Modelling energy demand and CO2 emissions associated with changes in household consumption patterns. A macro-micro long-term analysis based on time use. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2017

Modelling energy demand and CO2 emissions associated with changes in household consumption patterns. A macro-micro long-term analysis based on time use.

Modélisation des impacts énergie/carbone de changements de modes de vie. Une prospective macro-micro fondée sur les emplois du temps.

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Abstract

Household energy consumption represents a significant share of final energy use, especially when both direct and embodied energy are taken into account. Several academic studies, as well as the recommendations of the United Nations and of non-governmental organisations, suggest that a shift in consumption patterns will be necessary to achieve sustainable development. The aim of our research is to analyse long-term scenarios of changes in lifestyle. We propose a methodology that allows to analyse the macro-economic impacts of these changes, as well as the impacts on energy use and CO2 emissions, while taking into account the heterogeneity of behaviours and energy consumptions among households. Consumption choices do not derive solely from monetary considerations but they are influenced by several factors. One binding constraint, never taken into account in macro-economic energy modelling, is the available time. For this reason, our analysis considers time use data in addition to expenditure and energy use data. We build a data base that combines time use, expenditure and energy consumption data for French households, which provides detailed information about household consumption patterns. Then, for scenario analyses, we link the data base with an Energy-EconomyEmissions model, using an iteration process based on a reweighting technique. We illustrate the methodology by exploring three areas of change in consumption patterns: cooking habits, ecommerce and shared transport (carpooling and car sharing). We obtain CO2 emissions reductions in all scenarios. As an example, emissions decrease by 2.3% by 2050 in the scenario focusing on transport.
Les ménages sont responsables d’une part significative des consommations d’énergie et des émissions de CO2, en particulier si l’on tient compte des consommations d’énergie et des émissions indirectes liées aux processus de production des biens et services consommés. Plusieurs travaux scientifiques et recommandations d’organisations gouvernementales et d’associations non-gouvernementales soulignent que des modifications des modes de consommations seront sans doute nécessaires pour atteindre les objectifs climatiques fixés aujourd’hui. Notre thèse propose une méthode d’analyse prospective de changements de mode de vie, qui permet d’en estimer les impacts macro-économiques ainsi que ceux sur les consommations d’énergie et les émissions de CO2, tout en tenant compte de l'hétérogénéité des ménages en matière de comportements et de consommations d'énergie. Notre méthode explore les modes de consommation des ménages de manière fine, en prenant en considération le lien entre emplois du temps et consommations. En effet, les choix de consommation sont soumis non seulement à des contraintes de budget, mais également à des contraintes qui dérivent du temps à disposition et qui ne sont jamais prises en compte dans la prospective macro- économique. Nous construisons une base de données détaillant emplois du temps, dépenses et consommations d’énergie des ménages français et nous l’articulons à un modèle de prospective économique énergie-émissions par un processus de repondération itératif. Nous illustrons la portée de cet outil à travers l’analyse de trois scénarios, centrés respectivement sur la diffusion de nouvelles formes de mobilité (covoiturage et autopartage), la généralisation des achats en ligne et le retour vers le faire soi-même en matière d'alimentation. Pour les trois scénarios nous observons des réductions des consommations d’énergie et des émissions de CO2. Par exemple, les émissions totales diminuent de 2,3% en 2050 dans le scénario sur la mobilité.
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tel-01746139 , version 1 (29-03-2018)

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  • HAL Id : tel-01746139 , version 1

Cite

Simona de Lauretis. Modélisation des impacts énergie/carbone de changements de modes de vie. Une prospective macro-micro fondée sur les emplois du temps.. Economies et finances. Université Paris Saclay (COmUE), 2017. Français. ⟨NNT : 2017SACLA022⟩. ⟨tel-01746139⟩
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