[PDF] THÈSE technologies à forte intensité énergétique

View - Download THÈSE

Previous PDF

Next PDF

République Algérienne Démocratique et Populaire

THÈSE

Diplôme de Doctorat

Le jury est composé de :

Pr, Samir Flazi Président USTO-MB

Pr, Amine Boudghene Stambouli Rapporteur USTO-MB

Pr, Noureddine Yassaa Examinateur CDER

Pr, Abdellatif Zerga Examinateur Univ.Tlemcen

Pr, Abdelkarim Khaldi Examinateur USTO-MB

Année Universitaire 2015 / 2016

Présentée et Soutenue par :

Ait Mimoune Hamiche

Intitulé

Le lien Eau - Energie:

Une analyse complète (Le cas de l'Algérie)

Domaine : Science Technique

Spécialité : Electrotechnique

sources renouvelables

Dédicace

Je remercie dieu tout puissant pour le

coXUDJHHWODIRUFHTXLP·DGRQQp pour finir ce travail, A mes parents, TXLQ·ont jamais cessé de prier pour moi, que dieu les protège,

A ma femme,

A mes petits aimable enfants ALAA et

WASSIM

A toute ma famille du plus grand au tout petit.

Vous vous êtes dépensés pour moi sans compter, En reconnaissance de tous les sacrifices consentis par tous et chacun pour me permettre

G·DWWHLQGUHFHWWHpWDSHGHPDYLH

Avec toute ma tendresse.

Je dédié ce travail

Remerciements

Je suis extrêmement reconnaissant pour les gens qui m'ont soutenu au cours de O·pODERUDWLRQ GH FHWWH thèse. Tout d'abord, je remercie sincèrement mes Encadreurs le professeur Amine Boudghene Stambouli et le professeur Flazi Samir pour leur commentaires perspicaces, pour avoir ouvert mes yeux sur le monde de la philosophie HW GH O·pFRQRPLH et pour P·encourager à toujours chercher le positif dans des situations qui semblent autrement. Je remercie le Dr Cheddad Mohemed de la faculté des sciences humaines GHO·XQLYHUVLWpGH7LDUHW pour son apport précieux dans des moments critiques, le Dr Karim Belakhder de l'Université de Blida pour ses commentaires utiles sur le chapitre 4 et le Dr Mihoub youcef du département génie électrique de O·XQLYHUVLWpGH7LDUHW pour ses conseils précieux. Le département électrotechnique de la Faculté de génie électrique GHO·8672pour le soutien financier de cette recherche, pour laquelle je suis reconnaissant. Je tiens également à souligner l'aide des FDGUHV GH O·RIILFH nationale des statistiques (ONS) et en particulier le directeur de la publication : Mounir Khaled BERRAH. Les données requises pour cette recherche ont été considérables. De nombreuses personnes des déférentes organisations (Sonelgaz, Sonatrach et ADE Tiaret .etc.) ont été volontaires de leur temps et de leur effort pour répondre à mes demandes de données et

G·LQIRUPDWLRQV.

Pour ma famille, je vous remercie beaucoup pour le soutien que vous m'avez donné pour me concentrer sur mes activités scientifiques. Je suis particulièrement reconnaissant à ma mère OUIZA et mon père MAMICH pour leurs mots d'encouragement tout au long de la recherche. Pour ma femme HASSINA, les mots ne peuvent décrire combien je suis reconnaissant pour ton soutien et ton amour. Je suis très heureux de W·avoir rencontré et partager une telle expérience avec toi.

Sommaire

Dédicace i

Remerciements ii

Sommaire iii

Liste des figures vi

Liste des tableaux vii

Liste des annexes viii

Liste des Publications et Conférences ix

Liste des abréviations x

Résumé xiv

Chapitre 1 Introduction générale

1.1 Objectifs de la recherche 7

1.2 Cadre de recherche 8

1.2.1 théorie intégrale - une philosophie de guidage 10

1.2.2 Les méthodes de recherche 10

1.3 Analyse des données 13

1.4 Organisation de la thèse 15

2.1 Introduction 17

2.2 Les liens émergents entre l'eau et l'électricité 17

2.2.1 liens de production 20

2.2.2 Liens de transport 20

2.2.3 Liens de consommation 20

2.3 La nature de lien 20

2.3.1 La dimension environnementale 21

2.3.2 dimension technologique 22

2.3.3 La dimension économique 23

2.3.4 La dimension sociale 24

2.3.5 La dimension politique 25

2.3.6 Analyse approfondie 25

2.5 Un review de quelques études à travers le monde 28

2.5.1 Résumé des études 28

2.5.2 Principales limites des études présentées 31

2.6 Conclusion 36

Chapitre 3 Développement d'un cadre de recherche intégré

3.1 Introduction 38

3.2 La théorie intégrale - une philosophie de guidage 38

3.2.1 Le cadre AQAL 39

3.2.2 Pluralisme méthodologique intégré 41

3.3 Cadre méthodologique 45

3.4 L'analyse historique 47

3.5.1 Contexte théorique 50

3.5.3 L'analyse des entrées-sorties du lien énergie-eau 56

3.5.4 Validation du modèle 61

3.6 Les élasticités des prix 62

3.7 Analyse de Scénario 63

3.7.1 Développement de scénarios d'eau et d'énergie 64

3.7.2 Modélisation de scénario en utilisant l'analyse entrées-sorties 67

3.9 Conclusion 74

Chapitre 4 L'évolution historique du lien eau-énergie en Algérie

4.1 Introduction 75

4.2 Les premiers développements dans les deux industries (Avant

1962)
76

4.2.1 Industrie de l'eau en milieu urbain 77

4.2.2 industrie de l'eau en milieu rural 77

4.2.3 Industrie de l'électricité 78

4.2.4 lien eau-énergie 82

4.3 Création de fondations (1962-1969) 85

4.3.1 Industrie de l'eau en milieu urbain 85

4.3.2 Industrie de l'eau en milieu rural 86

4.3.3 Industrie de l'électricité 86

4.3.4 lien eau-énergie 87

4.4 Expansion et pressions pour le changement (1969-1999) 88

4.4.1 industrie de l'eau en milieu urbain 90

4.4.2 industrie de l'eau en milieu rural 91

4.4.3 Industrie de l'électricité 92

4.4.4 lien eau-énergie 93

4.5 Les réformes initiales et contemporaines (2000-2011) 95

4.5.1 industrie de l'eau en milieu urbain 97

4.5.2 industrie de l'eau en milieu rural 100

4.5.3 Industrie de l'électricité 101

4.5.4 lien eau-énergie 106

4.6 Conclusion 110

Chapitre 5 Lien eau-énergie: une enquête empirique (I)

5.1 Introduction 110

5.2 Explorer les liens sectoriels dans l'économie Algérienne 111

5.2.1 Les secteurs de l'électricité 115

5.2.2 Les secteurs de l'eau 116

5.2.3 Autres secteurs de production 117

5.2.4 Analyses 122

5.3 Les besoins de l'eau pour les secteurs de l'énergie 123

5.3.1 Les résultats empiriques 123

5.3.2 Comparaison avec d'autres rapports 126

5.3.3 Analyses 127

5.4 Les intensités énergétiques pour les secteurs de l'eau 129

5.4.1 Les résultats empiriques 130

5.4.2 Comparaison avec d'autres rapports 132

5.4.3 Analyse 132

5.5 Conclusion 133

Chapitre 6 Lien eau-énergie: une enquête empirique (II)

6.1 Introduction 135

6.2 Les liens physiques entre l'eau et l'énergie 135

pQHUJLHSRXUOHVDXWUHVVHFWHXUV 136

6.2.2 Corrélation entre les besoins d'eau et d'énergie 142

6.3 Exploration des compromis politiques 145

6.3.1 Les résultats empiriques 147

6.4.1 Les résultats empiriques 151

6.5 Conclusion 156

Chapitre 7 Analyse des scénarios alternatifs de l'eau et de l'énergie

7.1 Introduction 161

HDXHWGHO

pOHFWULFLWp 162

7.2.1 Les technologies d'approvisionnement en eau 162

7.2.2 Les technologies de production d'électricité 164

7.3 Le développement de scénarios eau-énergie 172

pQHUJLH 173

7.3.2 Une description des quatre scénarios 180

7.4 Les résultats empiriques 184

7.4.1 L'eau pour les secteurs de l'électricité 184

7.4.2 L'énergie pour les secteurs de l'eau 188

7.5 Conclusion 195

Chapitre 8 Les implications politiques et les recommandations

8.1 Introduction 197

8.2 Aperçu sur la politique actuelle 197

8.3 Les implications du lien eau-énergie 201

8.4 Les recommandations politiques 206

Chapitre 9 Conclusions et perspectives

9.1 Conclusions 214

9.2 Recommandations pour les futures recherches 221

Liste des figures

Figure 1-1 L'importance du Gaz dans l'industrie de l'électricité en Algérie 5 Figure 1-2 Cartes des Bassins hydrogéologiques et du réseau électrique de l'Algérie 7 Figure 1-3 Le cadre méthodologique de la recherche 9 19 Figure 3-1 Quadrants de la connaissance humaine 39 Figure 3-2 Le cadre AQAL et le développement humain 40

Figure 3-3 Principales méthodologies associées aux quatre quadrants 42

Figure 3-4 Position des méthodes de recherche dans le cadre AQAL 45 Figure 3-5 Structure de base d'un tableau entrées-sorties 51 Figure 3-6 Matrice des Scénario adoptée par cette recherche 65 Figure 3-7 Étapes pour mettre à jour le modèle d'entrée-sortie pour une année future 69
Figure 3-8 Illustration des trois étapes utilisées pour développer des 70

Figure 4-1 Photos des centrales 81

Figure 5-1 Répartition des secteurs à forts liens en amont et /ou en aval 112 Figure 5-2 Changements de l'économie algérienne (2000-2013) 117
144
144
Figure 7-1. La répartition du programme Algérien des énergies 169
Figure 7-2 Les phases du programme algérien des énergies renouvelables 170 Figure 7-3 Estimation de la demande en eau pour 2030 173 Figure 7-4 Estimation de l'approvisionnement en eau pour 2030 174 Figure 7-5 La demande et le mix de la fourniture en eau en 2030 dans les quatre scénarios 175
Figure 7-6 Estimation de la demande d'énergie pour 2030 176 Figure 7-7 Estimation de l'offre énergétique en 2030 177 Figure 7-8 Le mix de production d'électricité en 2030 dans les quatre scénarios 179

Liste des tableaux

Tableau 2-1 Principales méthodologies adoptées par les recherches sur le lien eau-énergie 27
Tableau 2-2 Principales études eau-énergie 28 pQHUJLH 49 Tableau 3-2 Les secteurs de production, les abréviations et les unités hybrides 54

Tableau 3-3 catégories des secteurs finaux 56

Tableau 3-4 Résumé des techniques d'entrée-sortie 57

Tableau 3-6 Les taux de croissance sectoriels relatifs (ri) 69 Tableau 3-7 Moyenne des taux de croissance économique g (t) pour 70
Tableau 4-1 Répartition du parc de production électrique en 2011 105

Tableau 4-2 Evolution Puissance installée 105

108
Tableau 5-1 Les liens sectoriels en amont et en aval pour 2000 et 2011 113 Tableau 5-3 Les besoins d'eau directs et indirects pour les secteurs de l'énergie en 2000 (ML/PJ) 124
Tableau 5-4 Les besoins d'eau directs et indirects pour les secteurs de l'énergie en 2011 (ML/PJ) 124
Tableau 5-5 Comparaison des intensités de l'eau pour certains secteurs de l'électricité (ML/GWh) 126
Tableau 5-6 Les besoins énergétiques directs et indirects pour les secteurs de l'eau en 2000 (MJ/ML) 130
Tableau 5-7 Les besoins énergétiques directs et indirects pour les secteurs de l'eau en 2011 (MJ/ML) 130
Tableau 6-1 Les besoins d'eau directs et totaux (ML/100KDA) 137 Tableau 6-2 Les besoins directs et totaux d'énergie (MJ/100KDA de 2011) 138 Tableau 6-3 Les besoins totaux et les multiplicateurs pour 2000 et 2011 148 Tableau 6-4 matrice de corrélation pour 2000 149 Tableau 6-5 matrice de corrélation pour 2011 149

Tableau 6-6 Les élasticités-SUL[SURSUHVO

HDXZZ 152

Tableau 6-7 Les élasticités-SUL[SURSUHVO

pOHFWULFLWpHH 152

électricité ZH

152

Tableau 6-10 Sommaire des résultats sectoriels 157

Tableau 7-2 Le programme de développement des énergies renouvelables 170 Tableau 7-3 Spécifications techniques d'approvisionnement de l'eau 175 Tableau 7-4 Répartition des stratégies pour répondre à la demande supplémentaire de l'eau en 2030 (%) 175
Tableau 7-5 Comparaison des prévisions de la demande d'électricité 176

Tableau 7-6 Les projets engagés 177

Tableau 7-7 La capacité existante qui devrait prendre sa retraite d'ici 2030 178

Tableau 7-8 Nouvelle capacité nécessaire pour répondre à la demande d'électricité en 2030 (MW) 179
Tableau 7-9 Résumé des variables de scénario 180 d'électricité en 2030 (ML) 185
Tableau7-11La moyenne pondérée totales des intensités d'eau pour l'industrie de l'électricité (ML/PJ) 185

2031 (PJ)

189
Tableau 7-13 Les intensités énergétiques moyennes pondérées de l'industrie de l'eau en milieu urbain (MJ/ML) 189

Tableau 7-14 émissions de carbone estimées (Gg CO2) 192

Tableau 7-15 intensité de carbone (CO2 kg / ML) 192

Tableau 8-1 Résumé de la politique actuelle 199

Liste des annexes

Annexe 1 Vingt principes de la théorie intégrale 230

Annexe 2 Les matrices de coefficients d'entrée-sortie 231

Liste des Publications et conférences

Publications

1.Ait Mimoune Hamiche , Amine Boudghene Stambouli, Samir Flazi,

, Renewable and Sustainable Energy

Reviews 41 (2015) 261±276.

2.Ait Mimoune Hamiche 1, Amine Boudghene Stambouli,1, Samir Flazi,

, Renewable and Sustainable Energy

Reviews (2016).

3.Ait Mimoune Hamiche, Amine Boudghene Stambouli,, SamirFlazi,

, Renewable and Sustainable Energy Reviews (2016).

Conférences

2. Journée nationale scientifique et technique JNST 2014 au centre

6RODLUH$SSOLTXpSRXU2UDYLR7LDUHW´

3.Third International Conference on Power Electronics and Electrical

$OJHULD´

Sector in AlJHULD´

(QHUJ\6HFWRULQ$OJHULD´

6.3rd International Conference on Information Processing and Electrical

7.TMREES16 Technologies and Materials for Renewable Energy,

Environment and Sustainability. 15th ± 18th, April 2016 // Beirut-

UHFRPPHQGDWLRQVIRUIXWXUHSURMHFWV´.

8.3rd Annual International Forum on Water, 13-16 July 2015, Athens,

Liste des abréviations

ONS Office nationale des statistique

AC Courant alternatif

OS Opérateur système (Filiale de Sonelgaz)

AG agriculture

AQAL tous les quadrants tous les niveaux

BIGCC biomasse cycle combiné à gazéification intégrée

EPOT l'eau potable

TG CC turbine à gaz cycle combiné

CG cogénération

CoV Coefficient de variation

DC courant continu

DESAL dessalement

GAZ fourniture de gaz en détail

PIB Produit intérieur brut

GT Turbine à gaz

GWh Gigawatt-heure

HYDRO hydroélectricité

CI Combustion interne

EPOT eau potable

ASS assainissement

IGCC Cycle combiné à gazéification intégrée

PMI pluralisme méthodologique intégré

GIEC Groupe intergouvernemental d'experts sur les changements climatiques kL kilolitre

ACV analyse du cycle de vie

MCE conseil ministériel sur l'énergie

ML méga-litre

MWh Mégawatt-heure

CCN Conseil de la concurrence nationale

PCN Politique de la concurrence nationale

CNE Code national de l'électricité

MNE Marché national de l'électricité

O La production économique

TGCO turbine à gaz à cycle Ouvert

EP énergie primaire

PJ péta-joules

PV Photovoltaïque

RECYCLE Eau recyclé

RO osmose inverse

ASS assainissement

CCNUCC Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques

AG Agriculture, sylviculture, pêche

HYD Hydrocarbures

STBP Services et Travx. Pub. Pétrolier

MC Mines et carrières

FMC Fabrication Matériaux de Construction

CPC Chimie, Plastiques, Caoutchouc

IAA Industries Agro-alimentaires

TCB Textiles, confection, bonnèterie

FCC Fabrication de Cuirs et Chaussures

BPL Bois, Papiers et lièges

ID Industries diverses

TC Transport et communications

HCR Hôtels ±café- restaurants

SFE Services fournis aux entreprises

SFM Services fournis aux ménages

TG Electricité (Turbine à gaz)

TV Electricité (Turbine à vapeur)

CC Electricité (Cycle combiné)

DSL Diesel

ER Energies renouvelables

ONEDD l'Observatoire national pour l'environnement et le développement durable

AND l'Agence nationale de gestion des déchets

CNRB Centre national pour le développement des ressources biologiques CNTPP le Centre national des techniques de production plus ANCC l'Agence nationale pour les changements climatiques ICEM le Conseil intersectoriel de gestion de l'énergie APRUE l'Agence nationale pour la promotion et l'utilisation rationnelle de l'énergie.

ïŽ'®ìÜߍííߍaeãÞÛòӐàÄߍ"©‡•Žô ô - ®˜³‡ÄØËŽaeô˜³òӪˎ´Â'¿é¬ëŽì˜ôߎÌÓaeÜßíìŽÌ³÷

Résumé

secteurs ne semblent pas reconnaître ce lien, d'autant plus que les décideurs tentent de trouver des

de sécheresse et les changements climatiques. Cette recherche analyse en profondeur les relations

entre l'eau et l'électricité ± appelé aussi le lien eau-énergie - dans le contexte de l'Algérie. Cette

recherche a utilisé un cadre méthodologique intégré. L'orientation philosophique pour l'élaboration

de ce cadre est fourni par la théorie intégrale et ses fondements analytiques reposent sur un

ensemble de méthodes de recherche tels que l'analyse historique, l'analyse des entrées-sorties,

l'analyse de l'élasticité des prix et l'analyse des scénarios à long terme.

Cette recherche a montré que les inextricables liens historiques entre l'eau et l'électricité, en

O La sécheresse et les changements climatiques sont susceptibles d'augmenter la demande

d'électricité et des mesures d'adaptation dans le secteur de l'eau contribuent potentiellement au

changement climatique, par des politiques qui encouragent les investissements dans les

technologies à forte intensité énergétique, comme le dessalement et le traitement avancé des eaux

usées.

L'augmentation des coûts de l'électricité à cause de la pénurie d'eau et la mise en place de

quotas d'émissions de carbone vont surement faire augmenter les prix de l'eau et de l'électricité

pour les utilisateurs finaux. Les stratégies de gestion de la demande dans les deux industries

aideront à la lutte contre la hausse des prix, mais leur efficacité est réduite par l'investissement

dans les technologies d'eau à forte consommation d'énergie.

L'analyse a montré également que les stratégies visant à réduire les consommations d'eau et

d'électricité des secteurs de production en Algérie est tributaire de la façon dont ces secteurs sont

intégrés dans l'économie, en termes de contribution à la production économique, la génération de

revenus et la croissance de l'emploi. Les programmes de gestion de la demande et les politiques de tarification de l'eau qui

réduisent l'intensité de l'eau et de l'énergie des secteurs clés sont susceptibles de faire bénéficier

Les futures implications du lien eau-énergie sont examinées à travers l'analyse de scénarios à

long terme pour l'Algérie pour 2030. L'analyse montre comment les décisions politiques façonnent

la situation pour faire des choix philosophiques en termes d'équilibre entre les technologies

alternatives et la gestion de la demande, avec différentes implications de l'utilisation de l'eau et de

l'électricité.

Sur la base de ces résultats, cette étude met en avant une série de recommandations,

essentiellement pour réorienter les organisations institutionnelles existantes, les mesures

gouvernementales et les activités des industries de façon à encourager l'intégration entre les

politiques de l'eau et de l'énergie.

Bien que le contexte de cette recherche soit l'Algérie, les résultats sont tout aussi pertinents

pour les autres pays, qui partagent les mêmes cadres de l'eau et de la politique énergétique

nationale. En outre, les concepts et les cadres élaborés dans cette recherche sont également utiles à

d'autres régions qui sont confrontés à la tâche de concevoir des politiques appropriées pour

remédier à leurs problèmes d'eau et d'énergie.

Abstract

Water and electricity are fundamentally linked. Policy reforms in Algeria in both industries, however, do not appear to acknowledge the links nor consider their wider implications. This is clearly unhelpful, particularly as policy makers attempt to develop effective responses to water and energy issues, underpinned by prevailing drought conditions and impending climate change. Against this backdrop, this research has comprehensively analyzed the links between water and

electricity ± termed water-energy nexus ± in the context of Algeria. For this purpose, this research

has developed an integrated methodological framework. The philosophical guidance for the development of this framework is provided by Integral Theory, and its analytical foundations rest on a suite of research methods including historical analysis, input-output analysis, analysis of price elasticities, and long-term scenario analysis. This research suggests that the historical and inextricable links between water and electricity, in the absence of integrated policies, has given rise to water-energy trade-offs. Drought and climate change adaptation responses in the water industry are likely to furtherquotesdbs_dbs42.pdfusesText_42

[PDF] Etude de faisabilité en vue de la création d une voie verte sur le territoire intercommunautaire CAHIER DES CHARGES

[PDF] LES AIDES FINANCIÈRES 2015

[PDF] 6è édition Trophées de la CREATION/REPRISE D ENTREPRISE. en Bourgogne Franche-Comté. Dossier de candidature 2015

[PDF] SYNTHESE DES DIAGNOSTICS

[PDF] Le Régime Indemnitaire tenant compte des Fonctions Sujétions Expertise Engagement Professionnel (RIFSEEP)

[PDF] Conseil Régional d Aquitaine. Service Artisanat Commerce Création Transmission d Entreprise

[PDF] L'éco-prêt, pour qui, pour quoi?

[PDF] CONCOURS REGIONAL "CREATION D'ENTREPRISE" ILE-DE-FRANCE

[PDF] L évolution des marchés et les perspectives de croissance

[PDF] Maîtrise de l énergie, GES et qualité de l air. Bilan et perspectives

[PDF] TVA - CIDD* (*Crédit d Impôt Développement Durable) en 2014

[PDF] Unité d apprentissage : course longue au cycle 2

[PDF] Les nouvelles pratiques évaluatives au premier cycle dans le canton de Neuchâtel

[PDF] Eurobiomed, pôle de compétitivité santé PACA/LR

[PDF] REGLEMENT DE CONSULTATION -RC-