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Environnement

La valeur tutélaire du carbone

Auteur(s) :

Editeur :

  • La Documentation française

Collection : Rapports et documents

Date de remise : Avril 2009
424 pages

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En 2008, à la demande du Premier ministre, le Centre d'analyse stratégique a mis en place une mission présidée par Alain Quinet afin de proposer une nouvelle valeur de référence du carbone à intégrer dans l'évaluation des choix d'investissements publics. Ce travail d'actualisation était rendu nécessaire aussi bien par les progrès de la connaissance scientifique sur le changement climatique que par les engagements nationaux et internationaux sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre. La commission a réuni des représentants des partenaires économiques et sociaux et des organisations environnementales, des économistes de l'université et du CNRS, de l'Agence internationale de l'énergie et de l'OCDE, de la Caisse des dépôts, de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie, ainsi que des représentants du ministère de l'écologie, de l'énergie, du développement durable et de l'aménagement du territoire et du ministère de l'économie, de l'industrie et de l'emploi. La valeur du carbone recommandée dans ce rapport est le fruit d'un compromis entre ces différents participants. Outre le « Rapport Quinet » proprement dit, ce volume rassemble les trois exercices de modélisation et les contributions théoriques qui ont permis à la commission de déterminer cette valeur tutélaire du carbone.



Tome 1 La valeur tutélaire du carbone Rapport de la commission présidée par Alain Quinet
 

Introduction et principales conclusions
1. L’évolution du contexte international depuis 2001 conduit aujourd’hui
à réévaluer la valeur du carbone recommandée par le rapport Boiteux
2. La commission mise en place par le Centre d’analyse stratégique
s’est appuyée sur les engagements européens et sur un usage raisonné des modèles économiques pour proposer une nouvelle valeur tutélaire
du carbone
3. Les travaux de la commission débouchent sur une valeur réelle
du carbone croissant continûment dans le temps à l’horizon 2050
4. La mise en place d’une valeur carbone s’inscrit dans une démarche
générale de prévention du risque climatique en situation d’incertitude
5. La commission a jugé utile de formuler quelques recommandations
sur le bon usage de la valeur du carbone

 

Chapitre 1
Les enjeux d’une réflexion sur la valeur du carbone

 

1. Le mandat confi é à la commission
1.1. Le contexte de la saisine du Centre d’analyse stratégique
1.2. Une longue tradition du calcul économique en France
2. Les usages possibles d’une valeur tutélaire du carbone
2.1. Un référentiel pour valoriser l’effet de serre dans l’évaluation
de la rentabilité des projets d’investissements publics
2.2. Un instrument pour défi nir et évaluer l’effi cacité des grandes politiques
publiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre
2.3. Une référence pour le calibrage des instruments de régulation économique
2.4. Un signal pour les choix de R & D et d’investissement
des entreprises
3. Les travaux de la commission
3.1. L’organisation de la commission et de ses travaux
3.2. La logique de construction du rapport

Chapitre 2
Le nouveau contexte international de la lutte
contre le changement climatique
1. L’avancée des travaux scientifiques autour de l’effet de serre
et du changement climatique
1.1. Un objet scientifique mieux balisé : le rôle essentiel des travaux
du GIEC
1.2. Les enjeux économiques du dérèglement climatique
2. Le traitement international de l’effet de serre
et les incertitudes à venir
2.1. La dynamique créée par le protocole de Kyoto
2.2. Les incertitudes sur la suite des engagements internationaux
2.3. Les objectifs de la France et de l’Union européenne
3. Le changement de tendance dans l’évolution des prix de l’énergie
3.1. L’envolée des prix du pétrole
3.2. Le renchérissement du charbon
4. L’émergence des marchés du carbone
4.1. La mise en place d’un marché européen de quotas de CO2
4.2. Prix de marché et valeur tutélaire du carbone

Conclusion

Chapitre 3
Les différentes approches de la valeur du carbone

1. Les références pour défi nir la valeur du carbone
1.1. Le coût social des dommages et l’analyse coûts/avantages
1.2. Le coût d’abattement des émissions de CO2
2. Les exercices institutionnels de détermination d’une valeur
tutélaire du carbone
2.1. Le précédent exercice de la commission Boiteux
2.2. Les valeurs du GIEC2
2.3. Le référentiel proposé par l’administration britannique
2.4. L’exercice de simulation de l’administration américaine
2.5. Les travaux entrepris par la Commission européenne
2.6. Synthèse
3. Positionnement à l’égard de la démarche du rapport Stern
3.1. Une approche économique pour éclairer la décision publique
3.2. L’approche coûts/effi cacité et l’approche coûts/avantages
3.3. La question du taux d’actualisation

Chapitre 4
Les enseignements de l’analyse économique
de l’environnement
1. Une valeur unique du carbone, qui peut se décliner de manière
différenciée au niveau des instruments de politique économique
1.1. Les enjeux d’un référentiel unique
1.2. Une différenciation possible au niveau des instruments économiques
2. La trajectoire optimale de la valeur carbone
2.1. Un modèle simplifi é de contrôle optimal pour appréhender
la gestion des ressources épuisables : la règle de Hotelling
2.2. L’adaptation de la règle de Hotelling à l’effet de serre
3. Les amendements à apporter à la règle de Hotelling
3.1. Les mécanismes d’absorption naturelle du CO2
3.2. La prise en compte de l’incertitude
3.3. Les enseignements à tirer pour l’élaboration du référentiel carbone

Chapitre 5
Les scénarios de modélisation
1. Le rôle de la modélisation
1.1. Les modèles technico-économiques
1.2. Les modèles macroéconomiques
2. Les exercices de simulation
2.1. Les simulations d’un modèle théorique simplifié
2.2. L’exercice de modélisation
2.3. Les trois scénarios polaires étudiés
2.4. La construction du scénario de référence
2.5. Les principaux résultats des simulations

Chapitre 6
La trajectoire de valeurs du carbone
1. Une concentration de 450 ppme au centre des objectifs considérés
2. Les recommandations
2.1. Une valeur en 2030 autour de 100 euros la tonne de CO2
2.2. Une règle de Hotelling calée sur 4 % à partir de 2030
2.3. Une valeur initiale 2010 à 32 euros la tonne de CO2
3. La sensibilité de la valeur du carbone au prix des énergies fossiles
3.1. Le référentiel et le contexte des prix énergétiques
3.2. Prix des énergies et valeur du carbone : les signaux des marchés
et les simulations des modèles

Conclusion générale

Annexes
Lettre de saisine du Premier ministre
Composition de la commission
Tables
Bibliographie

 
Tome 2 Exercices de modélisation et contributions
 

Chapitre 1
Simulations réalisées avec le modèle GEMINI-E3
pour la détermination de la valeur carbone
Alain Bernard et Marc Vielle
Résumé
1. Le modèle GEMINI-E3
1.1. Structure et fonctionnement du modèle
1.2. La réalisation d’une version GEMINI-E3 long terme
2. Le compte de référence
3. Scénarios de contrainte des émissions de gaz à effet de serre
3.1. Scénario européen unilatéral
3.2. Scénarios de contrainte globale
4. Scénarios de prix élevés des énergies
4.1. Le nouveau compte de référence
4.2. Scénario Europe Unilatéral et prix élevés des énergies
4.3. Scénario 450 ppm et prix élevés des énergies
5. Synthèse et travaux futurs
Références bibliographiques
ANNEXE
Tableaux détaillés des simulations

Chapitre 2
Trajectoires de prix du carbone calculées
avec le modèle IMACLIM-R
Renaud Crassous
Introduction : Délimitation du sens de la « valeur » du carbone
1. Scénario de référence
2. Scénarios de stabilisation
2.1. Hypothèses concernant les politiques mises en œuvre
2.2. Trajectoires de prix du carbone
2.3. Contributions sectorielles aux efforts de réduction
2.4. Contributions régionales aux efforts de réduction

Chapitre 3
Scénarios d’émission pour les chroniques
de la valeur tutélaire du carbone
Patrick Criqui, Silvana Mima et Alban Kitous
1. Profils d’émission
1.1. Le scénario S1 ou « l’Europe isolée »
1.2. Le scénario S2 ou « des engagements différés »
1.3. Le scénario S3 ou « une gouvernance mondiale forte »
1.4. Le scénario S4 ou « une gouvernance mondiale peu ambitieuse »
2. Développement énergétique dans les scénarios
de contrainte carbone
2.1. Le scénario de base
2.2. L’introduction des contraintes d’émission
3. Scénarios de forte contrainte d’émission (S3) ;
convergence économique et énergétique
3.1. Croissance de la population et convergence économique
3.2. Convergence des profils énergétiques
3.3. Indicateurs sectoriels, logement et transports
4. Scénarios alternatifs et tests de sensibilité
4.1. Scénario alternatif S3b = prix du pétrole exogène
4.2. Scénario alternatif S3c = S3 + progrès technique endogène,
AEEI et anticipations renforcées
4.3. Synthèse et courbes de coûts marginaux de réduction ex-post

ANNEXES
Annexe 1 : Études modèle POLES disponibles sur la Toile
Annexe 2 : Le modèle POLES
Annexe 3 : Paramètres et hypothèses-clés

Chapitre 4
Analyse des résultats des modèles
Hervé Pouliquen
1. Objectif : combiner l’utilisation des modèles pour définir
une chronique carbone d’ici à 2050
2. Trois modèles mondiaux utilisant une approche « top-down »
3. Hypothèses
4. Trois objectifs de contraintes européens et mondiaux
4.1. Scénarios objectifs
4.2. Profi ls d’émissions
5. Les modèles donnent des comptes de référence différents
6. Valeur du carbone
6.1. Les valeurs du carbone produites pour les modèles d’ici à 2050
sont dans la fourchette de celles données par le quatrième rapport
du GIEC pour une stabilisation à 550 ppm
6.2. La valeur du carbone est fortement infl uencée par le mécanisme
d’anticipation de prix interne au modèle
6.3. Les profi ls d’atténuation des émissions en fonction de la valeur du
carbone sont voisins pour les scénarios Europe seule et 450 ppm
7. Scénarios énergétiques : vers un monde sobre et le Facteur 2
en 2050 ; une description à partir du modèle POLES
7.1. Scénario de référence
7.2. Scénario 450 ppm
8. Quelle est la contribution spécifi que de la valeur du carbone
dans les évolutions du système énergétique ?
8.1. Analyse énergétique : l’évolution du système est marquée
par une forte décroissance du charbon à moyen terme
puis une baisse importante de la consommation à long terme
8.2. Les modèles montrent des évolutions du système énergétique similaires et deux périodes assez différentes
avant et après 2030
9. Bilan des résultats de simulation
9.1. La valeur du carbone est fortement infl uencée par le niveau
objectif de concentration de GES
9.2. En 2020, le respect des objectifs européens de réduction
des émissions de GES de 20 % situe la valeur du carboneà la moyenne de 50 €/tCO2
9.3. À 2030, la valeur de 100 €/tCO2 conduit pour le scénario
Europe isolée à une baisse des émissions de CO2 de 30 %
en ligne avec l’objectif Facteur 4 en 2050
9.4. La représentation des technologies dans le système énergétique
conduit à distinguer deux périodes où les modèles se comportent
différemment
9.5. À 2050, les représentations de l’anticipation par les acteurs
des valeurs du carbone à 10-20 ans, et la simulation
d’un progrès technologique endogène, conduisent à obtenir
des valeurs plus crédibles du carbone, limitées à 200 €/tCO2
9.6. L’augmentation des prix de l’énergie ne se répercute
pas intégralement sur la valeur du carbone
9.7. Synthèse des points précédents

ANNEXES
Annexe 1 : Tableaux des émissions de CO2
Annexe 2 : Prix des énergies
Annexe 3 : Résultats de POLES
Annexe 4 : Résultats de IMACLIM-R
Annexe 5 : Résultats de GEMINI-E3

Chapitre 5
Hotelling or not Hotelling ? Comment calibrer
la valeur tutélaire de la tonne de gaz à effet de serre
de 2010 à 2050 ?
Olivier Godard
Introduction
1. Le problème
2. Les modes de raisonnement possibles
3. Le contexte français
4. L’incidence des choix français sur les dommages climatiques
5. L’incidence du mode de raisonnement sur les dommages
6. Le raisonnement « kantien » et la règle de Hotelling
Conclusions

Chapitre 6
Réflexions sur la trajectoire de la valeur
socioéconomique du carbone et sur son usage
dans le calcul économique
Joël Maurice
1. Trajectoire optimale de la valeur socioéconomique du CO2,
dans une approche coût/effi cacité
2. Regard sur le calcul économique
Conclusion

Chapitre 7
La valeur du carbone :
niveau initial et profi l temporel optimaux
Katheline Schubert
Résumé
Introduction
1. La valeur optimale du carbone dans le cas d’un plafond de concentration
1.1. Cas « Hotelling pur » : la contrainte de concentration
n’est jamais atteinte
1.2. Cas où la contrainte de concentration mord
2. Contrainte de concentration vs fonction de dommage
3. Simulations
3.1. Calibrage
3.2. Résultats
Conclusion
Références bibliographiques
ANNEXE
La résolution dans le cas d’une fonction d’utilité quadratique

Chapitre 8
Prix de référence du CO2 et calcul économique
Dominique Bureau
Résumé
Introduction
1. Cadre d’analyse
1.1. Le modèle
1.2. Décentralisation
2. Cas particulier
2.1. Hypothèses et résolution
2.2. Mise en œuvre et statique comparative
2.3. Illustration
2.4. Prise en compte de facteurs de croissance
3. Valeur carbone et calcul économique
3.1. À propos de la règle de Hotelling
3.2. Valeur carbone et calcul économique public
3.3. Cas des infrastructures de transport et de l’aménagement

Conclusion
Références bibliographiques

Chapitre 9
La dynamique de la valeur carbone
dans un cadre incertain
Christian Gollier et Luc Baumstark
Introduction
1. La décision publique face aux risques et aux incertitudes
2. Les référents traditionnels de la théorie standard
dans un cadre certain
2.1. Positionnement théorique dans le cadre de l’approche pigouvienne classique
2.2. Positionnement théorique dans le cadre de l’approche
coût/efficacité
3. L’appréciation des incertitudes devient incontournable
3.1. L’incertitude face à l’ampleur du réchauffement et à la gravité de ses conséquences
3.2. L’incertitude sur le progrès technique
3.3. L’incertitude internationale sur le degré d’engagement
des pays émetteurs de gaz à effet de serre
3.4. Introduction de la question du risque : ouvertures et perspectives
Conclusion
Références bibliographiques