Effet de serre : modélisation économique et décision publique

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Dans ce rapport le groupe de travail Prospectives des émissions de gaz à effet de serre du Commissariat général du Plan étudie la pertinence des outils et des méthodologies utilisés en France pour évaluer les émissions de gaz à effet de serre et l'impact des politiques et mesures destinées à les réduire. Le rapport s'ouvre sur la présentation d'un scénario de référence de l'énergie élaboré par le groupe de travail. Le deuxième chapitre est consacré à un examen des méthodes utilisées pour évaluer les impacts du programme national de lutte contre les changements climatiques (PNLCC). On trouvera également une étude d'autres modèles ainsi que l'analyse des actions menées aux Pays-Bas dans ce domaine. Enfin, et en guise de conclusion, le groupe de travail formule un certain nombre de recommandations.

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Publié le 01 mars 2002
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CO
MMISSARIATGENERALDUPLAN
Effet de serre : modélisation économique et décision publique
Président Pierre-Noël Giraud Rapporteur général Nicole Jestin-Fleury Rapporteurs Alain Ayong Le Kama Christian Vilmart
Mars 2002
Avant-propos  par  Jean-Michel Charpin Commissaire au Plan  En matière de lutte contre le changement climatique, les questions qui ont le plus retenu lattention concernent la répartition de leffort sur la planète : comment convaincre le plus grand nombre de pays de sengager à réduire leurs émissions ? Selon quelle règle partager la charge de façon efficace et juste ? Comment prendre en compte les intérêts des pays en développement ? Comment éviter que les Etats-Unis se mettent hors jeu ?  Bien évidemment, ces questions sont importantes. Elles conditionnent le succès de la communauté internationale dans la lutte contre laccroissement de leffet de serre. Elles méritent donc leur place au premier plan. Pour autant, on ne saurait négliger que, dès quune réponse leur est apportée, surgissent de nombreux autres problèmes, de nature pratique, délicats à résoudre : comment dimensionner au mieux, dans chaque pays, les actions permettant datteindre les objectifs que lon sest fixés ? Comment évaluer si ces actions produisent les effets attendus ?  Depuis le protocole de Kyoto, les pays de lUnion européenne sont sans cesse confrontés à ces questions : il revient à chacun deux datteindre un objectif dévolution de ses émissions de gaz à effet de serre, donc délaborer un programme national et de prouver aux autres pays que les effets de ce programme sont ceux escomptés. Cest en janvier 2000 que le gouvernement français a adopté son programme national de lutte contre le changement climatique, préparé et piloté par la Mission interministérielle de leffet de serre.  Le groupe technique présidé par Pierre-Noël Giraud avait pour mandat, dans le cadre du programme de travail du Commissariat général du Plan défini en novembre 2000 par le Premier ministre, détudier finement les outils, tout particulièrement les modèles économiques, utilisés en France à cette fin, et de formuler des recommandations damélioration.  
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Il ressort de ses travaux que la France avance dans la démarche très nouvelle qui lui est demandée à un rythme qui est dans la moyenne communautaire. Les méthodes en usage sont déjà raisonnablement affinées, compte tenu du bref délai dont les responsables et experts français ont disposé. Elles nen doivent pas moins être perfectionnées pour mieux mesurer, mieux prévoir et mieux défendre les intérêts nationaux dans les enceintes européennes.  Le groupe a passé en revue les modèles économiques utilisés, en France et à létranger, et a examiné attentivement quels types de question chacun était le mieux à même de traiter. Je tiens à remercier très vivement pour la qualité du travail accompli le président Pierre-Noël Giraud, la rapporteure générale Nicole Jestin-Fleury, les rapporteurs et les nombreux membres du groupe qui ont participé personnellement aux recherches et à la rédaction.  Au-delà de ses recommandations, le rapport présente un grand intérêt en ce quil éclaire la contribution discrète et mal connue de la modélisation économique à linstruction et à lévaluation de la décision publique. On peut apprendre beaucoup dun modèle, mais on ne saurait lui faire dire plus que sa structure ne le permet. Tel modèle propose une évaluation pertinente et précise de limpact dun paquet de mesures, mais ne sait pas dire grand-chose de leffet isolé de chacune dentre elles. Ou encore, les conséquences dune mesure réglementaire seront bien appréhendées par lun, mais il en faudra un autre, de nature différente, pour évaluer limpact dune réforme fiscale. Faute de comprendre les propriétés fondamentales de chaque modèle, on sexpose à des imprécisions, à des omissions, à des doubles comptes, donc à des erreurs de dimensionnement des mesures, susceptibles de gaspiller des ressources ou de biaiser les discussions. En ce sens, on peut attendre des recommandations du groupe technique présidé par Pierre-Noël Giraud un meilleur éclairage des débats. La préparation des mesures de lutte contre le changement climatique a suscité en France et ailleurs de nombreuses controverses, y compris dans des domaines-clés comme les transports, lagriculture et le bâtiment. Le rapport propose des méthodes susceptibles de favoriser, dans un avenir proche, des décisions mieux informées et plus consensuelles.
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SOMMAIRE
INTRODUCTION.............................................................................................11 
1.
2.
3.
4.  
Contexte : la communauté internationale face aux changements climatiques ............................................................... 11
Les émissions de gaz à effet de serre de la France .............................. 13
Les missions du groupe ......................................................................... 16
Plan et contenu du rapport ................................................................... 18
CHAPITRE PREMIER - ÉLABORATION D’UN SCÉNARIO DE RÉFÉRENCE CONSENSUEL ................................................................. 19
1. La situation actuelle............................................................................... 19
1.1. Les trois scénarios du Commissariat général du Plan .........................................20
1.2. Le scénario de référence du Programme national de lutte contre le changement climatique (PNLCC).........................................................20
1.3.
1.4.
2.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
4.
4.1.
4.2.
4.3.
5.
 
Le scénario tendanciel de la DGEMP de mars 2000 ...........................................21
Comparaison .......................................................................................................22 Les scénarios préparés pour la 3ecommunication nationale............. 24
La méthode du scénario AME .............................................................. 25
Vue densemble...................................................................................................25
Le modèle DIVA .................................................................................................27
Le modèle MEDEE-ME ......................................................................................29
Conclusion...........................................................................................................31 
Le scénario de référence consensuel pour l’énergie ........................... 32
Transport .............................................................................................................35
Bâtiment ..............................................................................................................37
Conclusion...........................................................................................................39 
Le scénario pour les autres gaz ............................................................ 40
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CHAPITRE II - ÉVALUATION DES MESURES DU PNLCC..................... 47
1. Typologie des mesures présentes dans le PNLCC .............................. 47 2. Les travaux disponibles antérieurement à la 3ecommunication nationale ................................................................................................. 50
2.1.
2.2.
3.
4.
4.1.
4.2.
4.3.
Rapport de linstance dévaluation des politiques publiques de maîtrise de lénergie entre 1973 et 1993 ...........................................................................50 ADEME, MATE, METL.....................................................................................52
Synthèse des problèmes méthodologiques d’évaluation des impacts des politiques et mesures .................................................. 55
L’évaluation de l’impact des politiques et mesures par ENERDATApour la 3e 60communication nationale.......................... La méthode MEDEE-ME pour lévaluation des impacts des mesures ................60 Application de la méthode MEDEE-ME à lévaluation de limpact de « paquets de mesures » du PNLCC .............................................66
Analyse critique de la méthode MEDEE-ME .....................................................73
5. Conclusions sur le chiffrage du PNLCC.............................................. 75
 
CHAPITRE III - L’APPORT DES AUTRES MODÈLES ............................. 79
1. Exercices sur la France réalisés à l’aide d’autres modèles ................ 79
1.1. Le modèle PRIMES ............................................................................................79
1.2. Le modèle GEM-E3 ............................................................................................83
1.3. Le modèle POLES...............................................................................................84
1.4. Les modèles GEMINI-E3....................................................................................87
1.5. Le modèle EPPA .................................................................................................91
2. Quelques éléments de comparaison ..................................................... 94
2.1. Evaluation des accords volontaires des constructeurs européens dautomobiles ......................................................................................................94
2.2.
2.3.
3.
Le concept de coût dune mesure : comparaison POLES et GEMINI ...............99
Lendogénéisation du progrès technique dans GEM-E3 ...................................102
En conclusion ....................................................................................... 104
5 - -
 
CHAPITRE IV - MÉTHODES UTILISÉES PAR D’AUTRES PAYS ........ 105
1. Qui fait quoi en Europe : une appréciation des informations fournies par les États membres à la Commission européenne ........ 105
2. Analyse approfondie des Pays-Bas .................................................... 109
2.1. Lélaboration du scénario de référence .............................................................109
2.2. La mise en uvre des politiques de réduction...................................................112
3. Quelques leçons tirées de l’expérience des Pays-Bas........................ 116
3.1. Sur la construction des scénarios de référence ..................................................117
 
CHAPITRE V - PRINCIPALES RECOMMANDATIONS .......................... 121  
LETTRE DE MISSION.................................................................................. 125  
COMPOSITION DU GROUPE ..................................................................... 133  
ANNEXE I - TYPOLOGIE DES MODÈLES ............................................... 139  ANNEXE II - SYNTHÈSE DES ÉTUDES PROSPECTIVES SUR LA FRANCE .......................................................................................... 145  ANNEXE III - LE SCÉNARIO « AVEC MESURES EXISTANTES » ....... 161  ANNEXE IV - ÉVALUATION DES MESURES DU PNLCC ..................... 173  ANNEXE V - RAPPORT DE L’ÉQUIPE TRANSPORTS ........................... 251  ANNEXE VI - RAPPORT DE L’ÉQUIPE BÂTIMENT .............................. 277  ANNEXE VII - MÉTHODES D’ÉVALUATION RETENUES PAR L’ADEME .............................................................................................. 301  
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INTRODUCTION Contexte : la communauté internationale face aux changements climatiques  La première conférence mondiale sur le climat réunie en 1979 a pris la mesure du grave problème que posaient les changements climatiques. Des conférences intergouvernementales consacrées aux changements climatiques ont eu lieu dès la fin des années 1980 et au début des années 1990.  Le Groupe intergouvernemental dexperts sur lévolution du climat (GIEC) a publié son premier rapport dévaluation en 1990. Approuvé après un processus ardu de contre-expertise par des pairs, le rapport a confirmé les preuves scientifiques de lévolution du climat et a fourni la base des négociations relatives à la convention sur les changements climatiques.  La convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques a été signée par 150 États (plus la Communauté européenne) à Rio de Janeiro au sommet de la Terre en 1992. Elle adoptait pour objectif ultime de stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre dans latmosphère à un niveau empêchant toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique. Elle est entrée en vigueur le 21 mars 1994 et la même année, les pays développés, parties à la convention, ont commencé à présenter des communications nationales décrivant leurs stratégies de parade aux changements climatiques.  La Conférence des parties est devenue le principal organe de la convention et a tenu sa première session à Berlin en 1995. Elle a étudié la première série de communications nationales et mis la dernière main aux principaux éléments du mécanisme institutionnel et financier nécessaire pour appuyer laction prévue par la convention au cours des années à venir.  
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La troisième session de la Conférence des parties a adopté le protocole de Kyoto en décembre 1997. Le protocole est un accord juridiquement contraignant aux termes duquel les pays industrialisés - pays dits de lannexe 1 - doivent réduire le total de leurs émissions des six gaz à effet de serre de 5,2 % par rapport à 1990 dici 2008-2012, total calculé sur la moyenne des émissions au cours de ces cinq années. De nombreuses réunions ont été nécessaires pour parvenir à Bonn en juillet 2001 et à Marrakech en novembre 2001 à un accord politique sur le règlement opérationnel préalable à la mise en uvre du protocole.  En adhérant à la convention, les parties sengagent à établir des inventaires annuels de leurs émissions et à présenter des « communications nationales » précisant les différentes sources émettrices et indiquant les « puits » qui absorbent les gaz à effet de serre. Elles adoptent en particulier des programmes nationaux pour atténuer les changements climatiques et élaborent des stratégies pour sadapter à leurs effets.  Les communications nationales des pays développés font lobjet dun processus dexamen en plusieurs étapes dont la première consiste à compiler les renseignements figurant dans toutes les communications et à en faire la synthèse. Le premier examen des deuxièmes communications nationales a eu lieu à la fin de 1997 et a porté sur 18 communications et le deuxième examen - fin 1998 - sur 26 communications.  Cest la Conférence des parties qui fixe les échéances auxquelles doivent être présentées les communications nationales. En 1998, elle avait demandé aux pays développés de soumettre leurs troisièmes communications nationales avant le 30 novembre 2001. La quatrième sera remise en 2005 au moment où les parties devront avoir accompli des « progrès démontrables » dans la réduction de leurs émissions de gaz à effet de serre.  De nombreux problèmes tant pratiques que méthodologiques, concernant la collecte des données et le calcul des inventaires notamment, nont pas encore été résolus. Le Groupe dexperts intergouvernemental sur
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lévolution du climat (GIEC) sefforce donc daffiner les méthodes utilisées pour les communications nationales.  La Communauté européenne, ayant également souscrit des engagements dans le cadre de la convention et du protocole, est soumise aux mêmes demandes dinformations standardisées, et cherche donc à les collecter sous une forme la plus homogène possible auprès de ses États membres. Pour cela, elle a mis en place un « mécanisme de surveillance ». Il nest pas impossible que les informations à soumettre à la Commission doivent à lavenir respecter des spécifications plus précises encore que celles établies pour la convention.  Dans le cadre des engagements pris par la France relatifs aux réductions des émissions de gaz à effet de serre (GES), ladministration française devra donc répondre à une demande internationale croissante dinformations, transparentes et standardisées.  Les émissions de gaz à effet de serre de la France  Les gaz concernés  Dans le cadre des accords de Kyoto relatifs aux réductions des émissions de gaz à effet de serre (GES), les gaz concernés, responsables des changements climatiques, sont multiples (six catégories1) et sont rattachés à différentes activités (voir tableau 1 et graphiques 1 et 22 correspondants).  
                                                 (1) On distingue : le CO2(dioxyde carbone ou gaz carbonique) ; le CH4(méthane) ; le N2(protoxyde d’azote ou acide nitreux) ; les HFCs (hydrofluorocarbone) ; les PFCsO (perfluorocarbone) et le SF6(hexafluroride sulfuré). (2) Les données concernant les émissions liées au secteur résidentiel tertiaire ne sont pas distinguées dans ces statistiques.
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Tableau 1 Émissions de gaz à effet de serre en France en 1999
en tonnes équivalent Carbone  Gaz à effet de serre CO2 CO2 Activités émissions stockage CH4 N2O HFCS PFCS SF6 Total 1) Énergie dont : 104 722 2 129 1 668 108 519  industrie de lénergie 16 759 8 186 16 953  industries manufacturières  et construction 21 079 22 217 21 318  transport 37 898 85 866 38 850
2) Procédés industriels 3) Utilisation de solvants  et autres produits 4) Agriculture 5) Changement dutilisation  des sols et sylviculture 6) Déchets
4 694 441
 
 
15 3 028 1 315
0 167
0 0 8 799 14 813  -18 836 578 1 522  624 4 763 291
 
 
 
 
523 658 10 233
 
 
 
 
 609
 23 613
 -16 735
 5 679
Total émissions 110 482 16 285 21 491 1 315 523 658 150 753 Total 110 482 -18 836 16 285 21 491 1 315 523 658 131 917  Source : « Inventaire des émissions de gaz à effet de serre en France en cours de la période 1990-1999 » ministère de l’Aménagement du territoire et de l’Environnement, décembre 2000   Liste des gaz :  CO2 dioxyde de carbone (ou gaz carbonique) CH4 méthane N2 dazote (ou acide nitreux)O protoxyde HFC hydrofluorocarbone PFC perfluorocarbone SF6 hexafluoride sulfuré  
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