Alors, concrètement, comment bâtir un tel outil ?
La première étape consiste à définir les volumes d’énergies entrantes au point de démarrage du bilan, en partant des réalités locales et des technologies en émergences. Dans notre cas, 15 sources d’énergie renouvelables régionales ont été identifiées : chaleur géothermique et aérothermique pour les pompes à chaleur, solaire thermique et photovoltaïque, éolien onshore et offshore, hydroélectricité, hydroliennes, usine marée motrice, méthanisation, pyrogazéification, gazéification hydrothermale, bois énergie, agrocarburants, et déchets urbains / CSR.
A ces flux s’ajoutent le gaz de mine, non renouvelable mais local et vertueux, trois flux nucléaires, non renouvelables mais décarbonés (électronucléaire historique, EPR, et SMR) et cinq flux d’importations (BioGNL / gaz naturel avec CCS, H2 vert, électricité verte, biocarburants, bois ou biocharbon) au cas où un appoint serait nécessaire pour équilibrer le mix régional. Il serait aussi utile d’examiner les potentiels export, susceptibles d’assurer une solidarité avec les autres régions voisines (notamment l’Ile de France dont la production d’énergie restera durablement insuffisante).
Par soucis d’efficience, on regroupe ces 24 sources au sein de 6 familles fonctionnelles : solaire et géothermie – éolien, hydraulique et marin – biomasse humide – biomasse sèche – nucléaire – importations.
La seconde étape consiste à répartir ces sources selon leurs vecteurs énergétiques ; par exemple, si l’éolien ne produit que de l’électricité, la méthanisation peut, elle, produire de l’électricité, de la chaleur et du biométhane. Pour ce faire, 8 vecteurs d’énergies ont été retenus : chaleur en local, réseau de chaleur, électricité, hydrogène, vecteur méthane, carburants et combustibles liquides, bois énergie, biochar et biocharbon. On peut dès lors ventiler les sources d’énergies avec leurs vecteurs associés, au travers des 24 possibilités d’aiguillages recensées.
La troisième étape consiste à modéliser les interconnexions et pertes entre les vecteurs d’énergies. On crée ici un doublon des 8 vecteurs mentionnés, permettant de faire matcher les vecteurs de la production à l’usage. Le vecteur électricité peut ainsi alimenter le vecteur hydrogène, en intégrant les rendements d’un électrolyseur, le vecteur méthane peut alimenter le vecteur électricité, en intégrant le rendement d’un cycle combiné gaz, et le vecteur électricité peut évidemment alimenter le vecteur électricité… en intégrant les pertes en lignes ! Ces trois exemples font parties des 32 possibilités d’aiguillages et rendement associés considérés dans l’outil.
Enfin, les 8 vecteurs énergétiques d’usages alimentent les 5 secteurs de consommation retenus : industrie, transport, tertiaire, résidentiel, agriculture, au travers de 34 flux associés. Ainsi, via un système à 4 courroies et 114 flux, accompagné de sa programmation, il nous est possible d’unifier la production d’énergie et ses consommations associées. Reste alors à implémenter le modèle avec le développement de chaque ENR sur un territoire donné, historique ou futur et la consommation d’énergie sur le même territoire, historique ou future, pour pouvoir apprécier, au pas annuel, l’indépendance énergétique dudit territoire, de façon systémique, pour chacun des 8 vecteurs et des 5 secteurs retenus.
En filigrane, ou peut ainsi apprécier la cohérence d’ensemble d’une politique énergétique, les éventuels excès ou défaut d’énergie associée, la sensibilité aux variations des points structurants (ex : réindustrialisation, développement d’EPR), l’évolution de la réglementation… Le tout de façon dynamique, le changement du moindre paramètre entrainant un ajustement instantané de la cohérence d’ensemble du modèle. La pertinence des résultats fournis dépend bien-sûr de la fiabilité des données historiques d’entrée et de la rigueur des hypothèses futures retenues.
