ETEM participe à l'élaboration et à la projection de cadastres d'émissions.

ETEM permet de représenter en détails (localisation et capacités installées) le système énergétique d'une région ou d'une agglomération. Le système énergétique de référence est décomposé en énergies primaires (gaz, eau, bois, charbon, géothermie, etc.), énergies finales (électricité, gaz, carburants, chaleur, eau chaude, etc.) et énergies utiles (services énergétiques demandés,par exemple transport, climatisation, etc).  Un ensemble de technologies (centrale thermique, hydraulique, solaire, géothermique, etc.) assurent les transformations le long de la chaîne énergétique afin de satisfaire les demandes utiles. Ce faisant, ETEM calcule un cadastre d'émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre lié à l'utilisation et à la localisation de ces technologies.

Un exemple de système énergétique de référence simplifié.

ETEM contribue à l'évaluation des politiques de développement durable dans le cadre d'un plan climat local.

ETEM propose un choix efficace en terme d'investissements et de plan de production. ETEM modélise implicitement le cycle de vie des technologies utilisées, et permet de travailler sur des horizons allant de quelques années à quelques dizaines d'années. La dimension énergétique des politiques de développement durable compatibles avec des objectifs environnementaux à long terme peuvent être ainsi analysées.

ETEM modélise les émissions de polluants atmosphériques (PA) comme le NO2, SO2 ainsi que les gaz à effet de serre (GES), en particulier le CO2, liés à l'activité des technologies représentées. Il est capable de comptabiliser les émissions, mais aussi de trouver une politique respectant une contrainte environnementale (par exemple une limitation à une certaine valeur de Tonnes d'équivalent CO2 émise à une période donnée). Un exemple d'application à l'exploration du futur des automobiles à pile à combustible est présenté dans l'article suivant :

P. Caratti, A. Haurie, D. Pinelli, D.S. Zachary, Exploring the Fuel Cell Car Future: an Integrated Energy Model at the City Level, in L. J. Sucharov, and C. A. Brebbia eds., Urban Transport IX, Proceedings Urban Transport 2003, Ninth International Conference on Urban Transport and the Environment in the 21st Century, 10 - 12 March 2003 Crete, Greece, WIT Press, Southampton, 2003, PDF.

ETEM, un outil pour l'évaluation intégrée

ETEM peut s'utiliser de façon harmonisée avec d'autres modèles spécialisés dans un domaine particulier, comme des modèles de qualité de l'air et des modèles de planification du trafic automobile. Associé à l'outil d'optimisation par oracle OBOE, ETEM peut être utilisé de façon harmonisée avec ces modèles dans la recherche de politiques de développement durable. La méthodologie et son application à une étude de cas correspondant à Genève sont présentées dans les articles suivants :

• Carlson D., Haurie A., J.-P. Vial and Zachary D.S., Large scale convex optimization methods for air quality policy, Automatica, pp. 385–395, January 2004.
• Haurie A., J. Kübler, A. Clappier and H. vanden Bergh , A  Metamodeling Approach for Integrated Assessment of Air Quality Policies, Environmental Modeling and Assessment, Vol.9, pp. 1-12, 2003.

Etem permet la modélisation de différents types de demande

ETEM est guidé par la demande en énergie utile. Cette demande peut être obtenue en réalisant une projection (prévision statistique) de la demande actuelle. Elle peut aussi être héritée d'un méta-modèle plus agrégé. Un simple ajout de contraintes permet de prendre en compte l'élasticité dans la demande (une demande conditionnée aux investissements passés).

ETEM, un outil d'aide à la décision adapté à un monde incertain

ETEM peut traiter l'incertitude concernant certaines données, par exemple la demande en chauffage, le prix de l'électricité, le rendement de la prochaine génération de luminaire, le coût d'installation d'une centrale ou d'un réseau, etc. ETEM propose une décision de couverture optimale qui est robuste face à l'incertitude modélisée. Pour ce faire, ETEM utilise l'outil DET2STO qui automatise l'intégration de l'incertitude représentée par des arbres d'événements dans des modèles d'optimisation dymamique. Pour plus d'informations :

• Fragnière E. and Haurie A., A stochastic programming model for energy/environment choices under uncertainty, Int. J. Environment and Pollution, Vol. 6, Nos. 4-6, pp.587-603, 1996.
• J. Thénié, J.-Ph. Vial, Ch. van Delft, Automatic formulation of stochastic programs via an algebraic modeling language, Computational Management Science, 4(1), p.17-40, 2007.

ETEM est libre, adaptable et durable

ETEM est un logiciel libre écrit dans un language de programmation libre et utilise des programmes d'optimisation libres. Le modèle est écrit en GMPL, language de modélisation algébrique libre, sous-ensemble d'AMPL, et l'optimiseur utilisé est glpsol. Puisque libre et écrit dans un language interprété libre, ETEM est ouvert à tout ajout spécifique, tant que le problème traité reste dans le cadre de la programmation linéaire.

ETEM, un modèle technico-économique "bottom-up"

ETEM est un modèle technico-économique bottom-up apparenté à la famille des modèles TIMES/MARKAL (ETSAP) ou MESSAGE (IIASA et AIEA). ETEM formule un problème de programmation linéaire (en version déterministe ou stochastique). 

Exemple d'utilisation d'ETEM dans un projet concernant le Luxembourg

En collaboration avec le CRTE TUDOR, ETEM est utilisé pour représenter le système énergétique du Grand Duché et ses liens avec la qualité de l'air. 

Liens avec des projets de recherche européens

ETEM est l'aboutissement de recherches menées dans le cadre de plusieurs projets européens:

• EUREKA AIDAIR
• FP5 SUTRA
• EUREKA WEBAIR

Vous pouvez consulter la présentation d'une modélisation bottom-up et stochastique en région urbaine qui a été faite lors de la 8ème journée Transport de l'ENPC en 2006 : document PDF ou vidéo FLASH.

Si vous désirez plus d'informations sur le modèle ETEM, merci de nous contacter.