MDE
IV.1 Evaluation des opérations de promotion des LBC : exemple d’une méthode validée
IV.1.1 Analyse de la logique d’intervention
IV.1.2 Méthode de calcul
IV.1.3 Test de la méthode
IV.2 Evaluation des opérations de substitution des halogènes : une possibilité de méthode dérivée
IV.2.1 Exploitation des retours d’expérience sur les opérations de substitution des halogènes
IV.2.2 Comparaison avec les opérations de promotion de LBC
IV.3 Evaluation des opérations de sensibilisation dans les bâtiments tertiaires : limites du processus de capitalisation d’expérience
IV.3.1 Présentation du type d’opération
IV.3.2 Eléments concernant l’analyse de la logique d’intervention
IV.3.3 Eléments concernant les modèles de calcul
IV.3.4 Mise en pratique sur une opération pilote
Conclusions et perspectives
Conclusions générales
Perspectives
Bibliographie
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