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Due to the cost and difficulty to precisely measure aerodynamic quantities in onshore and offshore wind farms, researchers often rely on high-fidelity large eddy simulation, based on Navier-Stokes flow solvers. However, the cost of such simulation is very high and does not allow, in practice, extensive parametric studies for large wind farms. Among others, the lattice Boltzmann method is a good candidate for much faster, ExaScale wind farm flow simulations. The present paper aims to assess the validity of a lattice Boltzmann-based actuator line model and highlights its strengths and potential weaknesses. With this intent, comparisons against a Navier-Stokes approach commonly used in the wind energy community are performed. We assess the potential of the lattice Boltzmann method to reduce the computational cost of such simulations by analyzing the performance of the different solvers and their scalability. The lattice Boltzmann-based waLBerla solver reduces the computational costs significantly compared to SOWFA while maintaining the same accuracy as the Navier-Stokes-based method. Furthermore, we show that a multi-GPU implementation leads to an even more drastic reduction of the computational time, achieving faster-than-real-time simulations. This performance will allow extensive parametric studies over large wind farms in future studies.

As large scale penetration of renewables into electric systems requires increasing flexibility from dispatchable production units, the electricity mix must be designed in order to address brutal variations of residual demand. Inspired from the philosophy of Distributionally Robust Optimization (DRO), we propose a trajectory ambiguity set including residual demand trajectories verifying both support and variability criterion using ambiguous quantile information. We derive level-maximizing, level-minimizing and variability-maximizing residual demand trajectories using two algorithms based on forward-backward path computation. This set of limiting trajectories allows us to make investment decisions robust to extreme levels and brutal variations of residual demand. We provide a numerical experiment using a MILP (Mixed-Integer Linear Programming) investment and unit commitment model in the case of France and discuss the results.

Dans notre Point de Vue publié au printemps 2020 (« Certificats : marier reprise économique et transition écologique »), nous nous étions attachés à montrer tout l’intérêt du mécanisme de certificats. Depuis, les travaux sur la forme que devra prendre la 5ème période de CEE ont continué, suscitant bien des débats, et aboutissant à une première série de propositions rendue publique début février 2021. Cette première série de propositions est l’occasion pour nous de continuer notre analyse, en regardant notamment si l’esprit de celle-ci va ou non dans le sens de la logique « couplage reprise / transition » qui nous paraissait intéressante au printemps dernier.

Dans notre Point de Vue publié au printemps 2020 (« Certificats : marier reprise économique et transition écologique »), nous nous étions attachés à montrer tout l’intérêt du mécanisme de certificats. Depuis, les travaux sur la forme que devra prendre la 5ème période de CEE ont continué, suscitant bien des débats, et aboutissant à une première série de propositions rendue publique début février 2021. Cette première série de propositions est l’occasion pour nous de continuer notre analyse, en regardant notamment si l’esprit de celle-ci va ou non dans le sens de la logique « couplage reprise / transition » qui nous paraissait intéressante au printemps dernier.

Water scarcity problem has become a major constraint in energy development. In this paper, we calculated virtual water flows and virtual water scarcity risk transfers driven by interprovincial energy consumption in China by using multi-regional input-output analysis. The results of virtual water scarcity risk transfers show that major virtual water scarcity risk importers will be the “victims” suffering the consequences of increasing virtual water scarcity risks in national energy system. For major virtual water scarcity risk exporters, they will transfer virtual water scarcity risks to downstream provinces along energy supply chains, threatening the stability of national energy system. The promotion of energy policies and the energy consumption of developed regions make the water-deficient northwest regionsexport a large amount of water resources to the east and south regions.Therefore, it is necessary to fully consider local water scarcity and evaluate the impact on water environment before construction of energy bases. Our findings can be used to provide reference value for policymakers to develop new energy strategies and manage water resources sustainably.

Une stratégie inédite de fractionnement d’échantillon a été mise au point pour approfondir la connaissance des solutions générées lors de la production de biocarburants et de molécules biosourcées. Appliquée à deux types d’échantillon issus de la transformation biochimique ou thermochimique de paille de blé ou de bois, cette stratégie est adaptable selon les propriétés des produits étudiés et les informations recherchées. En suivant un guide méthodologique détaillé, il est possible d’orienter le choix des techniques de fractionnement pour parvenir à un détail moléculaire de mélanges chimiquement complexes. Ainsi, des séparations sélectives de familles chimiques sont accessibles par la combinaison pertinente de techniques complémentaires comme l’extraction liquide/liquide, la chromatographie de partage centrifuge ou la chromatographie d’exclusion stérique. Les fractions obtenues sont ensuite analysées par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution, décrivant chaque échantillon par des cartographies 3D riches en informations moléculaires.

As large scale penetration of renewables into electric systems requires increasing flexibility from dispatchable production units, the electricity mix must be designed in order to address brutal variations of residual demand. Inspired from the philosophy of Distributionally Robust Optimization (DRO), we propose a trajectory ambiguity set including residual demand trajectories verifying both support and variability criterion using ambiguous quantile information. We derive level-maximizing, level-minimizing and variability-maximizing residual demand trajectories using two algorithms based on forward-backward path computation. This set of limiting trajectories allows us to make investment decisions robust to extreme levels and brutal variations of residual demand. We provide a numerical experiment using a MILP (Mixed-Integer Linear Programming) investment and unit commitment model in the case of France and discuss the results.

International audience; Today, injection of liquid fuels at supercritical pressures is a frequently used technique to improve the efficiency of energy systems and address environmental constraints. This paper focuses on the analysis of the coupling between the hydrodynamics and thermodynamics of multi-species supercritical jets. Various phase transition phenomena, such as droplet formation process by condensation, which have been shown experimentally to significantly affect the flow and mixing dynamics of the jet, are studied. For this purpose, a tabulated multicomponent real fluid model assuming vapor-liquid equilibrium is proposed for the simulation of turbulent n-hexane jets injected with different inflow temperatures (480 K, 560 K, 600 K) into supercritical nitrogen at 5 MPa and 293 K. Numerical results are compared with available experimental data but also with published numerical studies, showing a good agreement. In addition, comparisons between different turbulence models, including the LES Sigma, Smagorinsky and RANS K − ϵ models have been performed, showing the relevance of the LES Sigma model for these very complex two-phase flows.

Given the importance of wave excitation force prediction in most advanced control schemes for wave energy converters, where every new wave force estimation becomes available every fraction of second, the main objective of this paper is to perform a short-term wave prediction that can meet a trade-off between low computational complexity, limited memory usage and accuracy. To this aim, two prediction algorithms are proposed using Kalman filtering theory. The proposed prediction methods are evaluated by using real measurements.

Foam has long been used as a mobility control agent in Enhanced Oil Recovery (EOR) processes to enhance sweep efficiency and overcome gravity segregation, viscous fingering and gas channeling, which are gas-related problems when the latter is injected alone in the reservoir. However, the systematic use of foam in reservoir engineering requires more in-depth knowledge of its dynamics in porous media. The literature shows two types of experimental approaches based either on petrophysical studies carried out on 3D porous systems and based on pressure measurements, or on microfluidic studies that allow direct visualization of foam flow but are limited to 1D or 2D model systems. The research investigated in this thesis aims to bridge the gap between these two approaches. The proposed strategy is to characterize in situ the foam flow in 3D porous media with techniques providing a wide range of temporal and spatial resolutions. A coreflood setup giving access to classical petro-physical measurements was developed and then coupled to different observation cells designed specifically for each characterization instrument. First, an X-ray CT scanner was used to describe and visualize the foam flow at the core scale. The rheological behavior of foam on this scale was studied as a function of the injection conditions such as gas velocity and foam quality. Secondly, Small Angle Neutron Scattering (SANS) was used to probe the foam structure in situ during the flow, on a wide length scale, up to three orders of magnitude in size. In situ foam texture (size and density of bubbles and lamellae) was measured for different foam qualities and at different propagation distances from the injection point. A comparison to the geometric characteristics of the porous medium was also realized. Thirdly, High Resolution Fast X-ray Micro-tomography on a Synchrotron was used to visualize the foam flow at the pore scale. This allowed to confirm visually some foam characteristics measured with SANS and to investigate on local intermittent gas trapping and mobilization. This study is an important step in the multi-scale characterization of foam flow in 3D porous media and provides some answers to certain generally accepted assumptions., L’utilisation de la mousse en récupération assistée du pétrole (Enhanced Oil Recovery, EOR) présente un avantage indéniable par rapport à l’injection du gaz seul pour pallier les problèmes de ségrégation gravitaire et de digitations visqueuses. Son utilisation systématique en ingénierie du réservoir nécessite des connaissances plus approfondies sur son comportement en milieu poreux. La littérature montre deux types d’approches expérimentales basées soit sur des études pétrophysiques effectuées sur des systèmes poreux 3D et basées sur des mesures de pressions intégrées sur l’ensemble du milieu poreux, soit sur des études micro-fluidiques qui permettent une visualisation directe de l’écoulement mais qui sont limitées à des systèmes modèles dans des géométries à 1 ou 2 dimensions. L’objectif de cette thèse est de faire le pont entre ces deux approches. La stratégie proposée consiste à caractériser in situ l’écoulement de la mousse dans des milieux poreux 3D à différentes échelles, en utilisant des techniques complémentaires permettant d’accéder à une large gamme de résolutions spatiale et temporelle. Un environnement instrumenté donnant accès aux mesures pétro-physiques classiques a été développé puis couplé à différentes cellules d’observation conçues spécifiquement pour chaque instrument de caractérisation. Dans un premier temps, un scanner X a été utilisé pour décrire et visualiser les écoulements de la mousse à l’échelle de la carotte. La rhéologie de la mousse à cette échelle a pu être étudiée en fonction des conditions d’injections comme la vitesse interstitielle du gaz et la qualité de mousse. Dans un deuxième temps, la technique de diffusion des neutrons aux petits angles (SANS) a permis de sonder la texture de la mousse en écoulement sur trois ordres de grandeurs en taille. Des informations in situ sur la texture de la mousse en écoulement (taille et densité des bulles et des lamelles) ont pu être mesurées pour différentes qualités de mousse puis en fonction de la distance au point d’injection. Une comparaison avec les caractéristiques géométriques du milieu poreux a également été effectuée. Dans un troisième temps, la micro-tomographie X rapide haute résolution sur Synchrotron a été utilisée pour visualiser la mousse en écoulement à l’échelle du pore. Cette technique a permis de confirmer de visu certaines caractéristiques de la mousse mesurées par SANS et de décrire en sus les effets d’intermittence du piégeage de la mousse. Cette étude constitue une étape importante de la caractérisation multi-échelle de l’écoulement des mousses en milieux poreux 3D et apporte des éléments de réponse à certaines hypothèses admises.

International audience; A high number of factors controlled by the experimenter has to be optimized to successfully separate, ionize and detect compounds when analyzing complex matrices by liquid chromatography hyphenated to high resolution mass spectrometry (LC-UV/MS). Key steps to manage such hyphenation are focused on desolvation and ionization processes. In this study, a design of experiments approach was used to optimize decisive parameters (i.e. nebulising, drying and sweep gas flow rates, ion transfer capillary voltage and temperature) for electrospray ionization and atmospheric pressure chemical ionization sources both in positive and negative modes. Central composite designs including 131 experiments each were built to cover rationally a sufficiently wide range of operating conditions. Each run was repeated three times to insure stable conditions of ionization and thus a satisfactory repeatability. Extracted ion chromatograms of twelve model oxygenated compounds were integrated and used as responses for experiment designs. Quadratic models for each standard allowed to take into account interactions between factors. Then responses were simultaneously maximized to achieve optimized factors. To illustrate the methodology relevance, optimal conditions were applied to a lignocellulosic biomass fast pyrolysis oil. Thanks to our high sensitivity method, a large number of molecular formulae was identified, as for instance in negative-ion mode electrospray with more than 5500 identified molecular formulae whereas analysis of the same sample by mass spectrometry without any prior chromatographic separation provided less than 2000 molecular formulae. In short, this study proposed a rational methodology to optimize ionization efficiency for LC-UV/MS analysis of complex mixtures.

L’incertitude et l’ampleur des transformations liées aux enjeux énergie-climat ainsi que l’irruption potentielle de ruptures (technologiques, politiques, économiques) ont conduit plusieurs organisations et institutions à s’interroger sur les trajectoires possibles permettant de limiter la hausse des températures moyennes en-dessous de 2°C et sur les contreparties socio-économiques ou environnementales associées. Dans cette perspective, de nombreux travaux visant à modéliser ces trajectoires complexes ont été menés par différents acteurs tels que des instituts de recherche académiques, des organisations inter-gouvernementales ou encore certaines entreprises. Les projections énergétiques sont au coeur de ces exercices de modélisation. En comparaison d’autres secteurs, la production d’énergie comporte certaines spécificités : 1. l’énergie est utilisée dans tous les secteurs de l’économie ; 2. la production d’énergie requiert des infrastructures de long terme ; 3. la production et l’utilisation d’énergie s’accompagnent d’externalités environnementales locales et globales. L’introduction de la problématique climatique dans les exercices de modélisation est un véritable enjeu pour les modélisateurs. Au-delà de la description des interactions traditionnelles entre les systèmes énergétique et économique, la prise en compte des enjeux de transition et les impacts physiques du changement climatique apporte une complexité nouvelle et suscite de nombreuses questions. Les modèles sont sous-jacents à la plupart des scénarios énergie-climat et constituent des outils très utilisés pour évaluer l’impact des politiques mises en oeuvre et aider à la décision des acteurs politiques et

International audience

This study presents the first published subsidence analysis during the deposition of the Montney Formation. It was deposited during the Early Triassic (ca. 252.2–245 Ma) in the Western Canadian Sedimentary Basin (WCSB) located along the western margin of the North American craton. Subsidence analyses of six representative wells and two outcrop sections along a proximal to distal transect are presented using a backstripping method integrating recent high-resolution stratigraphic correlations for the Montney Formation. The entire Paleozoic to Cenozoic sedimentary column of the WCSB was backstripped to put the deposition of the Montney Formation into a broader context and provide results regarding the type of subsidence and geodynamic setting for the Montney Formation.The spatial and temporal evolution of the subsidence during the deposition of the Montney Formation indicates that the most likely basin setting is a foreland. The tectonic subsidence during the Triassic is herein interpreted as a combination of the topographic loading of the orogenic wedge (flexure) and the sublithospheric “loading” caused by slab load-driven subsidence (dynamic subsidence). This suggests that the retro-foreland basin setting was associated with an eastward dipping subduction during the deposition of the Montney Fm.Three foreland stages are thus recorded in the whole WCSB, with evidence for: 1) a Late Permian (fore-arc) pro-foreland setting; then 2) a Triassic collisional retro-foreland basin prior to the well-known; 3) Jurassic-Cenozoic collisional retro-foreland.

Le développement de nouveaux procédés et catalyseurs pour une chimie durable est au coeur d’intenses efforts de recherche et d’innovation partout dans le monde. L’essor de nouvelles molécules biosourcées produites à partir de ressources renouvelables telles que la biomasse lignocellulosique doit nécessairement s’accompagner d’outils de caractérisation performants et adaptés, en particulier pour l’analyse de composés oxygénés.Cet article propose un panorama des différents volets que peut comprendre une stratégie analytique, avec un focus particulier sur des techniques de fractionnement et des techniques séparatives en rupture par rapport aux approches plus classiques. Les caractéristiques clés de ces techniques sont décrites au travers de l’analyse d’une huile de pyrolyse rapide de biomasse lignocellulosique, exemple choisi pour illustrer la grande complexité chimique que peut revêtir une matrice organique oxygénée issue d’une biomasse lignocellulosique.

Sulzer EX packing is widely used in lab-scale separation studies owing to its high efficiency, low theoretical stage height and small pressure drop. In this work the three fundamental characteristic mass transfer parameters of this packing, effective gas-liquid contact area (ae) gas-film and liquid-film mass transfer coefficient (kG) and (kL) are measured in a 0.19 mm ID counter-flow absorption column using aqueous liquids. With end effects removed, the results show that the effective gas liquid contact area is independent of gas and liquid loads and reaches about 90 % of the geometric area of the packing. Correlations of the dimensionless gas and liquid phase mass transfer parameters are determined as ??hG = 0.048 ????G1.0 ????G0.33 and ??h L = 0.050 ????L0.4????L0.5.

Thick Spathian deposits of the Lower Triassic Montney Formation are preserved in northeastern British Columbia and west-central Alberta, where they hold massive amounts of unconventional resources. Understanding the internal architecture of these marine deposits at basin-scale can provide a framework to better predict the distribution of source-rocks, reservoirs and seals within this petroleum system and to investigate their control on hydrocarbon generation and migration pathways. Ultimately, this high resolution stratigraphic framework can be used to investigate the impact of geological heterogeneities on well performance at the regional scale.In northeastern British Columbia, the Spathian deposits consist mainly of offshore and offshore transition sediments forming a wedge prograding from northeast to southwest. This wedge is punctuated by major marine flooding surfaces bounding parasequence sets that can be correlated regionally owing to their characteristic gamma ray logs signature and to the high density of well and core control. The regional correlation of these parasequence sets, based on over 1450 wells, reveals well-defined clinoform morphologies characterized by topset, foreset and bottomset geometries along a proximal-distal depositional profile. The facies analysis and the characteristic dimensions of these morphologies are consistent with deposition in a predominantly siliciclastic shoreface to shelf setting and marks a significant contrast to the ramp setting of hybrid clastic-carbonate lithologies which prevailed during the Griesbachian to Smithian. The stratigraphic architecture is analogous to “subaqueous shelf-prism clinoforms” that have been described on numerous present-day and ancient continental shelves. Subaqueous shelf-prism clinoforms typically display a sigmoidal shape in the dip direction and along-shore-elongated depositional thick in plan-view. This geometry results from the interaction of clastic sediment input with shelf hydrodynamic processes such as storm generated waves and sediment gravity flows, as well as nearshore and offshore bottom currents. Consequently, the topset, foreset and bottomset of these clinoforms are characterized by different depositional facies that can be predicted and mapped at basin-scale, over hundreds of kilometres.In the Spathian depositional system of Western Canada, clinoform bottomset facies are mainly a product of suspension deposition, hemipelagic sedimentation and mineral precipitation. These facies form the main source-rock intervals within the Montney Formation, due to anoxic conditions and lower sedimentation rates resulting in better preservation of organic matter. Clinoform foresets result from traction transport processes of coarser siliciclastics and higher sedimentation rates, forming thick, mostly organic-lean intervals with better reservoir quality. Foreset deposits form the thickest part of the Spathian parasequence sets and are the main targets of horizontal drilling and multistage fracturing. Clinoform topsets mainly consist of shoreface to offshore transition deposits and are poorly preserved due to the erosion under the top Montney unconformity. The distribution of the depositional thick in map view and along a strike-oriented regional cross-section suggest that these deposits were influenced by major structural elements at basin scale. The regional flooding surfaces bounding the parasequence sets might form extensive permeability barriers that potentially control up-dip migration of hydrocarbons within the Montney petroleum system

International audience; General awareness of induced seismicity and gas leakage related to energy reservoir exploitation has been on the rise for several years (McGarr, 2002; Davies et al., 2013). This includes events from short-term fluid injection for reservoir simulation (Giardini, 2009; Atkinson, 2016), Long term hydrocarbon extraction (Van Thienen-Visser and Breuness, 2015), under¬ground storage of natural gas (Cesca et al., 2014), waster water (Ellsworth, 2013), and carbon dioxide (Zoback and Gorelick, 2012). High rates of felt induced events in previously quiet areas are now considered critical for public safety and social licence to operate (Petersen et al, 2016). Concerns about con¬tamination of ground water and climate effects have followed suit (Darrah et al., 2014; Davies et al., 2014). Prominent injection-induced seismicity that raised concerns are: the Preese Hall-1 frack-related M2.3 in the United King¬dom (de Pater and Baisch, 2011; Clark et al., 2014); an M~3.4 during the Basel, Switzerland, Geothermal project (Häring et al., 2008; Giardini, 2009), increased central-US water-disposal M>3 earthquakes (e.g. Ellsworth, 2013), and M~4 fracking-in¬duced events in Canada (Atkinson et al., 2016). In the case of gas leakage owing to loss of well integrity, industry long-run estimates range between a few per cent to as much as 50% (Burfatto et al., 2003). For non-conventional resource wells drilled since 2009 in Pennsylvania, well-inspec¬tion records suggest that as many as 40% have integrity issues (Davies et al. 2014; Ingraffea et al., 2014) and China (Lei et al., 2017). The proliferation of microearthquakes many times foreshad¬ows damaging ones and changes in well integrity. Substantial progress has been made in cost-effective, specialized seismic networks that can address these issues (e.g., Van der Baan et al., 2013). We describe these over a ~ 5 x 5 km reservoir in a ~10 x 10 km lease. As the optimal best practice, we suggest the monitoring scheme be integrated into a reservoir-management plan using Seismic Emission Tomography (SET; e.g. Sicking et al., 2017). In addition to adding value for fracture characterization and production management, only a portion of a permanent SET net is needed for regulatory compliance.

International audience

International audience

In spite of the increasingly stringent emission standards, the constant growth of road traffic contributes to climate change and induces detrimental effects on the environment. The European REWARD project (REal World Advanced Technologies foR Diesel Engines) aims to develop a new generation of Diesel engines complying with stricter post Euro 6 legislation and with lower CO 2 emissions. Among the different technologies developed, a fuel-efficient two-stroke Diesel engine suited for C-segment passenger cars will be designed and experimentally evaluated. One major challenge for two-stroke engines is the achievement of an efficient scavenging. As the emptying of the in-cylinder burnt gases and the filling by fresh gases is performed at the same time, the challenge consists in removing as much burnt gases as possible while avoiding the bypass of fresh air toward the exhaust line. For the considered application, the uniflow scavenging architecture, which is featured by ports located in the bottom of the cylinder and valves in the head, is selected. Two possible arrangements for the intake and the exhaust are compared: either the standard configuration for which the intake is ensured by the ports and the exhaust by the valves or the reverse configuration. Both standard and reverse configurations are first compared through 0D system simulations, performed with LMS Imagine.Lab Amesim and then by 3D CFD simulations with CONVERGE. The standard configuration is favored, thanks to better ISFC performances, especially at low and medium loads operating conditions. In addition, the scavenging is strongly penalized for the reverse architecture due to the drag downstream the intake valves.

Les catalyseurs de reformage catalytique, procédé majeur à l’échelle de la raffinerie, sont composés departicules de platine subnanométriques dispersées sur un support oxyde de type alumine gamma. La naturedes sites actifs et leur comportement catalytique demeurent sujets de controverse. Cet article montre lesapports du calcul ab initio dans l’élucidation de la physico-chimie de surface de ces systèmes, en révélantdes phénomènes de reconstruction forte des agrégats selon l’agencement atomique du support et del’environnement réactionnel.

Land use change (LUC) is the second largest human-induced source of greenhousegases. While LUC impacts are mostly immediate, policy makers consider it to be evenlyspread over time. In the context of public evaluation of projects, I theoretically show that,as long as the discounting process perfectly offsets the rise of carbon prices, cost-benefitanalysis outcomes are not affected. When this condition does not hold, which is particularto the global warming issue, the uniform time-accounting of LUC distorts present valuesby emphasizing both the discounting process and the increase in the carbon price over time.This induced bias is quantified in a case study of bioethanol in France. Depending on thetype of impact and discounting and carbon pricing assumptions, a downward/upward biasbetween ±15% and ±30% of the LUC value is found. Two simple decision tools are pro-vided to improve accounting of LUC impacts.

Land use change (LUC) is the second largest human-induced source of greenhousegases. While LUC impacts are mostly immediate, policy makers consider it to be evenlyspread over time. In the context of public evaluation of projects, I theoretically show that,as long as the discounting process perfectly offsets the rise of carbon prices, cost-benefitanalysis outcomes are not affected. When this condition does not hold, which is particularto the global warming issue, the uniform time-accounting of LUC distorts present valuesby emphasizing both the discounting process and the increase in the carbon price over time.This induced bias is quantified in a case study of bioethanol in France. Depending on thetype of impact and discounting and carbon pricing assumptions, a downward/upward biasbetween ±15% and ±30% of the LUC value is found. Two simple decision tools are pro-vided to improve accounting of LUC impacts.

This article investigates whether anticipated technological progress can be expected to offset the CO2 emissions resulting from rapid air traffic growth. Global aviation CO2 emissions projections are examined for eight geographical zones until 2025. Air traffic flows are forecast using a dynamic panel-data econometric model, and then converted into corresponding quantities of air traffic CO2 emissions using specific hypotheses and energy factors. None of our nine scenarios appears compatible with the objective of 450 ppm CO2-eq. recommended by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Nor is any compatible with the Panel’s aim of limiting global warming to 3.2 °C

This paper investigates the impact of primary energy and technology cost uncertainty on the achievement of renewable and especially biofuel policies ± mandates and norms ± in France by 2030. A robust optimization technique that allows to deal with uncertainty sets of high dimensionality is implemented in a TIMES-based long-term planning model of the French energy transport and electricity sectors. The energy system costs and potential benefits (GHG emissions abatements, diversification) of the French renewable mandates are assessed within this framework. The results of this systemic analysis highlight how setting norms and mandates allows to reduce the variability of CO2 emissions reductions and supply mix diversification when the costs of technological progress and prices are uncertain. Beyond that, we discuss the usefulness of robust optimization in complement of other techniques to integrate uncertainty in large-scale energy models.

This paper provides i) air traffic and ii) Jet-Fuel demand projections at the worldwide level and for eight geographical zones until 2025. The general methodology may be summarized in two steps. First, air traffic forecasts are estimated using econometric methods. The modeling is performed for eight geographical zones, by using dynamic panel-data econometrics. Once estimated from historical data, the model is then used to generate air traffic forecasts. Second, the conversion of air traffic projections into quantities of Jet-Fuel is accomplished using the ‘Traffic Efficiency’ method developed previously by UK DTI to support the IPCC (IPCC (1999)). One of our major contribution consists in proposing an alternative methodology to obtain Energy Efficiency coefficients and energy efficiency improvements estimates based on modeling at the macro-level.These estimates are obtained by directly comparing the evolution of both Jet-Fuel consumption and air traffic time series from 1983 to 2006. According to our ’Business As Usual’ scenario, air traffic should increase by about 100% between 2008 and 2025 at the world level, corresponding to a yearly average growth rate of about 4.7%. World Jet-Fuel demand is expected to increase by about 38% during the same period, corresponding to a yearly average growth rate of about 1,9% per year. Air traffic energy efficiency improvements yield effectively to reduce the effect of air traffic rise on the Jet-Fuel demand increase, but do not annihilate it. Thus, Jet-Fuel demand is unlikely to diminish unless there is a radical technological shift, or air travel demand is restricted.

La transposition de la directive européenne du 19 décembre 1996 sur le «marché intérieur de l'électricité » a été réalisée en France par la loi du 10 février 2000 sur « la modernisation et le développement du service public de l'électricité ». Après les craintes suscitées par les premières options proposées par la Commission et les pays les plus libéraux, il apparaît que le degré d'ouverture minimum des marchés restera pragmatique et mesuré. La loi française permet notamment le maintien d'une politique énergétique grâce à la programmation pluriannuelle des investissements qui fixe les objectifs en matière de capacité de production par source d'énergie primaire, technique de production et zone géographique. L'autorisation d'exploiter une installation et la possibilité de lancer des appels d'offres sont les deux instruments dont dispose le ministre chargé de l'énergie pour mettre en œuvre cette politique. De plus, le service public de l'électricité est défini pour la première fois au niveau législatif et est conforté par l'élargissement des missions du fonds de péréquation de l'électricité ainsi que par la création d'un « fonds du service public de l' électricité ».Le principe retenu étant celui d'une ouverture du marché limitée aux exigences de la directive, celle-ci était voisine de 30 % lorsque le décret de mai 2000 a fixé le seuil d'éligibilité à 16 GWh (soit environ 1 200 clients). En février 2003, le seuil national devrait être légèrement supérieur à 9 GWh et le nombre d'éligibles avoisiner 2 200, ce qui représentera environ 35 % de la consommation française . Si un certain nombre d'incertitudes juridiques demeurent concernant les possibilités de négoce, celui devrait inéluctablement se développer avec notamment la création le 26 novembre dernier de la première bourse française appelée « powernext ». Les interrogations portent désormais sur le niveau d'ouverture que retiendra la nouvelle directive actuellement en discussion et qui devrait être effectif dès 2005.

Notre objectif de contribution à l'élaboration des scénarios énergétiques à long terme s'appuie sur un mode de représentation graphique global et un cadre d'analyse des évolutions énergétiques propres que nous développons en trois temps :1. la nature de l'analyse nécessite l'usage de séries statistiques filtrées et non brutes afin de ne conserver que les tendances de long terme.2. toute évolution doit être analysée en tenant compte de ses trois dimensions : valeur absolue, sens des variations et vitesse des variations. La vitesse des variations, que nous appelons «dynamique», fait référence aux phases d'accélération / décélération. Nous utilisons la représentation en phase en complément graphique au calcul de la dynamique. Au-delà du simple usage graphique, cette représentation intègre la dimension économique du développement d'une énergie en synthétisant et illustrant le degré de tension entre offre et demande.3. l'analyse des énergies primaires impose de prendre en compte simultanément quantité (consommation) et part de marché. Nous adoptons une représentation graphique, dite fic, consistant à croiser les historiques des consommations et des parts de marché d'une énergie primaire donnée, sur une échelle logarithmique.

La transposition de la directive européenne du 19 décembre 1996 sur le «marché intérieur de l'électricité » a été réalisée en France par la loi du 10 février 2000 sur « la modernisation et le développement du service public de l'électricité ». Après les craintes suscitées par les premières options proposées par la Commission et les pays les plus libéraux, il apparaît que le degré d'ouverture minimum des marchés restera pragmatique et mesuré. La loi française permet notamment le maintien d'une politique énergétique grâce à la programmation pluriannuelle des investissements qui fixe les objectifs en matière de capacité de production par source d'énergie primaire, technique de production et zone géographique. L'autorisation d'exploiter une installation et la possibilité de lancer des appels d'offres sont les deux instruments dont dispose le ministre chargé de l'énergie pour mettre en œuvre cette politique. De plus, le service public de l'électricité est défini pour la première fois au niveau législatif et est conforté par l'élargissement des missions du fonds de péréquation de l'électricité ainsi que par la création d'un « fonds du service public de l' électricité ».Le principe retenu étant celui d'une ouverture du marché limitée aux exigences de la directive, celle-ci était voisine de 30 % lorsque le décret de mai 2000 a fixé le seuil d'éligibilité à 16 GWh (soit environ 1 200 clients). En février 2003, le seuil national devrait être légèrement supérieur à 9 GWh et le nombre d'éligibles avoisiner 2 200, ce qui représentera environ 35 % de la consommation française . Si un certain nombre d'incertitudes juridiques demeurent concernant les possibilités de négoce, celui devrait inéluctablement se développer avec notamment la création le 26 novembre dernier de la première bourse française appelée « powernext ». Les interrogations portent désormais sur le niveau d'ouverture que retiendra la nouvelle directive actuellement en discussion et qui devrait être effectif dès 2005.

Notre objectif de contribution à l'élaboration des scénarios énergétiques à long terme s'appuie sur un mode de représentation graphique global et un cadre d'analyse des évolutions énergétiques propres que nous développons en trois temps :1. la nature de l'analyse nécessite l'usage de séries statistiques filtrées et non brutes afin de ne conserver que les tendances de long terme.2. toute évolution doit être analysée en tenant compte de ses trois dimensions : valeur absolue, sens des variations et vitesse des variations. La vitesse des variations, que nous appelons «dynamique», fait référence aux phases d'accélération / décélération. Nous utilisons la représentation en phase en complément graphique au calcul de la dynamique. Au-delà du simple usage graphique, cette représentation intègre la dimension économique du développement d'une énergie en synthétisant et illustrant le degré de tension entre offre et demande.3. l'analyse des énergies primaires impose de prendre en compte simultanément quantité (consommation) et part de marché. Nous adoptons une représentation graphique, dite fic, consistant à croiser les historiques des consommations et des parts de marché d'une énergie primaire donnée, sur une échelle logarithmique.

Dans le contexte énergétique actuel, caractérisé par le décalage entre orientations du courtterme et enjeux du long terme, les travaux de prospective revêtent un intérêt particulier. Notreétude porte sur une évaluation des résultats de quelques-uns de ces travaux à long (2020) et trèslong terme (2050). Nous limitons notre analyse au plan mondial en dépit des limites inhérentesà un tel niveau d'agrégation.L'approche que nous développons consiste à privilégier la dynamique des phénomènes. Nousmettons ainsi en évidence un phénomène de ralentissement simultané des croissancesdémographique, économique et énergétique depuis les années soixante. La croissance du revenupar tête et de la consommation d'énergie par tête n'échappent pas à cette tendance.Parallèlement, l'intensité énergétique suit une trajectoire solidement orientée à la baisse. Notreméthode fait apparaître en outre un phénomène commun à toutes les énergies, qu'elles soientdominantes ou non : la croissance de leur consommation est affectée par un fort ralentissement.L'ensemble du système énergétique semble ainsi tendre vers une zone de stabilité.Dans l'ensemble, les travaux de prospective se situent en rupture, plus ou moins prononcée, parrapport à ces évolutions. Dans la plupart des scénarios, les rythmes anticipés de croissanceéconomique et de consommation d'énergie sous-entendent un prochain et brutal retournementde la dynamique actuelle. Nous observons que l'emploi du seul taux de croissance annuelmoyen est insuffisant à rendre clairement compte des tendances de long terme qui suivent destrajectoires courbes et non linéaires. Des erreurs de diagnostic dans l'analyse du passé sont alorssusceptibles d'alimenter les modèles de projections en hypothèses dont les dynamiquesimplicites ne sont pas pleinement appréhendées.

L’application des méthodes de bootstrap aux modèles de régression permet dobtenir desapproximations de la distribution des coefficients ainsi que la distribution des erreurs deprédiction. Dans cet article, nous nous intéressons à l’application des techniques debootstrap pour déterminer des intervalles de prédiction à partir d’une modélisationéconométrique où les régresseurs sont des données. Nous abordons différents problèmesliés à cette application : la détermination du nombre de réplications, le choix de la méthodede calcul de l’estimateur des moindres carrés ordinaires (pseudo-inverse ou inverse) ainsique l’algorithme de tri de la statistique considérée. Ces investigations proviennent desbesoins de prédiction des coûts dans l’industrie automobile dès la phase d’avant-projet dudéveloppement d’un nouveau véhicule. Généralement, les échantillons sont de faible tailleet les termes erreur n’ont pas forcément une distribution gaussienne. Ainsi, l’utilisation destechniques de bootstrap permet d’améliorer les intervalles de prédiction en retranscrivant ladistribution originale des données. Deux exemples (moteur et réservoir) illustrent la mise enoeuvre de ces techniques.

The results presented here are part of research work originally based on the problemconcerning the valuation of investment projects subject to specific fiscal rules, such asthose encountered in the upstream oil industry. More precisely, the first question addressedwas how to determine the economic value of an investment project partly financed byborrowing, when the revenue from the project is subject to a different tax rate from the oneused to calculate the discount rate, and when the loan allocated to the project is differentfrom the one corresponding to the target debt ratio defined by the company for this type ofprojects. We propose a method which is, in fact, more general in scope. It is presented inthe first part of this article and corresponds to the adaptation of classic ATWACCcalculations. A simple answer is to add each year, to the project cash flow, an after taxloan cost differential (negative or positive). The formulation adopted (“generalizedATWACC method”) is independent of any consideration related to debt ratios. Thesecond question addressed here is the use of the Arditti-Levy (BTWACC) method, the onemost commonly used in the Exploration-Production branch of the oil industry. While themethod is appropriate to deal with for complex specific tax rates, it needs to be adjusted ifthe company allocates to a project a loan representing proportionally more (or less) thanthe fraction corresponding to its consolidated debt ratio. A suitable approach is developedhere. However the formulation, by further complicating a method which in any casecannot be used without precaution, does not possess the simplicity of that of thegeneralized ATWACC method, and the latter should therefore be preferred in allsituations.

Dans le contexte énergétique actuel, caractérisé par le décalage entre orientations du courtterme et enjeux du long terme, les travaux de prospective revêtent un intérêt particulier. Notreétude porte sur une évaluation des résultats de quelques-uns de ces travaux à long (2020) et trèslong terme (2050). Nous limitons notre analyse au plan mondial en dépit des limites inhérentesà un tel niveau d'agrégation.L'approche que nous développons consiste à privilégier la dynamique des phénomènes. Nousmettons ainsi en évidence un phénomène de ralentissement simultané des croissancesdémographique, économique et énergétique depuis les années soixante. La croissance du revenupar tête et de la consommation d'énergie par tête n'échappent pas à cette tendance.Parallèlement, l'intensité énergétique suit une trajectoire solidement orientée à la baisse. Notreméthode fait apparaître en outre un phénomène commun à toutes les énergies, qu'elles soientdominantes ou non : la croissance de leur consommation est affectée par un fort ralentissement.L'ensemble du système énergétique semble ainsi tendre vers une zone de stabilité.Dans l'ensemble, les travaux de prospective se situent en rupture, plus ou moins prononcée, parrapport à ces évolutions. Dans la plupart des scénarios, les rythmes anticipés de croissanceéconomique et de consommation d'énergie sous-entendent un prochain et brutal retournementde la dynamique actuelle. Nous observons que l'emploi du seul taux de croissance annuelmoyen est insuffisant à rendre clairement compte des tendances de long terme qui suivent destrajectoires courbes et non linéaires. Des erreurs de diagnostic dans l'analyse du passé sont alorssusceptibles d'alimenter les modèles de projections en hypothèses dont les dynamiquesimplicites ne sont pas pleinement appréhendées.

L'objectif de cet article est de présenter une vision nouvelle de la convergence et del’unicité des méthodes traditionnelles permettant d’étudier la rentabilité d’investissements.Nous montrons que chacune de ces méthodes (Globale classique, Arditti-Levy, FondsPropres, Flux Nets) correspond à un cas particulier d’une formulation unique, ce quiassure immédiatement leur cohérence. Outre l’égalité des Valeurs Actuelles Nettes quandle ratio d’endettement est défini par rapport à la valeur théorique du projet, nous endéduisons également la relation obtenue quand l’emprunt est initialement défini parréférence au montant de l'investissement. Elle est complétée par une relation entre taux derentabilité interne. Cette nouvelle approche permet aussi d’analyser, sous un anglenouveau, la relation devant exister entre le coût des capitaux propres d’une firme nonendettée et le coût moyen après impôt du capital d’une firme endettée de même risqueopérationnel pour que Valeur Actuelle Nette et "Adjusted Present Value" soient égales. Unrésultat, nouveau à notre connaissance, est obtenu : la généralisation de la relation deModigliani et Miller au cas d’un projet de durée quelconque. L’approche proposée estissue, de façon assez surprenante, de la formulation d’un problème particulier présenté enpremière section. Ce problème correspond à l’évaluation, par une entreprise employantune méthode classique de rentabilité globale, d’un projet d’investissement soumis à untaux d’imposition différent de celui utilisé pour le calcul du taux d’actualisation, lorsqu’iln’y a pas de consolidation fiscale ou dans les cas équivalents fréquents dans l’industriepétrolière.

L'objectif de cet article est de présenter une vision nouvelle de la convergence et del’unicité des méthodes traditionnelles permettant d’étudier la rentabilité d’investissements.Nous montrons que chacune de ces méthodes (Globale classique, Arditti-Levy, FondsPropres, Flux Nets) correspond à un cas particulier d’une formulation unique, ce quiassure immédiatement leur cohérence. Outre l’égalité des Valeurs Actuelles Nettes quandle ratio d’endettement est défini par rapport à la valeur théorique du projet, nous endéduisons également la relation obtenue quand l’emprunt est initialement défini parréférence au montant de l'investissement. Elle est complétée par une relation entre taux derentabilité interne. Cette nouvelle approche permet aussi d’analyser, sous un anglenouveau, la relation devant exister entre le coût des capitaux propres d’une firme nonendettée et le coût moyen après impôt du capital d’une firme endettée de même risqueopérationnel pour que Valeur Actuelle Nette et "Adjusted Present Value" soient égales. Unrésultat, nouveau à notre connaissance, est obtenu : la généralisation de la relation deModigliani et Miller au cas d’un projet de durée quelconque. L’approche proposée estissue, de façon assez surprenante, de la formulation d’un problème particulier présenté enpremière section. Ce problème correspond à l’évaluation, par une entreprise employantune méthode classique de rentabilité globale, d’un projet d’investissement soumis à untaux d’imposition différent de celui utilisé pour le calcul du taux d’actualisation, lorsqu’iln’y a pas de consolidation fiscale ou dans les cas équivalents fréquents dans l’industriepétrolière.

Le problème à l'origine de la recherche dont les résultats sont en partie présentés ici estcelui de l'évaluation de projets d'investissement soumis à une fiscalité spécifique telle quecelles qui s'appliquent dans le secteur de l'Exploration et Production pétrolières. Plusprécisément il s'agissait d'étudier un projet partiellement financé par emprunt, lorsque lesrevenus de ce dernier sont soumis à un taux d’imposition différent de celui utilisé pour lecalcul du taux d’actualisation de l’entreprise et lorsque la part d'emprunt dans lefinancement du projet est différente de celle correspondant au ratio d'endettement définipar l'entreprise pour ce type de projets. La méthode proposée pour répondre à la questionposée a en fait une portée plus générale. Elle est présentée dans une première partie etcorrespond à l'adaptation d'une méthode de calculs de rentabilité globale classique. Unesolution simple consiste à ajouter chaque année au flux de trésorerie du projet undifférentiel de coût après impôt des emprunts (négatif ou positif). Une fois défini le tauxd’actualisation, la formulation retenue (méthode classique «généralisée») est indépendantede toute considération relative aux ratios d’endettement. Des compléments théoriques sontprésentés en deuxième partie. La question traitée ensuite est celle de l'utilisation de laméthode d’Arditti-Levy ("shadow interest"), la plus couramment utilisée dans le secteurExploration-Production de l’industrie pétrolière. Assez bien adaptée à la prise en comptede fiscalités spécifiques complexes, elle doit cependant faire l'objet d'aménagementslorsque l’entreprise affecte à un projet un emprunt représentant proportionnellement plus(ou moins) que la fraction correspondant au ratio d’endettement à respecter sur l’ensembledes projets du même type. Une approche adéquate est développée. Mais la formulationprésentée, en conduisant à alourdir une méthode qui de façon générale ne peut être utiliséesans précautions, n'a pas la simplicité de celle correspondant à la méthode proposée enpremière partie. Cette «méthode classique généralisée» nous semble ainsi préférable danstous les cas de figure.

Cet article préparé pour la Revue de l’Énergie à l’occasion de son 50e anniversaire fait le point surl’accentuation de la mondialisation et l’évolution des formes de concurrence dans le secteur amontde l’industrie pétrolière.Après une analyse historique rapide des marchés pétroliers, le jeu des principaux acteurs est étudié :ouverture par les pays producteurs de nouveaux "territoires de chasse" aux compagniesinternationales, internationalisation des compagnies nationales, stratégie d’alliances etrapprochement des entreprises pétrolières et parapétrolières, internationalisation du capital, réponseaux défis de la préservation de notre environnement.Les annexes présentent quelques données non comprises dans l'article de la Revue de l'Énergie.

Si certaines théories économiques ont pu désespérément être en quête d’une pratique, lathéorie des options s’est à l’inverse révélée doublement fructueuse. Développée au début desannées 70, elle a permis l’évaluation d’actifs conditionnels (les options proprement dites)négociés sur les marchés (financiers ou de matières premières). Mais son champ d’applicationne cesse de s’étendre et l’on découvre une nature optionnelle à un nombre croissant d’actifs.Prenons l’exemple d’actifs physiques tels que des réserves pétrolières non développées(Paddock, Siegel et Smith, 1988). Développer ces réserves revient à exercer une option dont leprix du sous-jacent serait la valeur des réserves développées, le prix d’exercice le coût dedéveloppement, l’échéance la date de restitution du gisement, … En règle générale, uninvestissement risqué revêt une nature optionnelle s’il présente une irréversibilité (des coûtsinduits), une flexibilité (dans la date de sa réalisation) et une incertitude (sur les recettes ou lescoûts). Une part importante de la littérature économique traite de ce sujet dénommé Realoption analysis par les anglo-saxons.Cet article est consacré à des actifs financiers dont la nature optionnelle peut semblerparadoxale, à savoir les capitaux propres (actions) et la dette capitalisée (obligations). Sonambition est de présenter au lecteur une synthèse de travaux réalisés sur le sujet tout ensoulignant les applications potentielles*Dans une première partie, nous montrerons, sur un cas simplifié, qu’être actionnaire d’unefirme endettée équivaut à détenir une option d’achat sur la valeur de l’entreprise, cette optionayant le montant de remboursement de la dette comme prix d’exercice et son échéance commematurité.Calculer la valeur de cette option équivaut à déterminer la valeur économique de laresponsabilité limitée de l’actionnaire en cas de défaillance de la société. Parallèlement, lescréanciers seront décrits comme vendeurs d’une option de vente. Ainsi les actionnaires,détenteurs d’une option, devraient être favorables, contrairement aux créanciers, à unaccroissement du risque d’activité de la firme. L’approche optionnelle nous permettra deretrouver l’égalité entre valeur de marché de l’entreprise et somme de la dette et des capitauxpropres. Un calcul du taux d’intérêt de cette dette sera rendu possible.Dans une deuxième partie, nous étudierons la cohérence sous certaines hypothèses de cetteapproche avec celles du MEDAF et de Modigliani et Miller. Nous retrouverons que le coûtmoyen pondéré du capital est indépendant du ratio d’endettement. L’influence de diversfacteurs (maturité de la dette, taux d’intérêt, volatilité des actifs de l’entreprise, …) sur lerisque systématique de la firme sera étudiée.Les troisième et quatrième parties seront consacrées aux tentatives de résolution des difficultéssoulevées par l’implémentation pratique du modèle. La complexité du financement d’uneentreprise, ainsi que l’impossibilité d’une évaluation directe de certains paramètres, rendentnon-opérationnel le modèle simplifié précédemment développé. Deux types de démarchesseront présentées :• l’emploi de modèles pour options composées permettant de mieux rendre compte de lacomplexité du financement de la firme ; les concepts de dette prioritaire et de dette garantieseront étudiés ;• l’utilisation du modèle de Black et Scholes avec une simplification des paramètresnécessaires (endogénisation de la volatilité, calcul d’une duration pour l’échéance de ladette, …).En conclusion, nous mettrons l’accent sur les applications possibles de cette approcheoptionnelle qui permet de calculer la volatilité des actifs et le coût du capital d’une entreprisedonnée.

La région du Golfe de Guinée en Afrique de l’Ouest est l’une de celles dont la production etles réserves ont le plus considérablement augmenté depuis quelques années, essentiellementgrâce à l’offshore. C’est également là que se sont faites les plus spectaculaires découvertes deces dernières années notamment en mer profonde. Les faibles coûts de production et le bonaccueil réservé aux investisseurs étrangers font de la région une destination de choix pourtoutes les grandes compagnies internationales, même si les incertitudes et les tensionspolitiques demeurent et fragilisent la situation.Dans ces conditions, les relations qu’entretiennent les États hôtes avec les compagniespétrolières étrangères évoluent : au-delà des aspects purement formels de ces nouveauxrapports (voir encadré consacré aux contrats pétroliers), c’est tout l’ancien système des“ chasses gardées ” qui est remis en cause par l’ouverture de plus en plus grande du secteuraux lois de la concurrence.Neuf pays seront développés en détail : le Nigeria, l’Angola, le Gabon, le Congo, leCameroun, la Guinée Equatoriale, la Côte d’Ivoire et le Tchad.

Depuis le début des années 90, de nombreux travaux sont effectués pour fournir une approche probabiliste de l'estimation des réserves ultimes récupérables de pétrole conventionnel. Sur la base de ces études, plusieurs formules d'estimation ont été proposées sans que l'on ait, jusqu'alors, donné d'intervalles de confiance attenants.C'est dans ce cadre probabiliste que notre travail s'inscrit. Nous cherchons à mettre en place un modèle statistique propre de la distribution de la taille des champs au sein d'un système pétrolier. Ce modèle nous permet de construire les outils nécessaires à l'évaluation de la qualité des formules d'estimation qui existent. Nous mettons alors en évidence leur manque de fiabilité, en fournissant notamment des intervalles de confiance dans lesquelles elles s'inscrivent. Nous proposons ensuite des solutions pour tenter d'améliorer la robustesse de ce modèle et les estimations de ses paramètres.Les données avec lesquelles nous effectuons les applications numériques sont les chiffres 1997 des réserves dites prouvées sur le système pétrolier défini par l'offshore de la mer du Nord (les 3 grabens de la mer du Nord) - Source IFP.

Depuis le début des années 90, de nombreux travaux sont effectués pour fournir une approche probabiliste de l'estimation des réserves ultimes récupérables de pétrole conventionnel. Sur la base de ces études, plusieurs formules d'estimation ont été proposées sans que l'on ait, jusqu'alors, donné d'intervalles de confiance attenants.C'est dans ce cadre probabiliste que notre travail s'inscrit. Nous cherchons à mettre en place un modèle statistique propre de la distribution de la taille des champs au sein d'un système pétrolier. Ce modèle nous permet de construire les outils nécessaires à l'évaluation de la qualité des formules d'estimation qui existent. Nous mettons alors en évidence leur manque de fiabilité, en fournissant notamment des intervalles de confiance dans lesquelles elles s'inscrivent. Nous proposons ensuite des solutions pour tenter d'améliorer la robustesse de ce modèle et les estimations de ses paramètres.Les données avec lesquelles nous effectuons les applications numériques sont les chiffres 1997 des réserves dites prouvées sur le système pétrolier défini par l'offshore de la mer du Nord (les 3 grabens de la mer du Nord) - Source IFP.

Depuis quelques années le secteur du raffinage est soumis à rude épreuve. Laconsommation de produits pétroliers augmente peu en Europe, leurs spécificationsse durcissent. En raison notamment des progrès permanents dans l'utilisation desunités, les surcapacités de traitement demeurent ... Tous ces facteurs réunis fontque les marges du raffinage à travers le monde restent faibles et insuffisantes pourfinancer correctement les investissements nouveaux.Malgré une légère amélioration par rapport à 1995, les marges de raffinage sont enmoyenne restées faibles en 1996. Selon la DHYCA, la marge nette moyenne pourune raffinerie complexe type européenne était de 1,84 $/bl en 1995 et 2,25 $/bl en1996. La sensible remontée des marges depuis la mi novembre jusqu'aux premièressemaines de 1997 a compensé leur faiblesse en particulier pendant l'été.Néanmoins, les marges calculées sur les grands produits restent insuffisantes pourcouvrir l'ensemble des coûts d'une raffinerie moyenne. En particulier elles nepermettent pas de couvrir l'amortissement des installations nouvelles, ni les fraisfinanciers (intérêts) qui y sont liés.