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Bernard, Frédérick (2008) Analyse de la demande et des mesures de promotion françaises du biodiesel à l'horizon 2010. Doctorat Economie de l'environnement et des ressources naturelles, Institut Français du Pétrole, AgroParistech 2008AGPT0012 p.292.
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Résumé
Le travail de recherche présenté a pour objet l'évaluation des mesures de promotion du biodiesel envisagées à l'horizon 2010 en France.
Cette évaluation repose sur une étude approfondie de la demande de biodiesel française basée sur l’utilisation d’un modèle d’optimisation sous contraintes représentant l'ensemble de l'industrie française du raffinage. La prise en compte des caractéristiques physico-chimiques du biodiesel au moment de la constitution du pool gazole permet au biodiesel d'être incorporé à hauteur de 27% en volume dans le gazole sans problème technique majeur. Une décomposition de la valeur marginale attribuée au biodiesel par les raffineurs en fonction de ses caractéristiques physico-chimiques nous montre que le contenu énergétique du biodiesel est la caractéristique la plus défavorable à l’incorporation de biodiesel et que la densité devient contraignante au-delà de 17% d’incorporation. Le faible contenu en soufre du biodiesel peut néanmoins s’avérer intéressant à l’horizon 2010.
A la lumière de cette analyse de la demande, nous procédons à un couplage externe d'un modèle d'offre agro-industriel en biodiesel et du modèle de raffinage français. Ainsi nous étudions l'impact de la réalisation de l'objectif de mise à la consommation du biodiesel pour l'année 2010 sur les surfaces agricoles à mobiliser, la compétitivité du biodiesel, la réduction des émissions de gaz à effet de serre et la balance commerciale des produits pétroliers. A partir des résultats obtenus, nous proposons une analyse critique des mesures de promotion du biodiesel envisagées à l'horizon 2010.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
|---|---|
| Directeur de Mémoire: | Jayet, Pierre-Alain |
| Date: | 18 Février 2008 |
| Jury de Mémoire: | Percebois, Jacques et De Perthuis, Christian et Pierru, Axel et Poitrat, Etienne et Jayet, Pierre-Alain |
| Ecole Doctorale: | ED 435 AGRICULTURE, ALIMENTATION, BIOLOGIE, ENVIRONNEMENTS ET SANTE |
| Discipline: | Economie de l'environnement et des ressources naturelles |
| Fonds: | AgroParistech |
| Institution: | AgroParistech |
| Laboratoire: | Institut Français du Pétrole |
| Sujets: | 9. Sciences de l'économie, de la gestion et de la société |
| Mots-clés libres: | Biodiesel, Economie Publique, Analyse de la demande, Raffinage, Programmation linéaire |
| Code ID: | 3489 |
| Déposé par : | Frédérick Bernard |
| Déposé le : | 05 Mai 2008 |
Table des Matières
Glossaire 11
Liste des tableaux 17
Liste des figures 21
Introduction 23
I Emergence du biodiesel en substitution au gazole 27
1 Contribution du gazole aux problématiques des transports 28
1.1 Contribution du transport à la consommation énergétique de la France . . . 28
1.2 Un transport marqué par le développement du carburant gazole - 31
1.3 Contribution de la consommation du gazole à la pollution atmosphérique . 33
1.4 Contribution du gazole à la facture pétrolière de la France - 38
2 Intérêt du biodiesel comme substitut au gazole 41
2.1 Quelles solutions pour le transport routier ? - 41
2.2 Le biodiesel : un compromis entre technologie et environnement - 44
2.3 Construction d’une politique en faveur du biodiesel - 48
3 Incertitudes et controverses autour du développement du biodiesel 51
3.1 Quels critères d’évaluation ? - 51
3.2 Potentiel, compétitivité et avantage concurrentiel du biodiesel - 52
3.3 Une politique de promotion du biodiesel controversée - 57
4 Description du marché français du biodiesel 63
4.1 La place prépondérante du biodiesel de colza - 63
4.2 Le biodiesel : une consommation intermédiaire - 65
4.3 Une production monopolisée par des agro-industriels implantés en France . 67
4.4 Les raffineurs : des acteurs incontournables de la demande de biodiesel . . . 70
II Modélisation de la demande de biodiesel 73
5 Approche et méthodologie 74
5.1 De l’intérêt d’une nouvelle approche - 74
5.2 Analyse de la demande de biodiesel comme base gazole - 78
6 Modèle d’optimisation du raffinage sous contraintes 83
6.1 Modélisation par programmation linéaire - 83
6.2 Composition du programme d’optimisation du raffinage - 88
6.3 Solutions du problème d’optimisation des raffineurs français - 93
6.4 Caractéristiques du modèle mis en oeuvre - 101
7 Calibrage du modèle : l’industrie pétrolière française en 2005 104
7.1 Contribution à la modélisation de la constitution du pool diesel - 105
7.2 Prise en compte des caractéristiques du biodiesel - 108
7.3 Le choix des paramètres du modèle - 121
7.4 Validation du calibrage dans le contexte de l’année 2005 - 131
7.5 Influence de l’agrégation nationale sur les résultats - 136
III Analyse de la demande française de biodiesel 141
8 Aspects technico-économiques de la demande de biodiesel 142
8.1 La demande conditionnelle de biodiesel des raffineurs - 142
8.2 Valorisation des caractéristiques physico-chimiques du biodiesel - 154
8.3 Intérêt du biodiesel à moyen terme - 162
8.4 Compilation des valeurs attribuées au biodiesel par les raffineurs français . . 170
9 Enseignements de la composition du gazole 174
9.1 Incorporation du biodiesel et balance commerciale - 174
9.2 Relation entre le prix des bases gazoles importées et la valorisation marginale
du biodiesel - 179
9.3 Sensibilité de la demande de biodiesel au prix du pétrole brut - 181
10 Gaz à effet de serre du raffinage et incorporation de biodiesel 184
10.1 Les émissions de CO2 des raffineries françaises - 184
10.2 Modélisation des émissions de CO2 dans le modèle de raffinage - 185
10.3 Biodiesel et émissions des raffineurs français - 186
IV Analyse des mesures de promotion du biodiesel à l’horizon 2010 191
11 Approche et revue de littérature 192
11.1 Revue des études d’évaluation des mesures de promotion du biodiesel - 192
11.2 Analyse du marché du biodiesel en équilibre partiel - 197
11.3 Définition du marché pertinent du biodiesel - 199
11.4 Les mesures de promotion du biodiesel mises en place en France - 202
12 Disponibilité des surfaces agricoles 212
12.1 Les acteurs des filières de production des biocarburants - 212
12.2 La modélisation de l’offre agro-industrielle de biodiesel de colza - 215
12.3 Disponibilité des surfaces agricoles françaises à l’horizon 2010 - 231
13 Compétitivité et incitations fiscales du biodiesel 238
13.1 Couplage des modèles agro-industriels et de raffinage - 238
13.2 Compétitivité et modulation de la TIPP du biodiesel en 2010 - 244
13.3 Influence du biodiesel sur le commerce extérieur des produits pétroliers . . . 250
14 Analyse environnementale de l’incorporation du biodiesel en 2010 254
14.1 Une approche intéressante pour les analyses de cycle de vie - 254
14.2 Calcul des surfaces agricoles à mobiliser - 255
14.3 Evolution des émissions de CO2 de la raffinerie - 256
14.4 Données sur les consommations de produits pétroliers importés - 256
14.5 Produits pétroliers, biodiesel et éco-fiscalité - 257
Conclusion 261
Bibliographie 265
Annexes 275
A Norme NF EN 590 - CSR 1er Mai 2005 (GAZOLE) 276
B Norme NF EN 14214 -Avril 2004 (BIODIESEL) 278
C Article : Bernard et Prieur (2007) “Biofuel market and carbon modeling
to analyse french biofuel policy” Energy Policy, 35(12), 5991-6002 280
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