Chemins énergétiques à long terme en Équateur : scénarios de transition pour le secteur des transports jusqu'en 2050

Long-term Energy Pathways in Ecuador : transition Scenarios for the Transport Sector up to 2050

• Auteur / Autrice : Daniel Villamar
• Direction : Didier Aussel, Freddy Ordóñez Malla
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance le 17/04/2023
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire (Perpignan)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Neveu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rafael Soria, David Rey, Ludovic Montastruc
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Martin Schmidt, Rick Greenough

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Énergies décarbonées

Équateur

Transition énergétique

Mots clés libres

Equilibre de Nash

Transfert modal

Véhicules électriques à batterie

Transport de fret

Véhicules kilomètres

Transition énergétique

Nash equilibrium

Modal shift

Battery electric vehicles

Passenger transport

Passenger vehicles kilometres

Energy transition

Résumé

Cette thèse explore l'utilisation de modèles mathématiques pour accompagner une transition énergétique à faible émission de carbone pour l'Equateur. Une première approche considère une optimisation linéaire pour évaluer l'expansion des secteurs de l'énergie et de l'utilisation des terres et le modèle intégré ELENA est utilisé. Il est combiné avec le modèle de répartition urbs pour aller plus loin dans l'évaluation du système électrique face à une massification du transport électrique et il est également considéré dans le contexte d'une étude de synthèse axée sur la décarbonisation du secteur des bâtiments. La seconde approche de modélisation utilise les concepts de la théorie des jeux et plus particulièrement les modèles Single-Leader-Multi-Follower (SLMF). Une mise en oeuvre du modèle SLMF est effectuée pour le transport de marchandises afin de saisir l'effet d'une taxe carbone dans la transition vers des véhicules plus propres. Ce travail souligne la nécessité d'utiliser plusieurs modèles afin d'avoir une meilleure idée des interactions et des mesures à mettre en place pour soutenir la transition énergétique. Bien que l'étude soit réalisée pour l'Equateur, les méthodologies sont d'application générale.

This thesis explores the use of mathematical models to support a low carbon energy transition for Ecuador. Afirst approach considers a least-cost linear optimisation to evaluate the expansion of energy and land-use sectors and the integrated model ELENA is used. It is combined with the dispatch model urbs to go further in the evaluation of electric system face to a massification of electric transport and it is also considered on the context of a synthesis study focused on the ecarbonization of the Buildings Sector. The secondmodelling approach uses concepts of game theory and specifically of Single-Leader-Multi-Follower (SLMF) models. An implementation of the SLMF model is done for freight transport to capture the effect of a carbon tax in the transition to cleaner vehicles. This work highlights the need to use multiple models in order to have a better idea of the interactions and measures to be put in place to support the energy transition. Although the study is carried out for Ecuador, the methodologies are of general applicability