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The energy and political context in France suggests that households would have to deal with a strong constraint of CO2 emissions reduction in the next decades. Many questions then arise: Which technologies would enable this level of emission reduction? What policies should be implemented to achieve such a reduction ? What is the impact of these policies on household budget ? This PhD work tries to answer to these issues thanks to a residential and transports sectors TIMES model, which is a bottom-up model based on an optimization paradigm. This model relies on a highly disaggregated representation of households that allows a largely enhanced level of confidence in the results obtained, compared to other bottom-up models. Moreover, thanks to a survey we have launched among 2000 French households we are able to better design household energy consumption behavior. It is thus possible to take into account the constraints faced by the households and the tradeoffs they make between cost and comfort. This model is very useful for evaluating different policy tools considering their ability to lead to strong reductions and their impact on the household budget. A carbon tax then seems a good way to reduce CO2 emissions and subsidies seem to enhance the impact of the tax and help to reduce its distorting effect on household budget. ; Le contexte énergétique et politique en France laisse présager de l'apparition d'une forte contrainte de réduction des émissions de CO2 des ménages dans les décennies à venir. Plusieurs interrogations se posent alors : Quelles sont les technologies permettant d'atteindre une telle réduction ? Quelles politiques mettre en œuvre pour atteindre un tel objectif ? Et quel est l'impact de ces politiques sur le budget des ménages ? Le présent travail de thèse s'attache à répondre à ces questions à partir d'un modèle bottom-up d'optimisation de type TIMES portant sur les secteurs résidentiel et transports, réalisé dans le cadre de cette thèse. Ce modèle s'appuie notamment sur une représentation des ...

The energy and political context in France suggests that households would have to deal with a strong constraint of CO2 emissions reduction in the next decades. Many questions then arise: Which technologies would enable this level of emission reduction? What policies should be implemented to achieve such a reduction ? What is the impact of these policies on household budget ? This PhD work tries to answer to these issues thanks to a residential and transports sectors TIMES model, which is a bottom-up model based on an optimization paradigm. This model relies on a highly disaggregated representation of households that allows a largely enhanced level of confidence in the results obtained, compared to other bottom-up models. Moreover, thanks to a survey we have launched among 2000 French households we are able to better design household energy consumption behavior. It is thus possible to take into account the constraints faced by the households and the tradeoffs they make between cost and comfort. This model is very useful for evaluating different policy tools considering their ability to lead to strong reductions and their impact on the household budget. A carbon tax then seems a good way to reduce CO2 emissions and subsidies seem to enhance the impact of the tax and help to reduce its distorting effect on household budget. ; Le contexte énergétique et politique en France laisse présager de l'apparition d'une forte contrainte de réduction des émissions de CO2 des ménages dans les décennies à venir. Plusieurs interrogations se posent alors : Quelles sont les technologies permettant d'atteindre une telle réduction ? Quelles politiques mettre en œuvre pour atteindre un tel objectif ? Et quel est l'impact de ces politiques sur le budget des ménages ? Le présent travail de thèse s'attache à répondre à ces questions à partir d'un modèle bottom-up d'optimisation de type TIMES portant sur les secteurs résidentiel et transports, réalisé dans le cadre de cette thèse. Ce modèle s'appuie notamment sur une représentation des ménages très désagrégée qui permet d'apporter beaucoup plus de robustesse par rapport aux autres modèles de ce type, basés sur la description d'un ménage moyen. De plus, à l'aide d'une enquête auprès de 2000 ménages réalisée dans le cadre de cette thèse, il est possible de prendre en compte le comportement de consommation des ménages de manière relativement fine, notamment en rendant compte des contraintes subies par les ménages et des arbitrages qu'ils réalisent entre coût et confort. L'exercice de prospective réalisé à partir de ce modèle permet d'évaluer l'efficacité en terme de réduction et l'impact sur le budget des ménages de différents outils politiques. Il permet notamment de visualiser que l'instauration d'une taxe carbone est un moyen efficace de réduire les émissions et que la mise en place conjointe de subventions ciblées permet de compléter l'action de cette taxe tout en diminuant son impact distorsif sur le budget des ménages.

International audience ; The European energy and political context suggests that households will have to face up to making significant reductions of their energy consumption over the coming decades. Indeed European Union has adopted a 20 % reduction in energy consumption by 2020 in its climate energy package. The aim of this paper is not only to study the refurbishment and technological changes implied by such targets but also to show its impact on household budget as this ambitious target may imply strong efforts from households. Studies that deal with efficiency of policy tools generally adopt a global economic point of view and rarely consider dis-tributional impacts on final consumers and if so, do not consider possible differences in consumer behavior patterns regarding energy use. How can we therefore assess the suitability of such policies without clearly anticipating their repercussions on households, whose behavior is obviously heterogeneous? In order to provide useful insights about the impact of such policies on residential sector, it appears crucial to capture both household heterogeneity and household behaviour in long-term planning models. Our analysis relies on the TIMES-Households model which is a bottom-up optimization model from the MARKAL/TIMES family of energy models that allows for a very significant disag-gregation of demand and technological processes. The building stock and its inhabitants are then represented in a very detailed manner considering both technical and socio-demographic characteristics. Moreover, thanks to analyses picked from a detailed household survey we are then able to differentiate access to technologies, level of energy demand and equipment purchasing behaviour according to household characteristics (income, size, type of housing, occupation status). We show the impact on household budget of the 38 % reduction target of primary energy consumption in residential building stock by 2020 adopted by the French government.

International audience ; The European energy and political context suggests that households will have to face up to making significant reductions of their energy consumption over the coming decades. Indeed European Union has adopted a 20 % reduction in energy consumption by 2020 in its climate energy package. The aim of this paper is not only to study the refurbishment and technological changes implied by such targets but also to show its impact on household budget as this ambitious target may imply strong efforts from households. Studies that deal with efficiency of policy tools generally adopt a global economic point of view and rarely consider dis-tributional impacts on final consumers and if so, do not consider possible differences in consumer behavior patterns regarding energy use. How can we therefore assess the suitability of such policies without clearly anticipating their repercussions on households, whose behavior is obviously heterogeneous? In order to provide useful insights about the impact of such policies on residential sector, it appears crucial to capture both household heterogeneity and household behaviour in long-term planning models. Our analysis relies on the TIMES-Households model which is a bottom-up optimization model from the MARKAL/TIMES family of energy models that allows for a very significant disag-gregation of demand and technological processes. The building stock and its inhabitants are then represented in a very detailed manner considering both technical and socio-demographic characteristics. Moreover, thanks to analyses picked from a detailed household survey we are then able to differentiate access to technologies, level of energy demand and equipment purchasing behaviour according to household characteristics (income, size, type of housing, occupation status). We show the impact on household budget of the 38 % reduction target of primary energy consumption in residential building stock by 2020 adopted by the French government.

Ce document constitue le « rapport descriptif » des scénarios de décarbonation profonde du transport de marchandises en France à l'horizon 2050. Il s'adresse aux différents acteurs de la société qui souhaiteraient découvrir deux histoires cohérentes des principales transformations (sociétales, organisationnelles, technologiques et politiques) menant à la décarbonation de ce secteur ainsi que leurs effets sur un ensemble de dimensions comme le nombre de tonnes transportées, la part du rail, les circulations des véhicules routiers, la demande d'énergie finale ou la place des différents vecteurs énergétiques. Il sera prochainement complété par un « rapport technique » détaillant les hypothèses sous-jacentes prises en compte.

Ce document constitue le « rapport descriptif » des scénarios de décarbonation profonde du transport de marchandises en France à l'horizon 2050. Il s'adresse aux différents acteurs de la société qui souhaiteraient découvrir deux histoires cohérentes des principales transformations (sociétales, organisationnelles, technologiques et politiques) menant à la décarbonation de ce secteur ainsi que leurs effets sur un ensemble de dimensions comme le nombre de tonnes transportées, la part du rail, les circulations des véhicules routiers, la demande d'énergie finale ou la place des différents vecteurs énergétiques. Il sera prochainement complété par un « rapport technique » détaillant les hypothèses sous-jacentes prises en compte.

Ce document constitue le « rapport descriptif » des scénarios de décarbonation profonde du transport de marchandises en France à l'horizon 2050. Il s'adresse aux différents acteurs de la société qui souhaiteraient découvrir deux histoires cohérentes des principales transformations (sociétales, organisationnelles, technologiques et politiques) menant à la décarbonation de ce secteur ainsi que leurs effets sur un ensemble de dimensions comme le nombre de tonnes transportées, la part du rail, les circulations des véhicules routiers, la demande d'énergie finale ou la place des différents vecteurs énergétiques. Il sera prochainement complété par un « rapport technique » détaillant les hypothèses sous-jacentes prises en compte.

Ce document constitue le « rapport descriptif » des scénarios de décarbonation profonde du transport de marchandises en France à l'horizon 2050. Il s'adresse aux différents acteurs de la société qui souhaiteraient découvrir deux histoires cohérentes des principales transformations (sociétales, organisationnelles, technologiques et politiques) menant à la décarbonation de ce secteur ainsi que leurs effets sur un ensemble de dimensions comme le nombre de tonnes transportées, la part du rail, les circulations des véhicules routiers, la demande d'énergie finale ou la place des différents vecteurs énergétiques. Il sera prochainement complété par un « rapport technique » détaillant les hypothèses sous-jacentes prises en compte.

Ce document constitue le « rapport descriptif » des scénarios de décarbonation profonde du transport de marchandises en France à l'horizon 2050. Il s'adresse aux différents acteurs de la société qui souhaiteraient découvrir deux histoires cohérentes des principales transformations (sociétales, organisationnelles, technologiques et politiques) menant à la décarbonation de ce secteur ainsi que leurs effets sur un ensemble de dimensions comme le nombre de tonnes transportées, la part du rail, les circulations des véhicules routiers, la demande d'énergie finale ou la place des différents vecteurs énergétiques. Il sera prochainement complété par un « rapport technique » détaillant les hypothèses sous-jacentes prises en compte.

Ce document constitue le « rapport descriptif » des scénarios de décarbonation profonde du transport de marchandises en France à l'horizon 2050. Il s'adresse aux différents acteurs de la société qui souhaiteraient découvrir deux histoires cohérentes des principales transformations (sociétales, organisationnelles, technologiques et politiques) menant à la décarbonation de ce secteur ainsi que leurs effets sur un ensemble de dimensions comme le nombre de tonnes transportées, la part du rail, les circulations des véhicules routiers, la demande d'énergie finale ou la place des différents vecteurs énergétiques. Il sera prochainement complété par un « rapport technique » détaillant les hypothèses sous-jacentes prises en compte.