RESUME
Classé dans la catégorie des ressources
naturelles non renouvelables, le gaz naturel est une ressource naturelle
épuisable tout comme le pétrole et le charbon. La
possibilité de produire de l'énergie thermique à partir du
gaz naturel a permis à cette ressource de trouver une place de choix
dans la politique énergétique du gouvernement ivoirien dans les
années 90. Ainsi, de 1997 à 2003, l'on a enregistré un
taux de croissance annuelle moyen de production de 13,72%. Face à cette
croissance alarmante du niveau de production pouvant conduire à terme
à un épuisement précoce de la ressource et partant
l'interruption également précoce de la production
énergétique thermique, nous nous sommes attelés à
déterminer le délai d'épuisement de cette ressource. Cette
démarche nous a invité à développer la
méthode d'analyses de Laherrere et Bauquis ; celle-ci nous a permis de
déterminer 25 ans et 19 ans comme délais d'épuisement du
gaz naturel en Côte d'Ivoire respectivement sans et avec prise en compte
des fuites de gaz naturel dans l'analyse. Face à ces délais assez
courts, qui nous contraignent d'exploiter la ressource de façon optimale
et durable, nous avons donc choisir d'utiliser le modèle de Stiglitz
sous-tendu par le contrôle optimal.
Il ressort de cette étude que l'augmentation du
coût unitaire de production et l'usage d'un niveau élevé
des cours d'indexation au pétrole suivis d'une hausse de la production
optimale du gaz naturel favoriseront son exploitation abusive et partant son
corollaire d'épuisement précoce de la ressource.
Au regard de ces résultats et malgré les
insuffisances que nous avons pu relever, il nous est apparu opportun de
recommander les actions suivantes :
- l'application d'un niveau adéquat d'indexation des
cours du pétrole afin de freiner toute volonté d'accroître
inexorablement et de façon exponentielle la production de gaz
naturel,
- le renforcement du niveau de technologie de production dans
l'optique de réduire les coûts de production et les fuites pendant
la production,
- l'établissement de contrats de production plus
contraignants et la limitation du nombre d'exploitants afin de
décourager la concurrence dans le secteur gazier,
- la promotion des travaux d'exploration gazière dans
une perspective d'accroître les réserves prouvées
disponibles.
INTRODUCTION GENERALE
Considéré comme le combustible fossile du
21e siècle tout comme le pétrole l'était le
siècle précédent et le charbon il y a deux siècles
(Energie Information Administration : E.I.A (2000)), le gaz naturel
représente la deuxième source d'énergie la plus
utilisée après le pétrole. Sa part dans la production
énergétique mondiale était de 23% en 1999 (E.I.A) et les
perspectives de développement de sa demande sont excellentes.
Aujourd'hui (2005), le gaz naturel représente 24,7% de la consommation
mondiale d'énergie avec une réserve mondiale prouvée de
plus de 150 Tm3 (Trillions de m3)1.
Selon la Commission Energie-Environnement du Canada (2002), le
gaz naturel est considéré comme le principal moyen après
les économies d'énergie, de limiter les émissions de gaz
à effet de serre liées à la consommation d'énergie.
Il est en effet très bien placé parce qu'il peut se substituer
à toutes les autres énergies primaires (pétrole,
charbon...), tant pour la production d'électricité que pour le
fonctionnement des véhicules, et parce qu'il rejette en gros deux fois
moins de Co2 que le pétrole ou le charbon par unité
d'énergie consommée.
Depuis les crises pétrolières des années
70, les gouvernements incluent progressivement le gaz naturel à l'ordre
du jour de leur politique énergétique. Dans cette optique la
fourniture d'énergie à partir du gaz naturel est devenu l'un des
axes prioritaires de la politique énergétique du gouvernement
ivoirien avec pour objectif :
· D'assurer l'autonomie énergétique du pays
et alimenter la sous région en électricité, en gaz butane
et en gaz naturel ;
· De renforcer la compétitivité de
l'économie en réduisant à moyen terme grâce à
la mise en valeur des ressources gazières, le coût de
l'énergie (Mission Economique d'Abidjan, 2001).
En effet, ayant longtemps importé de
l'électricité du Ghana, le gouvernement ivoirien au regard de ses
importantes réserves de gaz naturel a jugé utile de
développer la production d'électricité à partir du
gaz naturel. Dès 1990, la Côte d'Ivoire lança donc un
projet de développement d'électricité à partir des
turbines à gaz. Ainsi, depuis 1994, elle exporte de
l'électricité produite par les centrales thermiques en direction
du Ghana, du Togo et du Bénin.
1 1 trillion de m3 est égal
1018 m3.
Face à un taux annuel de déforestation
élevé du territoire (5 à 6%), et dans une perspective de
réduire les besoins en bois de chauffe et en charbon de bois, le
gouvernement ivoirien a mis en oeuvre dès 1995, une action de promotion
tendant à généraliser l'utilisation du gaz butane
auprès des ménages ivoiriens. Grâce à ces efforts de
politique, la consommation de ce type de gaz est passée de 18.674 tonnes
à 70.000 tonnes entre 1995 et 2004 (la S.I.R, 2004). L'on a
enregistré en 1997 qu'environ 87% des ménages ivoiriens
utilisaient du bois de chauffe ou du charbon de bois à raison de 2 Kg de
charbon ou 4,6 Kg de bois de chauffe par jour. La réduction de la
consommation de charbon de bois et de bois de chauffe pourrait devenir
effective grâce à la source inestimable d'énergie que
représente le gaz naturel et à la politique de "butanisation"
populaire engagée par le gouvernement ivoirien. Il ressort de ce constat
que le gaz naturel est une source d'énergie qui a un impact
déterminant dans la lutte contre la déforestation du
territoire.
Après plus de trente ans d'exploration
pétrolière, les sociétés pétrolières
ont mis à jour plusieurs découvertes d'hydrocarbures en
Côte d'Ivoire, notamment le pétrole et le gaz naturel. La
découverte du champ gazier "Panthère" en novembre 1993, le
développement du champ Foxtrot, fin 98 et l'exploitation des blocs CI 01
et CI 02, annonçaient l'intensification de la production du gaz naturel.
Ainsi, en 1998, on a enregistré une hausse de la production qui a
atteint 33351,3 milliards de BTU (British Thermal Unit) correspondant à
une progression de 23,2% par rapport au niveau de 1997. Sur la période
2000-2003, on a enregistré une croissance moyenne de production de 4,2%.
En 2003, la réserve prouvée2 totale a
été évaluée à 33,52 Gm3 (giga
mètre cube) avec une production annuelle de 1,35 Gm3. Le gaz
naturel produit, permet l'alimentation des turbines à gaz de la CIPREL
(Compagnie Ivoirienne de Production Electrique), d'Azito (Société
Ivoirienne Exportatrice d'Electricité) tout en couvrant les besoins de
la SIR (Société Ivoirienne de Raffinage) et pourra à
l'évidence, satisfaire une consommation nationale estimée en 2003
à 100 milliards de pieds cubes par jour. Le gaz naturel appartenant
à la catégorie des ressources non renouvelables
épuisables, il est impérieux de s'intéresser à son
délai d'épuisement.
Selon le rapport Commission-Environnement (2002), l'on a
évalué la durée des ressources de pétrole ou de gaz
en rapportant les réserves prouvées disponibles au cours d'une
période sur la production de la ressource au cours de cette même
période. Ainsi, le ratio mondial relatif au gaz naturel situe la
durée de cette ressource entre 60 et 70 ans. Ceci
2 Stock de gaz naturel localisé, mesuré
et récupérable avec les technologies existantes disponibles.
représente le temps restant avant l'épuisement
des réserves en supposant que les taux actuels de production soient
maintenus constants.
Dans un souci de préservation de l'environnement et de
ressources non renouvelables telle que le gaz naturel dont la vertu
intrinsèque fait accroître de façon considérable le
besoin de son usage, la question fondamentale de notre recherche est comment le
gaz naturel de la Côte d'Ivoire doit-il être exploité pour
éviter un épuisement précoce ?
La recherche de solution à cette question nous
amène à tenter d'atteindre l'objectif général
suivant :
Exploiter de façon optimale et durable les
réserves disponibles de gaz naturel.
De façon spécifique, il s'agit de :
· déterminer à priori le délai
d'épuisement du gaz naturel de la Côte d'Ivoire ;
· déterminer une production optimale durable de
cette ressource.
Le souci d'atteindre ces objectifs nous amène à
axer notre étude autour de deux grandes parties :
La première partie intitulée les fondements
théoriques de la gestion et de l'exploitation des ressources naturelles
non renouvelables, sera consacrée au développement des
différentes approches relatives à l'utilisation optimale des
ressources naturelles épuisables et à l'étude d'une
ressource naturelle épuisable spécifique : le gaz naturel.
Dans la deuxième partie, il sera question de
présenter le secteur gazier en Côte d'Ivoire avant de
présenter puis développer un modèle d'exploitation
optimale durable du gaz naturel en Côte d'Ivoire.
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LES FONDEMENTS
THEORIQUES DE LA GESTION
ET DE L'EXPLOITATION DES
RESSOURCES NATURELLES
NON RENOUVELABLES
PREMIERE PARTIE
CHAPITRE 1 :
REGULATION DE L'EXPLOITATION DES RESSOURCES NATURELLES ET EXPLOITATION
OPTIMALE DES RESSOURCES NATURELLES NON RENOUVELABLES
Dans ce chapitre, il s'agit de développer les
différentes approches relatives à l'utilisation optimale des
ressources naturelles non renouvelables. Bien avant, nous nous attelons
à rappeler brièvement certaines généralités
sur les ressources naturelles.
SECTION 1 : QUELQUES GENERALITES SUR
LES RESSOURCES NATURELLES ET LEUR UTILISATION.
Les ressources naturelles n'ont véritablement
constitué une préoccupation pour les économistes que dans
ces trois dernières décennies. Pendant longtemps, les biens et
services de la nature étaient considérés comme
inépuisables nonobstant les problèmes de la disponibilité
des terres fertiles que soulevaient les classiques comme David Ricardo et
Malthus rapportés par Barde (1991). Il fallait attendre les
décennies 70, 80 et 90 pour voir émerger l'Economie des
ressources naturelles qui a pour champ d'intérêt les actifs
environnementaux, dorénavant reconnus comme rares par une large
communauté scientifique qui se reconnaît comme liée
à ce thème. Cette branche de la Science Economique s'affirme de
nos jours en tant que discipline à part entière avec ses
références théoriques, ses outils, ses supports de
publication propres3. Elle permet à l'agent économique
de gérer la nature de manière rationnelle pour ses besoins de
production et / ou de consommation.
Pour Njongang (2004), les ressources naturelles, en
première approximation, sont des moyens de production qui se trouvent
dans le milieu naturel et dont l'homme dispose pour son usage.
L'évolution fondamentale du statut des ressources naturelles,
considère ces ressources comme un don de la nature (Physiocrates), des
ressources rares : rareté physique (Malthus) et économique
(Ricardo), un patrimoine commun de l'humanité dont l'exploitation
abusive recèle une menace pour l'environnement et le bien-être des
générations présentes et futures (Rapport Brundtland
(1987), Conférences des Nations Unies sur l'Environnement et le
Développement à Rio en 1992)4.
3 On observe l'apparition d'un nombre croissant de
revues consacrées exclusivement à ce domaine.
4 Voir Njongang, C. (2004).
A. Typologie des ressources naturelles
Point (2004), classe les ressources naturelles en deux grands
groupes : classification selon les caractères biophysiques et selon le
type de relation entretenu avec les ressources.
1. Classification des ressources naturelles selon les
caractères biophysiques
La distinction entre ressources qui sont renouvelables et
celles qui ne le sont pas comporte un arbitraire. Elle reste une ligne de
partage incontournable dont il faut préciser le contenu. Ainsi, nous
avons les ressources non renouvelables, les ressources renouvelables et les
actifs naturels multifonctions.
1.1. Les ressources non renouvelables
Parmi les ressources non renouvelables, on distingue :
a) Les ressources dont l'usage est nécessairement
destructif ou ressources épuisables.
Entrent dans cette catégorie les ressources
énergétiques de type fossile (pétrole, gaz, charbon,
uranium...). Toute unité utilisée est détruite. La
ressource disponible dépend des quantités exploitées
antérieurement.
b) Les ressources recyclables
Une partie de la ressource est réutilisable. Les minerais
(or, argent, cuivre, aluminium...) appartiennent à ce groupe.
c) Les ressources à usage non nécessairement
destructif
Ces ressources pourraient se perpétuer avec usage
convenable. On pensera ici aux sols confrontés aux
phénomènes d'érosion, mais aussi à l'ozone
stratosphérique par exemple.
1.2. Les ressources renouvelables
Comme ressources renouvelables, nous avons :
a) Les ressources dont la quantité annuelle
disponible n'est pas liée aux prélèvements
antérieurs
On mentionnera par la pluviométrie ou les eaux de
rivière.
b) Les ressources dont la quantité annuelle
disponible est liée aux prélèvements
antérieurs
Il s'agit principalement des ressources biologiques. Le stock
et la productivité nette d'une population biologique exploitée
sont liés aux prélèvements antérieurs. La
capacité d'assimilation des rejets d'une rivière est liée
au niveau antérieur de la pollution.
1.3. Les actifs naturels multifonctions
On intègre ici à travers ce concept la
complexité de ressources qui ont souvent à la fois un
caractère renouvelable et non renouvelable5 et qui
représente un potentiel de services multiples.
2. Classification selon le type de relation entretenu
avec les ressources
Ces relations sont déterminées par le degré
de maîtrise, le type d'appropriation, le type d'utilisation de ces
ressources.
2.1. Type de maîtrise
a) Les ressources non reproductibles disponibles en
abondance On pensera à l'énergie
solaire.
b) Les ressources reproductibles Le
cas le plus évident est constitué par les productions
agricoles.
c) Les ressources uniques
A l'autre extrême on rencontre des éléments
naturels sans substitut : formation géologique unique, population
animale en voie d'extinction, etc.
2.2. Type d'appropriation
a) Appropriation privative possible
Les ressources peuvent être gérées
spontanément de façon décentralisée.
b) Les ressources détenues en commun
Les caractéristiques de mobilité,
d'indivisibilité des ressources interdisent une gestion rationnelle au
niveau individuel.
2.3 Type d'utilisation
a) Les ressources exclusivement facteurs de
production
5 Un écosystème par exemple est la
combinaison d'un biotope (environnement physico-chimique) et d'une
biocénose (êtres vivants) qui peuvent être
considérés respectivement comme non renouvelable et
renouvelable.
Les fuels fossiles, les minerais par exemple n'ont pas d'autre
vocation.
b) Les ressources facteurs de production et objet de demande
finale directe
Certaines ressources dites d'aménité livrent
directement des services aux individus, mais simultanément elles peuvent
être utilisées à des fins productives.
B. La régulation de l'exploitation des ressources
naturelles
Droits de propriété et ressources
naturelles.
Les droits de propriété peuvent être
appréhendés comme des caractéristiques qui
définissent les droits et les impôts pour l'usage d'une ressource
ou d'actif particulier. Selon Bromley (1986), les ressources naturelles peuvent
être utilisées sous les régimes de droits de
propriété suivants :
Sous un régime de propriété d'Etat, sous un
régime de propriété privée, sous un régime
de propriété en commun et sous un régime d'accès
libre.
· sous un régime de propriété
d'Etat, la ressource appartient à l'Etat qui contrôle son
utilisation. Les individus devraient être autorisés à
utiliser la ressource, mais seulement selon les règles imposées
par l'Etat.
Exemples : les forêts nationales, les parcs
nationaux, les mines et les gisements de gaz naturel (le cas de notre
étude) appartenant à l'Etat.
· sous un régime de propriété
privée, le droit d'usage de la ressource, tout comme l'achat et la vente
de la ressource sont contrôlés par les individus.
Exemples : les forêts privées, les prairies
etc...
· sous un régime de propriété en
commun, un groupe d'individus peut contrôler
l'usage de la ressource et empêcher son usage aux non
propriétaires. Les membres
de cette propriété ont spécifié les
droits et impôts relatifs à la ressource. Exemples : les
régions ou les domaines communs.
· sous un régime d'accès libre ; chaque
utilisateur potentiel de la ressource a l'autonomie totale d'utiliser la
ressource dans la mesure où personne n'a le droit légal
d'empêcher un autre utilisateur potentiel de la ressource. Personne ne
peut parler de propriété car il n'y a aucun droit de
propriété.
Un stock de ressource naturelle spécifique crée
des surplus économiques, qui est la différence entre le prix du
marché de la ressource et les coûts engendrés quand la
ressource a été extraite ou épuisée. Cette
différence représente la valeur d'une unité de ressource
naturelle particulière et est appelée "rente de
rareté économique". Quand cette rente est
perçue par un propriétaire particulier d'une ressource, et quand
il peut être certain que cette situation durera dans le temps (comme dans
le cas de régime de propriété privée ou de
propriété en commun), c'est dans l'intérêt des
utilisateurs de gérer et exploiter la ressource avec une plus grande
attention. Sous un régime d'accès libre la situation est tout
à faire différente ; il n'y a aucun propriétaire de la
ressource et ceux qui l'utilisent n'ont aucune intention de la gérer
prudemment ou de la conserver. Ce qui est absent est une convention liant les
parties (binding agreement), laquelle convention assure à chaque
utilisateur que s'il empêche la surexploitation, les autres utilisateurs
se comporteront de la même façon.
Fort de qui précède l'on peut dire qu'il est
évident de dire que les droits de propriété ou leurs
absences jouent un rôle central dans l'économie des ressources
naturelles.
1. Accès à la ressource et absence de
régulation
Selon Desaigues et al (1993), l'accès libre à
certaines ressources du patrimoine naturel conduit à une totale
disparition de la rente. En effet, toute perspective de profit attire de
nouveaux exploitants, ceci accentue la surexploitation de la ressource.
L'abaissement de la productivité de la ressource réduit alors les
profits qui tendent ainsi à se maintenir en permanence à un
niveau proche de zéro. Cette situation est assez caractéristique
des pêcheries de par le monde. D'un point de vue économique, on
caractérise ce genre de gestion en observant que pour les producteurs
l'équilibre est atteint lorsque le prix égalise le coût
moyen. En effet, ceci conduit bien à un profit nul.
Ainsi, pour un accès régulé6
l'équilibre est assuré lorsque le prix est égal au
coût marginal alors que dans le cas d'accès libre,
l'équilibre est atteint lorsque le prix s'égalise avec le
coût moyen. Ceci n'est pas sans conséquence sur
l'évaluation de la variation de bien- être social associée
à une variation d'une composante du patrimoine naturel.
6 On conviendra d'appeler ici accès
régulé celui qui résulterait d'une gestion assurée
par un exploitant propriétaire cherchant à rendre maximum son
profit dans un contexte de concurrence.
2. Les outils mis en oeuvre dans la gestion des actifs
naturels
L'efficacité des outils est ici confrontée
à la résolution de différents problèmes
caractérisant la gestion des actifs naturels. En effet, la puissance
publique est souvent intervenue pour régler la gestion intertemporelle
des ressources, et les conditions de leur usage optimal. La gestion des actifs
en commun soulève des problèmes particuliers. Enfin la puissance
publique ne peut ignorer les effets redistributifs de son intervention.
2.1. La gestion intertemporelle
Les politiques développées à propos de
l'utilisation des ressources épuisables font souvent appel aux taxes,
subventions et encadrement des prix. Pour des raisons d'équité et
d'efficacité, la puissance publique est amenée à
réguler une exploitation essentiellement privée. En effet, d'une
part, on considère souvent que ces ressources relèvent du domaine
public et que les rentes dégagées doivent revenir à la
collectivité. Il faut donc introduire un système de taxe. D'autre
part pour corriger ces distorsions on met en place des systèmes
d'allègements fiscaux destinés à encourager une
exploitation plus complète, ou bien des dispositifs de taxe pour
prévenir un comportement trop myope dans le rythme d'utilisation de
ressources stratégiques.
2.2. L'usage optimal des ressources
Ce dont il est question ici est clairement de mettre en place
un mécanisme susceptible d'orienter les ressources vers les emplois
où elles dégagent le plus grand bénéfice social. Il
existe un certain nombre de ressources naturelles (notamment l'eau), dont les
droits d'usages sont attachés soit à des propriétés
foncières, soit à des individus7. Ces droits assurent
une relative exclusivité dans l'usage de la ressource, mais ils ne sont
pas mobilisables et transférables. Dans ce cas, les utilisateurs tirant
un mauvais parti de leur ressource ne peuvent pas la vendre à des
utilisateurs plus performants. Ceci bloque une amélioration de la
situation pour l'ensemble des utilisateurs, car l'une des
caractéristiques d'une allocation efficiente des ressources est qu'elle
égalisera les bénéfices marginaux nets de tous les usages.
Une solution consiste à créer un marché de droits
négociables.
7 On pensera aux droits de pêche
attribués à certaines tribus d'indien au Canada ou aux «
viagers » pour la pêche en estuaire en France par exemple.
2.3. La gestion des actifs en commun
Une gestion en accès libre pur se traduit par une
double inefficience : inefficience instantanée et inefficience
intertemporelle. La première prend la forme d'un effort et donc un
coût de prélèvement trop élevé. La
deuxième résulte d'un niveau de stock maintenu trop bas et ainsi
d'une productivité naturelle réduite, ce qui affecte les profits
futurs.
Comment éviter que les exploitants
prélèvent jusqu'au niveau où leur profit s'annule ?
Comment les inciter à prendre en compte la valeur de l'actif naturel ?
Une taxe sur l'effort peut conduire au bon résultat ; pour la rendre
acceptable on propose en général de la combiner avec un programme
de rachat d'une partie du capital technique engagé dans l'exploitation
(Munro et al, 1985). Une autre solution est de délivrer des droits
d'accès à la ressource, avec possibilité d'échanger
ces droits. Ce système peut conduire à intensifier les
prélèvements (remplacement de petits bateaux de pêche par
des plus gros). Enfin, on peut concevoir des droits de
prélèvement ou quotas.
2.4. L'équité redistributive dans l'affectation
des ressources
La puissance publique dans son intervention
régulatrice peut créer des situations à fort impact
redistributif. C'est le cas en matière de planification foncière
lorsque l'on fixe les zones constructibles et celles qui ne le sont pas. Cet
arbitrage de type préservation/développement est
réalisé sur la base d'informations biologiques, physiques et
économiques. Une des faiblesses de cette procédure est qu'elle
ampute le droit de propriété de certains agents sans
compensation, alors que d'autres bénéficient de rentes de
situation très rémunératrices. Les victimes potentielles
ont tout intérêt à obtenir une modification du zonage.
Lorsqu'elles s'y emploient, l'efficacité de la planification peut s'en
trouver largement affectée.
Pour redonner une certaine efficacité à la
planification foncière à travers la restauration d'une relative
équité, on a suggéré (Costonis, 1973) la mise en
place de droits de développements transférables. Dans un tel
système on identifie les zones protégées (activité
agricole ou zones naturelles) et des zones à développement
possibles (urbanisation, industrialisation). Les propriétaires de
terrains dans les zones classées hors développement
reçoivent des droits à développement. Ils doivent donc se
porter acquéreurs des droits de développement remis aux
propriétaires de terrains dans en zone protégée ce qui
compense la perte de valeur de leurs terres inconstructibles.
Un programme de droits de développement
transférables isole la composante droit à bâtir. En
théorie, un marché de droits de développement
transférables redistribuera les rentes générées par
le processus d'industrialisation et d'urbanisation. Le fonctionnement d'un tel
marché pose de délicats problèmes théoriques et de
mise en oeuvre. Des variations apparemment mineures dans les institutions et
dans les règles de transfert gouvernant ce type de programme peuvent
avoir des conséquences significatives sur la distribution des
coûts et des bénéfices pour la collectivité (Field
et al, 1975)
C. Débat sur la raréfaction des
ressources
Les ressources non renouvelables constituent-elles une limite
à la croissance ? De la fin de la dernière guerre jusqu'au
début des années 1970, le point de vue dominant livrait sur la
question une réponse négative. Il s'appuyait notamment sur les
travaux empiriques parmi lesquels ceux de Barnett et al (1963) et de Johnson et
al (1980). Ces travaux montraient une croissance régulière du
coût réel des produits d'extraction. L'exploitation
associée aux résultats empiriques fait appel au progrès
technique qui se traduit par une réduction des coûts
d'exploitation et par la découverte de nouveaux gisements.
Récemment, et certainement sous l'influence de la
crise de l'énergie, des études ont contesté les
résultats de Barnett et al. Examinant non les coûts, mais les prix
(qui incorporent aussi la rente) des ressources minérales ; Smith
(1979), par exemple, montre que, s'il y a une baisse des prix, celle-ci se
produit à taux décroissant. D'autres tels que Slade (1982)
concluent que l'on est passé par un minimum et que le prix relatif est
maintenant croissant pour les principaux minerais et combustibles. Dans un tel
contexte, il est passionnant, pour Robinson (1985), de réexaminer
à travers l'oeuvre de Jevons (1865) sur la question charbonnière,
les analyses, les craintes et les solutions envisagées pour
résoudre le problème de l'épuisement d'une ressource qui
jouait un rôle considérable dans le développement
économique de l'Angleterre
Beaucoup de travaux ont été consacrés,
ces trente dernières années, à la question de l'allocation
intertemporelle optimale des ressources épuisables et au rôle et
au fonctionnement du marché dans ce domaine (Dasgupta et al (1979),
Hartwick (1977)). Le modèle de base en la matière consiste
à rechercher le maximum de la valeur nette actualisée d'un
bénéfice social résultant de l'exploitation d'un gisement
(bénéfice social défini comme la somme du surplus du
consommateur et du producteur). Le caractère épuisable de la
ressource s'introduit par une
contrainte de stock. Dans ce cadre, les conditions
nécessaires pour un maximum sont doubles. La première condition
implique que le prix de la ressource n'est pas égal au coût
marginal d'extraction, mais au coût marginal plus une variable auxiliaire
attachée à la contrainte de stock qui s'interprète comme
le prix fictif d'une unité de la ressource in situ. Ce prix fictif est
aussi nommé royalty ou rente de rareté.
Cette condition illustre que : prix =coût
marginal d'exploitation + rente de rareté P = CmE
+ ë
C'est cette rente qui constitue le véritable
indicateur de raréfaction de la ressource. La deuxième condition
due à Hotelling (1931), nous dit que la rente de rareté doit
progresser à un taux égal à celui du taux
d'intérêt. La valeur non actualisée de la rente de
rareté doit croître au rythme du taux d'actualisation, ou encore,
la valeur actualisée de la rente de rareté doit être
identique pour chaque période.
Attention, ce denier résultat n'est vrai que dans
l'hypothèse de coûts d'exploitation
indépendants du niveau de stock encore exploitable ( 0
? =
? x
C
t ).
L'optimalité intertemporelle impose qu'il n'y ait pas
de gain possible en modifiant la date de prélèvement d'une
unité de ressource. Le produit de la vente d'une unité peut
être investi avec un taux de rendement égal au taux
d'intérêt. Alternativement, une unité maintenue in situ
doit voir sa valeur croître à un taux égal au taux
d'intérêt.
La section suivante sera consacrée au
développement des différentes approches relatives à
l'utilisation optimale des ressources naturelles épuisables car notre
étude concerne essentiellement l'exploitation d'une telle ressource.
SECTION 2 : DES APPROCHES RELATIVES A L'EXPLOITATION
OPTIMALE D'UNE RESSOURCE NON RENOUVELABLE.
A. Approche analytique simple
Supposons que la demande pour une ressource naturelle de type
non renouvelable soit linéaire et stable dans le temps.
L'inverse de la courbe de demande pour l'année t
s'écrit alors : p t = a - bq t
(1)
Le bénéfice total tiré de l'extraction
d'une quantité durant l'année t est égal à
l'intégrale de
qt
la fonction :
qt
Bénéfice total = =
? a - bq t dq
( )
0
|
b 2
? -
?? ( aq q
2
|
) ?
??
|
0
|
qt
|
(2)
|
|
b
BT = aq - q t (3)
2
t t 2
Nous admettons ici que coût marginal d'extraction
est constant et égal à c. le coût total
d'extraction d'une quantité quelconque qt sera :
CT t = cqt (4)
Le stock total de la ressource exploitable estQ.
L'horizon d'exploitation est T. L'allocation optimale intertemporelle suppose
la recherche du bénéfice net actualisé maximum sous la
contrainte de stock.
BT CT t
t -
Le bénéfice net actualisé par
période s'écrit : BN t t
= (5)
(1 )
+ r
BN
Ce qui est égal ici à :
b
2
aq q cq
- -
t t t
(6)
2
t t
=
(1 )
+ r
Le programme optimal sera donc :
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Max
q t
t
? t
T t t
aq q
-
2
=
1
(1 )
+ r
b
2
t-1
- cq
T
t = 1
Pour résoudre ce programme on écrit le lagrangien
:
b
aq q cq
2
T t t t T
- -?
= + ?
? Q q ?
2
L - ? ? (7)
1
(1 ) t t
ë
-
+ ? ?
r
t = 1 t = 1
?L a bq c
- -
t
- ë
=
avec t=1,2,.....,T (8)
1 0
=
T
Q q
- ? = (9)
0
t
t = 1
L'équation (8) nous indique que dans un programme
d'allocation intertemporelle efficiente, les bénéfices marginaux
nets actualisés doivent être égaux à ë
pour chaque période, donc être égaux entre eux.
Cette équation peut être réécrite de
la façon suivante :
Pt c ë
- =
|
(1 )t
+ r
|
-
|
1
|
(10)
|
|
Le coût marginal étant égal à c,
on constate que la règle habituelle d'égalisation entre prix et
coût marginal ne tient pas ici. Il s'introduit un autre terme. A la
période 0 ce terme est égal àë. Il
s'interprète comme la rente de rareté (ou royalty, ou
coût d'usage) reflet du coût d'opportunité associé
à la perte d'une unité de ressource pour la consommation future.
En effet, ce prix fictif associé à la contrainte de stock retrace
le changement de valeur de la fonction objectif à la suite d'une faible
variation de la contrainte. On a donc une indication de l'accroissement de
bénéfice résultant du maintien d'une unité
supplémentaire in situ ou de la réduction de
bénéfice de la disparition d'une unité
supplémentaire in situ.
B. Approche planifiée, approche
décentralisée, monopole
1. Exploitation intertemporelle optimale. Approche
planifiée
On recherche les conditions nécessaires pour une
exploitation intertemporelle optimale, dans le cadre général
où les coûts sont affectés par la taille du stock
résiduel.
On considère n firmes identiques dont les coûts
totaux d'extraction sont du type :
C = C (y t , x t
) avec yt la production en période t et xt le stock
résiduel.
Les coûts peuvent être reliés positivement,
négativement au stock, ou être indépendants. On supposera
en général qu'il y a une liaison négative.
Nous supposons qu'un grand nombre de firmes identiques sont sous
le contrôle d'un planificateur. Il va s'agir de déterminer quelle
quantité doit-on extraire de la ressource chaque
période. La mesure du bénéfice est
constituée par le surplus donné par l'intégrale de la
demande pour la ressource : avec ny
? n y t P z d z t = consommation dans la période
t.
( )
0
Le bénéfice net est la différence entre
bénéfice et coût.
T ny t
Le problème est alors du type : 0 0 ( ) ( ,
)
? ? -è
Max P z dz nC y x e dt
t
? ? ? ? ? ?
- t t
y t
dx
Sous contrainte de : t = -
ny t
dt
Et de x0 = Xmax
On peut traiter ce problème en termes de
contrôle optimal en considérant simplement la valeur courante du
hamiltonien (et non la valeur actualisée). Le hamiltonien courant pour
ce problème est :
nyt
H=?
c 0
|
P z dz - nC y t xt -
ì nyt
( ) ( , )
|
|
Les conditions de premier ordre sont :
· 0
? =
H c
? yt
|
( t )
P ny
|
? C
- - =
n n ì 0 (11)
? y t
|
~ - = -
?
ì èì
~ = + n
x t
C

?
(12)

?xt
· d x t H c
?
=
dt ì
?
|
|
d x
|
t
|
= - (13)
y t
|
|
|
|
La condition (12) conduit à un résultat plus
complexe s'agissant de la règle de Hotelling. En effet, si 0
? =
? x t
marginal d'exploitation + rente de
rareté) P = CmE + ë .
C
, alors on retrouve la relation fréquemment
évoquée (prix = coût
Si par contre on a : 0
? <
C
comme c'est assez fréquemment le cas, alors le taux de
?xt
changement de la rente de rareté est inférieur aux
taux d'intérêt.
L'écart constitué par
|
? ?
|
C
|
est une forme de dividende associé au maintien d'une
unité dans
|
|
|
le stock pour sa contribution à l'abaissement du niveau
des coûts d'extraction.
2. Approche en terme de concurrence /
planification
Ici, au lieu d'un planificateur cherchant à rendre
maximum le bénéfice social net, nous avons affaire à une
firme opérant dans des conditions de concurrence pure et parfaite. Cette
firme est une des n firmes considérées auparavant. Elle est en
position de preneur de prix avec
p=p(ny) .
Le problème se met alors sous la forme :
T
M a x p y c y x e d t
? -
- è t
0 ( , )
[ ]
t t t
y t
d x
Avec t = -
y t
d t
x 0 = Xmax
Le hamiltonien courant pour ce problème est :
H c = py t - c(y
t ,x t ) -ø y t = 0
Les conditions de premier ordre donnent notamment les deux
résultats suivants :
? H
· 0
c =
? y t
( t )
p ny
(14)
?yt
ø0=
?C

- -
H c
? xt
?
· ø èø ~ - = -
?
C (15)
xt
ø è ø
~ = +
?
Les conditions sont identiques aux précédents
sachant que ì =ø. Comme les équations et
les paramètres sont également identiques, les solutions sont les
mêmes.
3. Monopole
Compte tenu de l'importance et de la fréquence de ce
type de structure de marché, il est important de s'interroger sur
l'effet qu'il faut en attendre en matière de profit d'épuisement
de la ressource.
Par rapport au modèle précédent une seule
différence intervient, elle résulte du fait que le monopole prend
en compte l'influence du niveau de production sur le prix.
?
(16)
H
?
c ?
d p C
= 0 p y d y y ø
+ - -
t 0
? =
y t t t
La rente de rareté ou royalty est alors la
différence entre le revenu marginal (constitué
des deux premiers termes) et du coût marginal
(troisième terme).
?
ì è ì
~ = + n
?
C
(17)
xt
En général, la production et donc le profil
temporel d'utilisation de la ressource est différent de la production en
situation de concurrence. Ceci dépend de la demande et de la relation
entre prix et revenu marginal. Il y a bien sûr une tendance naturelle du
monopole à retarder l'épuisement du stock dans la mesure
où il parvient à maintenir des prix plus élevés. La
figure 2 ci-dessous permet illustrer le profil d'épuisement et le profil
des prix optimaux d'une ressource non renouvelable en situation d'exploitation
concurrentielle et monopolistique. Il ressort de cette figure que le monopole
à un profil d'épuisement plus long (48 ans) contre 28 ans en
situation de concurrence dans la mesure où le monopole pratique des prix
optimaux plus élevés.
Figure 1 : profil d'épuisement et des prix
optimaux d'une ressource non renouvelable en situation de concurrence et de
monopole
Profil d'épuisement d'une ressource non
renouvelable Exploitation concurrentielle et monopolistique
Stock résiduel
|
200 150
100
50
|
|
|
|
|
|
4
Prix
milliers
3
2
1 0
0 10 20 30 40 50
Temps t
Profil de concurrence Profil de
monopole

5

Profil des prix optimaux Exploitation
concurrentielle et monopolistique

0 10 20 30 40 50
Temps t

Source : Point, P. (2004)
CHAPITRE 2 : UNE RESSOURCE NATURELLE NON
RENOUVELABLE
SPECIFIQUE : Le gaz naturel
Ce chapitre nous permettra de décrire le gaz naturel et
de montrer ses vertus. Ce qui nous fera ressortir sa spécificité
par rapport aux autres combustibles fossiles tels que le pétrole et le
charbon.
SECTION 1 : LA SPECIFICITE DU GAZ NATUREL.
A. Les vertus du gaz naturel
1. Origine et historique du gaz naturel
Le gaz naturel a été découvert au
Moyen-Orient au cours de l'antiquité. Il y a de cela quelques milliers
d'années, l'apparition soudaine de gaz naturel s'enflammant brutalement
était assimilée à des sources ardentes. En perse, en
Grèce ou en Inde, les hommes érigeaient des temples autour de ces
feux pour leurs pratiques religieuses. Cependant, ils
n'évaluèrent pas immédiatement l'importance de leur
découverte. C'est la Chine qui a compris l'importance de ce produit et
fora le premier puits vers 211 ans avant J-C.
En Europe, il fallut attendre jusqu'en 1659 pour que la
Grande Bretagne découvre le gaz naturel et le commercialise à
partir de 1790. En 1821, à Fredonia (Etats-Unis), les habitants ont
découvert le gaz naturel dans une critique par l'observation des bulles
de gaz qui remontaient jusqu'à la surface de l'océan Pacifique.
William Hart est considéré comme le père du gaz naturel
car c'est lui qui creusa le premier puits nord-américain.
2. Description / caractéristiques techniques du
gaz naturel
Le gaz naturel est un mélange d'hydrocarbures
légers comprenant du méthane, de l'éthane, du propane, du
butane et du pentane. D'autres composés tels que le dioxyde de carbone
(CO2), l'hélium (He), le sulfure d'hydrogène (HS) et l'azote (N)
peuvent également y être trouvés. Sa composition n'est
jamais la même ; elle varie selon la zone géographique, la
formation du sol ou le réservoir à partir duquel il est extrait.
Cependant, on peut dire que son composant principal est le méthane (au
moins 90%) qui est extrêmement inflammable ; il (le méthane)
brûle facilement et presque totalement et n'émet qu'une faible
pollution. Le gaz naturel ne contient presque pas de soufre et ne produit
pratiquement aucun dioxyde de soufre
(SO2). Ses émissions d'oxyde d'azote (NOx)
sont plus faibles que celles du pétrole et du charbon et celles de CO2
inférieures à celles de ces combustibles fossiles. Selon Eurogaz,
la combustion du gaz naturel entraîne une production de CO2
inférieure d'au moins 40 à 50% à celle du charbon et d'au
moins 25 à 30% à celle du pétrole par unité
d'énergie produite, en fonction du procédé d'utilisation
et de la qualité du combustible. L'évaluation des fuites de
méthane associées à la production de gaz naturel montre
que ce gain environnemental significatif au moment de l'usage du combustible
n'est pas annihilé par les rejets directs à l'atmosphère.
Ces fuites de méthane restent bien inférieures à 2% alors
qu'il faudrait approximativement un taux de 9% pour se comparer au
pétrole et de 16% pour se comparer au charbon. Le gaz naturel permet
donc de disposer de l'énergie et de réduire les émissions
de gaz à effet de serre (GES). Ces qualités en font certainement
une énergie respectueuse de l'environnement et socialement
acceptée.
En brûlant, le gaz naturel donne de l'eau et du CO2.
Compte tenu de l'énergie fournie par l'hydrogène contenu dans le
méthane (CH4), la combustion d'une tonne de gaz naturel rejette moins de
CO2 qu'une tonne de charbon (50% moins) ou de pétrole (35% moins)
(Commission Energie-Environnement, 2002). Le gaz naturel est incolore, inodore,
insipide, sans forme particulière et plus léger que l'air ; sa
densité est de 0,60, inférieure à celle de l'air (1,00).
Il a tendance à s'élever et peut, par conséquent
disparaître facilement du site où il se trouve par n'importe
quelle fissure. Il se présente sous la forme gazeuse au dessus de
-161°C. Pour des raisons de sécurité, un parfum chimique, le
mercaptan, qui lui donne une odeur d'oeuf pourri, lui
est souvent ajouté de sorte qu'une fuite de ce gaz puisse ainsi
être détectée. A la pression atmosphérique, si le
gaz naturel est refroidi à une température de -161°C
environ, il se condense sous forme d'un liquide appelé gaz naturel
liquéfié (GNL). Un volume de ce liquide occupe environ le six
centième d'un volume de gaz naturel et est deux fois moins lourd que
l'eau, (45% environ). Une fois sous forme de vapeur, il ne brûle dans
l'air que dans une concentration de 5% à 15%. Ni le GNL, ni le gaz
naturel ne peuvent exploser à l'air libre.
3. Unités de mesure
Le gaz naturel se mesure en mètre cube (à une
pression de 75.000 Pascal et une température de 15°C) ou en pieds
cube (cubic feet) (même pression et même température). En
temps normal, la production de gaz à partir de puits et les livraisons
aux centrales électriques
et thermiques sont mesurées en milliers ou en millions de
pieds cubes (Mcf et MMcf). Les réserves sont calculées en
millions de milliards de pieds cubes (Tcf).
La quantité d'énergie dégagée par la
combustion d'un volume de gaz naturel se mesure en British Thermal Units (BTU).
Une BTU est la quantité de chaleur nécessaire pour élever
la température d'une livre d'eau d'un degré Farenheit à
une pression atmosphérique. Un pied cube de gaz naturel dégage en
moyenne 1000 BTU, mais l'intervalle de valeur se situe entre 500 et 1500
BTU.
B. Les atouts du gaz naturel
Ses atouts peuvent être illustrés à travers
ses secteurs d'utilisation.
Les secteurs d'utilisation du gaz naturel
Le gaz naturel est une source d'énergie polyvalente qui
peut être utilisée dans des domaines très variés.
Les productions de chauffage et d'électricité en sont ses
débouchés traditionnels principaux. En outre, les
préoccupations grandissantes liées à la protection de
l'environnement devraient conduire à un plus grand recours au gaz
naturel dans le transport. Voici quelques secteurs d'utilisation :
· Utilisateurs domestiques
Les applications domestiques du gaz naturel sont
essentiellement la cuisine, le lavage, le séchage, le chauffage de
l'eau, le chauffage de maison, la climatisation. En outre, les appareils
ménagers sont cesse améliorés afin d'être aptes
à utiliser le gaz naturel plus économiquement et de
manière plus sûr.
· applications commerciales
Les principaux utilisateurs commerciaux de gaz naturel sont
les services tels que les restaurants, les hôtels, les équipements
de services médicaux ou les bureaux. Les applications commerciales du
gaz naturel incluent la climatisation (air conditionné ou
réfrigération), la cuisine ou le chauffage.
· Industries
Le gaz naturel entre dans la fabrication de la pâte
à papier, de certains métaux, produits chimiques, pierres,
argile, verres et dans la transformation de certaines denrées. Il peut
être
employé pour le recyclage des déchets, pour
l'incinération, le séchage, la déshumidification, le
chauffage, la climatisation et la cogénération.
· Production
d'électricité
Les compagnies d'électricité et les
fournisseurs d'énergie indépendants emploient de plus en plus du
gaz naturel pour alimenter leurs centrales du fait de son coût
d'exploitation. En général, les centrales fonctionnant au gaz
naturel coûtent moins chères, elles sont construites rapidement,
travaillent plus efficacement et rejettent moins de pollution dans
l'atmosphère que les centrales utilisant d'autres combustibles
fossiles.
Les améliorations technologiques en matière de
conception, d'efficacité et d'emploi de turbines à cycles
combinés (CCGT) ainsi que de processus de cogénération
encouragent l'emploi du gaz naturel dans les industries de création
d'énergie. Les centrales à cycles combinés utilisent la
chaleur perdue pour produire davantage de l'électricité alors que
la cogénération du gaz naturel fournit en même temps de la
puissance et de la chaleur aussi bien pour l'industrie que les utilisateurs
commerciaux. Cette cogénération réduit très
fortement les gaz polluants dans l'atmosphère (Energy Information
Administration 2001).
· Industrie automobile
Le gaz naturel peut être utilisé comme combustible
pour les véhicules à moteur de deux manières :
En tant que gaz naturel comprimé (GNC), la forme la plus
répandue, ou en tant que gaz naturel liquéfié (GNL).
Le parc des automobiles fonctionnant au gaz naturel est
d'environ 1,5 millions d'automobiles à travers le monde (selon
l'association internationale des véhicules à gaz naturel). Les
interrogations concernant la qualité de l'air dans la plupart des
régions du monde renforcent l'intérêt pour le gaz naturel
dans ce secteur. On estime que les véhicules utilisant ce type de
combustible émettent 20% de gaz à effet de serre en moins que les
véhicules à essence ou diesel. (Energy Information Administration
2001).
· Les piles à
combustible
La pile à combustible est un dispositif
électrochimique qui permet de combiner l'hydrogène et
l'oxygène contenu dans l'air pour produire de
l'électricité, de la chaleur et de l'eau. Les piles à
combustible fonctionnent sans combustion. Elles ne polluent pratiquement pas.
Une pile à combustible peut être utilisée à des
rendements beaucoup plus élevés que les
moteurs à explosion puisque le combustible est directement
transformé en électricité, et qu'elle produit plus
d'énergie à partir de la quantité de combustible.
Le gaz naturel est l'un des multiples combustibles à
partir desquels les piles à combustible peuvent fonctionner.
SECTION 2 : LES CAUSES ET LES MECANISMES
D'AUGMENTATION DE LA DEMANDE DE GAZ NATUREL
Il est facile d'imaginer des causes et des mécanismes
d'augmentation de la demande de gaz naturel. Outre ses avantages
intrinsèques de propreté lors de son utilisation et de la
multiplicité de ses usages, les ressources sont encore abondantes dans
les pays riches (Amérique du Nord, Europe) alors qu'au niveau mondial,
on est encore dans une phase où les découvertes nouvelles font
plus que compenser les consommations. Ceci génère un double
sentiment de sécurité d'approvisionnement et d'abondance.
Nous présentons ici quatre tendances susceptibles de
provoquer un fort accroissement de la demande de gaz naturel.
A. La désaffection vis-à-vis du charbon
Le charbon est à l'origine de très fortes
pollutions locales et régionales. Les premières sont souvent
provoquées par les chauffages individuels dans des installations plus ou
moins bien conçues. Le smog de Londres, jusque dans les années
trente, était une conséquence directe de l'emploi du charbon ; il
a été très fortement réduit par l'installation de
chauffage urbain. Les pays émergents tels que la Chine, cherchent
à améliorer l'air de leurs villes en élimant le charbon.
La Chine s'est engagée à remplacer le charbon par le gaz naturel
à Pékin d'ici les jeux olympiques de 2008.
Les pollutions régionales sont dues aux grandes
installations industrielles consommant du charbon : centrales
électriques, cimenteries. Dans les pays émergents, il peut
être très tentant de remplacer les anciennes installations
polluantes au charbon par des installations brûlant du gaz naturel, dans
la mesure où les craintes suscitées par l'augmentation des
teneurs en CO2 dans l'atmosphère engendrent une forte motivation pour le
remplacement du charbon par le gaz naturel.
Autant de raisons qui peuvent conduire de nombreux acteurs
économiques et politiques à mettre en oeuvre des
stratégies de substitution du gaz naturel au charbon.
B. Les besoins en énergie des pays
émergents et des pays pauvres
L'essentiel de l'accroissement de la demande d'énergie
dans les prochaines décennies va venir des pays émergents et des
pays pauvres, sous le double effet de l'augmentation de leur population et de
la recherche de conditions de vie meilleures que celles d'aujourd'hui. Une
(petite) partie de ces besoins pourra être satisfaite par certaines
énergies renouvelables (énergie solaire...). Mais l'essentiel des
besoins se trouve dans les zones urbaines de plus en plus importantes et ne
peut être satisfait que par des moyens de production lourds et des
réseaux de distribution. L'électricité (notamment
hydraulique) et (ou) le gaz naturel sont et seront les vecteurs essentiels de
ce développement comme l'a souligné le Conseil Mondial de
l'Energie (CME), (2000).
C. L'abandon du nucléaire
En Europe, certains envisagent de remplacer le
nucléaire par le gaz naturel pour la production
d'électricité, au moins à titre transitoire en attendant
que les énergies renouvelables puissent (éventuellement) prendre
le relais. Selon la Commission Energie Environnement (2002), l'abandon du
nucléaire dans le monde serait susceptible d'augmenter la demande de gaz
naturel de 0,5 à 4,5 Gtep (Gigatonne équivalent
Pétrole).
D. Le remplacement du pétrole
Nombreux sont aujourd'hui les pétroliers qui
évoquent ouvertement l'après pétrole. Le déclin de
la production pétrolière pourrait commencer vers 2020 ; plusieurs
voies sont ouvertes pour remplacer le pétrole, notamment le gaz naturel
et la synthèse de combustible liquide à partir du charbon. Mais
cette dernière voie est génératrice de rejets accrus de
CO2 et ne pourrait vraisemblablement se développer massivement que s'il
existait des moyens économiquement acceptables de séquestrer le
CO2. Fort de ce qui précède, un rôle majeur du gaz naturel
comme substitut au pétrole ne peut donc absolument pas être
écarté aujourd'hui.
Conclusion partielle de la première partie
On retiendra dans cette première partie que le gaz
naturel est une ressource épuisable dotée de certaines vertus qui
font de lui une ressource à usage multiple et une source
d'énergie respectueuse de l'environnement. Il paraît comme le
combustible fossile capable de se substituer au pétrole à raison
du déclin probable de la production de ce dernier autour de 2020. Le
caractère épuisable à terme de cette ressource (le gaz
naturel) considérée comme la principale source d'énergie
du 21e siècle, nous contraint à l'exploiter avec
rationalité. Il est donc opportun de l'exploiter avec optimalité
; Ceci constitue le principal objet de la seconde partie de notre
étude.

EXPLOITATION OPTIMALE
DURABLE DU GAZ NATUREL
EN COTE D'IVOIRE
DEUXIEME PARTIE
Dans cette partie, il est question de présenter un
modèle d'exploitation optimale durable du gaz naturel en Côte
d'Ivoire .Bien avant d'aborder ce point, nous présenterons le secteur
gazier en Côte d'Ivoire.
CHAPITRE 3 : LE SECTEUR GAZIER EN COTE D'IVOIRE
Lancée en 1957, la recherche d'hydrocarbures en
Côte d'Ivoire s'est véritablement développée dans
les années 70. Des compagnies pétrolières telles que
EXXON, PHILIPS PETROLEUM, TOTAL, AGIP, TENNECO ont mené des
activités qui ont conduit aux découvertes successives des
gisements pétroliers ("Bélier" en 1974 et "Espoir" en 1979), et
d'un gisement de gaz naturel "Foxtrot" en 1981. Compte tenu d'une augmentation
des coûts de production et d'une baisse du prix du baril de
pétrole, l'année 1988 marquait l'arrêt de la production du
dernier champ encore en exploitation ("Espoir"). Il a fallu attendre les
découvertes des gisements "Panthère" (gaz naturel) en novembre
1993 et "Lion" (gaz associé au pétrole) en mars 1994 par UMIC
pour envisager une relance de la production du gaz naturel. Ceci se fera en
1995 grâce en partie aux progrès techniques réalisés
sur l'activité offshore en eaux profondes, dont les coûts
d'exploitation ont été comprimés grâce aux
progrès technologiques.
Le bassin sédimentaire ivoirien est divisé en
vingt cinq (25) blocs pour la partie offshore et quatre (4) blocs en onshore.
La distribution par contrat de partage de production sur ces blocs
définit les opérateurs (sociétés chargées de
la partie technique de l'exploration et de la production).
SECTION 1 : LA FILIERE GAZIERE EN COTE D'IVOIRE A.
Présentation de la filière gazière
La filière gazière est organisée en
quatre grandes fonctions : l'exploration et l'extraction, le traitement, le
transport (auquel on adjoint généralement le stockage) et la
distribution aux consommateurs finals.
Le schéma ci-après représente l'organisation
de la filière gazière.
Schéma de la filière
gazière

Source : http ://
www.naturalgas.org
Les développements technologiques ont joué un
rôle prépondérant en ce qui concerne les perspectives du
gaz naturel dans le monde entier en général et en Côte
d'Ivoire en particulier. Les innovations de l'industrie du gaz naturel ont lieu
constamment à tous les stades de la filière et même
concernant les applications du gaz naturel. Elles économisent de
l'énergie, aident à réduire les
coûts et les incidences sur l'environnement et amènent le gaz
à la portée de ses utilisateurs finals.
Décrivons à présent les quatre grandes
fonctions de la filière gazière. Le processus de production du
gaz naturel est simple et très proche de celui du pétrole. Le gaz
naturel est tout d'abord extrait du sol ou des océans par forage, puis
transporté par pipeline (sur terre) ou tankers (par mer) jusqu'à
une installation de nettoyage et de transformation pour être ensuite
acheminé vers une zone de stockage ou des cavités creusées
dans le sol. A ce stade, il est distribué par les compagnies de
distribution agrées. Enfin, il est livré aux consommateurs
finals.
1. L'exploration et l'extraction 1.1.
L'exploration
L'exploration est une étape très importante du
processus. Face aux coûts d'extraction très élevés,
les compagnies ne peuvent pas prendre le risque de forer n'importe où.
Les géologues jouent alors un rôle essentiel en identifiant les
poches de gaz naturel. Pour trouver une zone où du gaz naturel est
susceptible d'être découvert, ils analysent la composition du sol,
et comparent les échantillons prélevés avec ceux d'autres
zones où du gaz a déjà été trouvé.
Puis ils réalisent des tests spécifiques comme l'étude des
formations rocheuses des couches supérieures où du gaz naturel
pourrait s'être formé. Les techniques de prospection ont
évolué au cours du temps et fournissent aujourd'hui des
informations d'une grande fiabilité sur l'existence possible de
dépôts de gaz naturel. Plus précises sont ces techniques,
plus forte sera la probabilité de découvrir du gaz lors du
forage.
La principale avancée technologique apportée en
matière de prospection vient de la sismologie qui est l'étude des
mouvements des ondes sismiques. Elle permet l'analyse des couches
inférieures de la croûte terrestre sans forage. Par l'étude
de la propagation des ondes dans la croûte terrestre, les
géologues peuvent déterminer le type de roche présent dans
le sous-sol et la profondeur à laquelle il se trouve. Les
géologues peuvent également mesurer les caractéristiques
magnétiques des roches à l'aide de
magnétomètres.
En Côte d'Ivoire, ce sont des compagnies
pétrolières qui dans la recherche d'hydrocarbures ont
découvert du gaz naturel brut et/ou du gaz naturel associé au
pétrole.
1.2. L'extraction
Le gaz naturel est extrait en creusant un trou dans la roche.
Le forage peut être effectué sur terre ou en mer. Le
matériel employé est fonction de la localisation de la poche de
gaz et de la nature de la roche. Si c'est une formation peu profonde des
câbles de forage peuvent être utilisés. Un mouvement de va
et vient est effectué à plusieurs reprises à l'aide d'une
mèche en métal dans le sol. Pour des prospections plus en
profondeur, des plates-formes de forage rotatives sont nécessaires.
Elles sont les plus répandues aujourd'hui. Cette méthode se
compose d'une mèche pointue qui permet de passer à travers la
terre et la roche.
Les innovations dans les techniques de forage ont permis de
rassembler davantage d'informations sur les puits, de forer plus profond et de
réduire les coûts. Un forage souterrain plus profond permet
d'accéder à des réserves de gaz naturel qui ne pouvaient
être atteintes auparavant. Les progrès technologiques dans ce
domaine englobent l'amélioration des systèmes de mesure durant le
forage, l'automatisation des plates-formes de forage ou le forage
horizontal.
Une fois le gaz naturel trouvé il doit être
prélevé efficacement. Le taux de recouvrement le plus efficace
est donné par la quantité maximum de gaz naturel pouvant
être extraite sur une période de temps donnée sans
endommager la formation. Après son extraction du sous-sol le gaz naturel
doit être traité.
2. Le traitement
Le traitement du gaz naturel implique le regroupement, le
conditionnement et le raffinage du gaz naturel brut afin de le transformer en
énergie utile pour différentes applications. Ce processus
implique tout d'abord une extraction des éléments en phase
liquide dans le gaz naturel, puis un fractionnement de ces différents
éléments.
Les méthodes les plus importantes de transformation
sont celles par absorption et par cryogénisation (la mise du gaz naturel
sous une très basse température). Ce sont des
procédés sophistiqués pour traiter le gaz naturel et
séparer les liquides du gaz.
Gulsby International Enginering (Texas) a conçu et
installé le projet sur la zone de Vridi. Opérationnelle depuis
janvier 1998, l'usine a une capacité de traitement originel de 75
millions de pieds cubes de gaz par jour et de production de 25.000 tonnes
métriques par an d'un mélange constitué de 86% de butane
et de 14% de propane.
En aval de la production et afin de valoriser l'exploitation
du bloc CI 11, l'opérateur Ocean Energy a initié le projet "Lion
GPL" en 1997; celui-ci consiste à récupérer les liquides
(propane, butane et essence) du champ Panthère pour répondre
à la demande en GPL des marchés ivoirien et sous-régionaux
(estimés à 130 millions de tonnes). Pour le projet "Lion GPL",
Ocean Energy a signé un contrat lui octroyant le droit exclusif
d'extraire les liquides du volume total du gaz qui passe par le terminal de
Vridi.
3. Le transport et le stockage
Une fois le gaz naturel traité, il va être
acheminé vers son lieu d'utilisation. Il peut être
transporté par voie terrestre à travers des gazoducs qui sont
constitués de tubes d'acier de 20 à 42 pouces8 de
diamètre. Le gaz est acheminé sous haute pression des stations de
compression disposées tout au long de la canalisation. Ces stations
maintiennent la pression du gaz au niveau souhaité. Comparé
à d'autres sources d'énergie, le transport du gaz naturel est
très efficace étant donnée la faible part d'énergie
perdue entre le départ et l'arrivée. Les gazoducs sont un des
moyens les plus sûrs de distribution de l'énergie car elles sont
fixes et souterraines.
Le gaz naturel peut également être
transporté par mer dans des tankers. Dans ce cas, il est
transformé en gaz naturel liquéfié (GNL). Le
procédé de liquéfaction permet d'en retirer
l'oxygène, le dioxyde de carbone, les composés de soufre et
l'eau.
Avant d'arriver chez le consommateur, le gaz naturel passe
parfois par une phase de stockage (dans des réservoirs souterrains) de
sorte que l'industrie du gaz naturel puisse faire face aux fluctuations
saisonnières de la demande. Ces réservoirs sont habituellement
situés à proximité des marchés consommateurs afin
de permettre aux compagnies de distribution de gaz naturel de faire face
à des pics de la demande et d'approvisionner leurs clients sans
délai. Ces compagnies peuvent également vendre le gaz naturel sur
le marché physique pendant les périodes creuses.
Il est important de souligner qu'en Côte d'Ivoire, le
gaz naturel produit n'est pas stocké en raison des coûts
très élevés des réservoirs de stockage. Il est
vendu directement aux industriels via pipeline. Par ailleurs, le gaz butane
issu du gaz naturel dispose de quelques réservoirs de stockage dans le
but d'assurer un approvisionnement des consommateurs finals pour une
durée de dix jours. Le stockage est effectué par quatre
sociétés possédant ce type de
8 Ancienne unité de longueur (27
millimètres environ).
capacité : Total/fina/elf, Shell, Petroci Gaz (filiale
de Petroci Holding) et Gestoci (acteur principal du stockage d'hydrocarbures en
Côte d'Ivoire).
L'industrie des gazoducs cherche à améliorer
sans cesse la capacité, la sécurité, l'efficacité
et la rentabilité des gazoducs afin de réduire les coûts
liés au transport. Ce volet représente, en effet, une part
importante du prix final du produit.
Les progrès technologiques au niveau du processus de
liquéfaction, qui visent à transformer le gaz naturel en gaz
naturel liquéfié (GNL), favorisent l'expansion du commerce
international.
4. La distribution
La recherche et le développement dans le domaine de la
livraison de gaz naturel tente de se développer pour les deux
applications que sont la cheminée à gaz et les systèmes de
refroidissement ainsi que les nouvelles technologies qui visent la
réduction des coûts et l'amélioration de
l'efficacité. Certaines des technologies qui peuvent être
citées sont par exemple, la tuyauterie de distribution flexible , les
canalisations de distribution en plastique, les appareils de comptage
électroniques, les systèmes de cartographie informatique ou les
nouvelles techniques de creusement des tranchées.
Les distributeurs ont également besoin de
contrôler les flux de gaz grâce à des systèmes
informatiques comme la régulation par valve commandé ou par le
système SCADA (contrôle et saisie de données de
surveillance). Le marché de la distribution de gaz butane en Côte
d'Ivoire représente près de 60.000 tonnes pour l'année
2000, soit une progression d'environ 11% par rapport à 1999. Le gaz
butane est issu de la S.I.R. (Société Ivoirienne de Raffinage)
avec deux origines possibles : la production locale (dont le gaz naturel issu
des installations "Lion GPL") pour un tiers et le gaz importé pour les
deux tiers restants. Le marché de la distribution se divise en deux
entités distinctes en fonction du conditionnement et du mode de
livraison du gaz :
L'activité "conditionné" : en bouteille de 6 Kg
, 15 Kg et 32 / 38 Kg, le gaz est vendu à des grossistes, par les
sociétés de distribution pétrolière, qui se
chargent de l'embouteillage (Petroci Gaz, TotalFinaElf, Shell, Agip, Mobil).
Shell, Agip, Total et Petroci Gaz possèdent des centres emplisseurs.
L'activité "vrac" : livré par camion, le volume
de gaz butane ainsi vendu représente 7000 à 8.000 tonnes par an.
Shell et Total se partagent respectivement 35 et 65 % du marché. Petroci
Gaz devrait d'ici peu développer son activité de distribution de
gaz en vrac.
Gaz de Côte d'Ivoire, acteur mineur du marché
disposant d'installations uniques dans le pays au travers d'un réseau de
distribution de 157 Km installés; seuls 50 % de celui ci sont
utilisables dans les villes d'Abidjan, Yamoussoukro et Bouaké
(réseau en cuivre datant de 1982) a été repris par Petroci
Gaz au terme d'un processus de privatisation finalisé en décembre
1999.
Comme compagnies distributrices de gaz butane en Côte
d'Ivoire nous pouvons citer : Petroci Gaz, Texaco, Total, Oryx Gaz, Mobil...
B. Les secteurs d'utilisation du gaz naturel en Côte
d'Ivoire
Les applications domestiques pour le gaz butane ont trait
à de nouveaux systèmes de chauffage et de refroidissement qui
utilisent la technologie de la pompe à chaleur. Ce sont les
systèmes de chauffage de l'eau, de fours et de chaudières
à ventilation directe et haut rendement, les grilles, les
équipements de lavages et de séchages de taille industriel, les
fourneaux de type restaurant ainsi que les chaudières à gaz.
Le recours croissant au gaz naturel comme combustible
préféré pour la production d'électricité est
dû aux progrès technologiques réalisés entre autres
dans le domaine des turbines à gaz à cycle combiné, qui
représente la technologie la plus efficace basée sur des
combustibles fossiles pour la production d'énergie et pour la production
simultanée d'énergie et de chaleur (cogénération).
Cette combinaison d'énergie et de chaleur augmente l'efficacité
et favorise une utilisation plus raisonnée de l'énergie,
permettant dans le même temps une réduction des coûts de
l'énergie et la prise en compte de la question environnementale. 75% de
la production de gaz naturel de Côte d'Ivoire est destiné à
quatre grands clients. Il s'agit de la CIE (Compagnie Ivoirienne
d'Electricité), de la CIPREL (Compagnie Ivoirienne de Production
d'Electricité), AZITO, pour l'alimentation de leurs turbines à
gaz dans l'optique de la production d'énergie thermique, et la SIR pour
le fonctionnement de ses installations. Les 25% restants sont destinés
à des industriels utilisant le gaz naturel, à de grandes
cliniques (PISAM...) et à des stations services (livreuses de GPL sous
forme de carburant). Le progrès technique explique également
l'utilisation croissante du gaz naturel en ce qui concerne les véhicules
automobiles fonctionnant au gaz naturel.
C. les institutions de régulation du secteur
gazier en cote d'ivoire
La Direction des Hydrocarbures : C'est
l'organe du Ministère des Mines et de l'Energie, responsable de
l'application de la politique nationale en matière d'hydrocarbures. Il
s'occupe, entre autres, de l'instruction des dossiers de demandes
d'autorisations diverses, et du contrôle et du suivi des activités
d'exploration et de production pétrolière et gazière, de
traitement, de raffinage, de stockage, de distribution et de transport des
hydrocarbures sur l'étendu du territoire national.
PETROCI (Société Nationale
d'Opérations Pétrolières) Holding: C'est la
société étatique des opérations
pétrolières placée sous la tutelle du Ministère des
Mines et de l'Energie. Créée depuis 1975, PETROCI a pour mission,
entre autres, de procéder à la valorisation des ressources
pétrolières nationales, développer une industrie des
hydrocarbures, identifier et mettre en valeur le potentiel pétrolier et
gazier national à travers les campagnes de promotion et d'acquisition
des blocs pétroliers et gaziers. Elle a également pour mission de
signer des accords de partenariat avec des sociétés du secteur
des hydrocarbures. L'action de Petroci ne s'est pas résumée
à ces missions mais également à des missions d'exploration
et de production qui font d'elle le conseiller technique du gouvernement
ivoirien et le partenaire privilégier des opérateurs
pétroliers et gaziers.
SECTION 2 : LE POTENTIEL GAZIER DE LA COTE D'IVOIRE ET
LES OPERATEURS
A. Les champs gaziers et leurs opérateurs
Les premières découvertes des gisements de gaz
naturel remontent dans les années 1980, avec la découverte de
Foxtrot. Compte tenu des coûts de production élevés de
l'exploitation des gisements de pétrole et d'une baisse du prix du baril
de pétrole, l'année 1988 marquait l'arrêt de l'exploitation
des gisements de pétrole et de gaz en Côte d'Ivoire. Il a fallu
attendre les découvertes des gisements "Panthère" (gaz naturel)
en novembre 1993 et "Lion" (gaz associé au pétrole) en Mars 1994
pour envisager une relance de la production. Ceci se fera en 1995 grâce
en partie aux progrès techniques réalisés sur
l'activité offshore en eaux profondes, dont les coûts
d'exploitation ont été comprimés grâce aux
progrès technologiques. Les estimations récentes des
réserves prouvées totales de gaz naturel en Côte
d'Ivoire s'élèvent à 33,52 milliards de
m3 avec une production annuelle en 2003 de 1,35 milliard de
m3.
Les blocs suivants sont en exploitation, il s'agit :
· du Bloc CI 11 composé des champs "Lion" et
"Panthère", a une réserve récupérable de 495
milliards de pieds cube (495 Bcf). Ces champs sont exploités par le
consortium Ocean Energy (ex-Umic), International Finance Corporation (IFC),
Seagull et Petroci Exploration-Production.
· du Bloc CI 26, il s'agit du champ Espoir disposant du
gaz et du pétrole. Ce champ a une réserve de gaz
évaluée à 180 Bcf. Depuis 2001, il est exploité par
Ranger Oil, Addax, Svenska, Tullow et Petroci Exploration-Production.
· des Blocs CI 01 (Gazelle) et CI 02 (les champs Kudu,
Eland, Ibex) sont exploités par Ocean Energy.
· du Bloc CI 27 (Foxtrot) est le plus grand champ gazier
de la Côte d'Ivoire avec des réserves récupérables
de 650 Bcf. La remise en production de ce vieux champ gazier a
été effective en 1999. Le gaz naturel issu de la production de
Foxtrot alimente les centrales thermiques de Vridi I, Vridi II et Azito. Ce
bloc est exploité par Apache, Enerci (Electricité De France/ Gaz
De France), Saur Energie, Petroci Exploration- Production.
D'autres champs gaziers existent mais leur exploitation
dépendra de la découverte de nouveaux débouchés
extérieurs ; il s'agit essentiel des gisements en offshore profond tels
que les champs sur le Bloc CI 105.
B. Les raisons d'une politique d'intensification de la
production de gaz naturel et du gaz butane
La fourniture d'énergie, et en particulier de gaz, est
l'un des axes prioritaires de la politique du gouvernement ivoirien avec pour
objectifs :
· d'assurer l'autonomie énergétique du pays
et alimenter la sous-région en électricité, en gaz butane
;
· de renforcer la compétitivité de
l'économie en réduisant à moyen terme, grâce
à la mise en valeur des ressources gazières, le coût de
l'énergie.
En effet, ayant longtemps importé de
l'électricité du Ghana, le gouvernement ivoirien au regard de ses
importantes réserves de gaz naturel a jugé utile de
développer la production d'électricité à partir du
gaz naturel. Dès 1990, la Côte d'Ivoire lança donc un
projet de développement d'électricité à partir des
turbines à gaz. Ainsi, depuis 1994, elle exporte de
l'électricité produite par les centrales thermiques en direction
du Ghana, du Togo et du Bénin. Deux projets d'interconnexion, l'un avec
le Burkina Faso et l'autre avec le Mali sont en cours de négociation
avancée.
En outre, afin de réduire les besoins en bois de
chauffe, le gouvernement ivoirien a mis en oeuvre dès 1995, une action
de promotion tendant à généraliser l'utilisation du gaz
butane auprès des ménages ivoiriens. Grâce à ces
efforts, la consommation de ce type de gaz est passée de 18.674 tonnes
à 70.000 tonnes entre 1995 et 2004. L'on a enregistré en 1997
qu'environ 87% de ménages ivoiriens utilisaient du bois de chauffe ou du
charbon de bois à raison de 2 Kg de charbon ou 4,6 Kg de bois de chauffe
par jour (Ministère de l'environnement, 1997). Il est important de noter
que du stock de forêt évalué à 20 millions
d'hectares en 1900, les estimations les plus optimistes situent le niveau de
stock entre 1,5 millions d'hectares en 2000, soit un taux annuel de
déforestation de 5 à 6% par an. La réduction de la
consommation de charbon de bois et de bois de chauffe, deviendra
également effective, grâce à la source inestimable
d'énergie que représente le gaz naturel et à la politique
de butanisation populaire engagée par le gouvernement ivoirien. Il
ressort de ce qui précède que cette énergie a un impact
déterminant dans la lutte contre la déforestation du
territoire.
CHAPITRE 4 : DE L'EPUISEMENT DE LA RESSOURCE A SON
EXPLOITATION OPTIMALE DURABLE
Dans ce chapitre, nous tenterons de déterminer une
production optimale durable de gaz naturel en Côte d'Ivoire en utilisant
un modèle de contrôle optimal. Notre étude sera
essentiellement axée dans une première section sur la
détermination de la durée du gaz naturel en Côte d'Ivoire
et dans une seconde section sur la présentation du modèle, la
résolution du programme et l'interprétation des
résultats.
SECTION 1 : LA DUREE DU GAZ NATUREL EN COTE D'IVOIRE A.
Détermination du délai d'épuisement du gaz naturel en
Côte d'Ivoire
Le gaz naturel étant une ressource naturelle non
renouvelable épuisable, notre étude vise dans cette section
à déterminer la durée d'épuisement de la ressource.
Les travaux réalisés au plan mondial par Laherrere (2000) et
Bauquis (2001)9 ; respectivement sur le gaz naturel et le
pétrole ont abouti aux conclusions finales suivantes :
· Soixante dix (70) ans comme délai
d'épuisement du gaz naturel et,
· Cinquante (50) ans pour le pétrole.
En nous appuyant sur les travaux de ces deux auteurs et en
intégrant dans leurs analyses une évolution probable du niveau de
la consommation, nous tenterons de déterminer le délai
d'épuisement du gaz naturel en Côte d'Ivoire.
Nous calculons successivement le taux de croissance globale et
le taux de croissance annuelle
moyen sur la période [1997,2003].
Soit g : le taux de croissance globale, r : le taux de
croissance annuelle moyen et ri : le taux de croissance annuelle entre deux
années consécutives.
g = ? ( 1 + r 97 )( 1 + r 98 )( 1 +
r 99 )( 1 + r 00 )( 1 + r 01 )( 1 + r 02 )
- 1 × 100%
?
? ?
g = ? ( 1 + 0,302 )( 1 + 0,0935 )( 1 + 0,1435 )( 1 -
0,0744 )( 1 + 0,378 )( 1 + 0,0417 ) - 1 × 100%
?
? ?
g= 116,3 1%
Sur cette période, nous avons une production de gaz
naturel qui a doublé et plus.
9 Jean Laherrere (TotalFinaElf) : forecasting future
production from past discovery.
Pierre René Bauquis (TotalFinaElf): un point de vue sur
les besoins et les approvisionnements en énergie à l'horizon
2050, journées annuelles du Pétrole 2001, Paris, 3 et 4 octobre
2001.
Calculons à présent le taux de croissance annuelle
moyen sur la même période.
r ? n ( 1 r 97 )( 1 r 98 )(
1 r 99 )( 1 r 00 )( 1 r 01 )( 1 r 02 ) 1
100%
= + + + + + + - ? ×
?
?
r ? 6 ( 1 0,302 )( 1 0,0935 )( 1 0,1435 )( 1 0,0744 )(
1 0,378 )( 1 0,0417 ) 1 100%
= + + + - + + - ? ×
?
?
r = 13,72%
Sur la période [1997,2003], il y a un taux de croissance
annuelle moyen de 13,72%.
Dans une perspective de déterminer le délai
d'épuisement du gaz naturel, nous maintiendrons ce taux comme le taux de
croissance annuelle moyen sur toute la période d'exploitation. Sachant
que chaque année la production est entièrement consommée,
nous pouvons conclure que la production est égale à la
consommation pour chaque période ; soit P t = C
t .
En suivant le taux de croissance annuelle moyen, nous pouvons
écrire C t + 1 = C t (1 + r).
C C r
(1 )
1 0
= +
C C r
(1 )
2 1
= +
C C r
2 0
= +
(1 )
|
2
|
|
Par récurrence, nous avons 0 ( 1 ) T , avec C
CT = C + r 0 : la
consommation initiale (ici,
consommation en 2003 et CT : la consommation au temps T, telle
que CT = X0. Avec
X0 : la réserve disponible au temps t = 0. Pour
notre calcul, X0 est la réserve disponible en 2003.
Nous écrivons donc que :
C r X
+ =
T
(1 )
0 0
0
X
T
=

(1 )
+ r
0
C
L n r L n
(1 )
+ =
T
|
? ?
X 0
? ?
? ?
C 0
|
|
T L n r L n X L n C
(1 )
+ = -
0 0
T =
L n X L n C
0 0
-
T
T T
L n r
(1 )
+
L n L n
( 3 3 , 5 2 ) (1 , 3 5 )
-
=
Ln
(1 0 , 1 3 7 2 )
+
= 24,982 5 = 25 ans
Avec un accroissement annuel moyen de production de 13,72%
sur toute la période d'exploitation du gaz naturel en Côte
d'Ivoire, nous épuiserons cette ressource au bout de 25 ans.
B. Détermination du délai
d'épuisement de la ressource avec prise en compte des fuites de gaz
naturel
Nous aborderons dans ce cas la même méthode de
détermination du délai d'épuisement de la ressource mais
en intégrant dans l'analyse les fuites de gaz naturel pendant la
production. Il est important de souligner que selon la Commission Energie
Environnement dans tout processus de production, la proportion de fuites
n'excède pas 10% de la production (Problématique du gaz naturel
au 21e siècle)10. Ces fuites contribuent
également à la réduction des réserves disponibles
au même titre que la consommation. En Côte d'Ivoire, selon des
sources propres des travaux de production (Petroci Exploration-Production), les
mesures sécuritaires et technologiques employées dans la
production, nous indiquent que les fuites tournent autour de 5% de la
production. Nous retiendrons pour notre étude 5%.
Ainsi, nous avons :
C r f X
(1 )T 0
+ + = avec f la part des fuites dans la production.
'
0
T ' = T ' =
T ' = T ' =
Par analogie à la démarche de résolution
précédente, nous obtenons : L n X L n C
0 0
-
L n r f
(1 )
+ +
L n L n
(3 3, 5 2 ) (1, 3 5 )
-
Ln
(1 0 ,1 3 7 2 0 , 0 5 )
+ +
18,87 1 9
=
19 ans
Cette nouvelle approche montre bien la part importante des
fuites qui réduisent elles seules dans le cas de notre étude, la
durée des ressources disponibles de six (6) ans. Compte tenu de
l'épuisement à terme du gaz naturel en Côte d'Ivoire, il
est opportun d'exploiter cette ressource de façon durable et optimale
dans le but de bénéficier de façon durable des vertus de
cette ressource énergétique. Ceci nous invite à exploiter
le gaz naturel de façon optimale dans un horizon infini.
10 Voir Commission Energie- Environnement du Canada
(2002). Rapport sur le gaz naturel relu par J.-R. Bauquis.
SECTION 2 : PRESENTATION DE NOTRE MODELE D'EXPLOITATION
OPTIMALE DURABLE
A. LE MODELE
Ce modèle est présenté par Stiglitz
(1976) dans le cadre d'une exploitation optimale des ressources naturelles non
renouvelables en situation de monopole. Pour l'adapter au cas de l'exploitation
du gaz naturel en Côte d'Ivoire, nous avons apporté certaines
modifications relatives aux composantes du prix de la ressource. Il s'agit
essentiellement de l'index des cours du pétrole et du poids de la
demande du gaz naturel sur le marché.
1. Définitions des variables et paramètres
du modèle
q : la quantité ou la production de gaz naturel
au temps t, est la variable résiduelle, q : la croissance nette
de la production,
x t : la variable d'état ; elle
représente le niveau de réserve de gaz naturel au temps t,
x : la croissance nette du niveau de réserve,
p : le prix d'une unité de gaz naturel,
è : le taux d'actualisation ou le taux de
préférence pour le présent, C : le coût
total de production du gaz naturel au temps t,
0(t) : le coût unitaire de production au
temps t,
0 : la croissance nette du coût unitaire due au
niveau de technologie appliquée dans la
production,
x0 : le stock ou réserve initiale de
gaz naturel au temps t = 0,
,u(t) : l'index des cours du pétrole au
temps t,
,u : la croissance nette de l'index des cours du
pétrole.
Dans notre modèle, le coût unitaire de
production diminue dans le temps selon le niveau et la qualité de
technologie appliquée dans la production. De plus, l'inverse de la
courbe de demande du gaz naturel au temps t s'écrit : p = p
(t)q" 1 (0 < a < 1)
avec 1/(1-á) l'élasticité de la demande,
a le poids de la demande, p le prix de gros d'une unité de
gaz naturel au temps t, q la production au temps t et ,u
(t) , variable représentant
l'index des cours du pétrole.
C = 0 (t ) q (0
=0' < 0 )
C le coût total de production,
ö(t) = eät et s'interprète comme
un paramètre technologique qui réduit les coûts unitaires
de production de façon exogène.
ö' <0 le coût unitaire de production
diminue dans le temps avec le niveau et la qualité
de la technologie.
L'Etat de Côte d'Ivoire, en détenant tous les
droits sur la ressource (le gaz naturel) est considéré comme le
propriétaire unique (en régime de propriété
d'Etat). Les contrats "take or pay"11 qu'il accorde aux
exploitants lui confèrent la responsabilité du contrôle et
de la planification de la production. Ainsi, nous posons les hypothèses
de notre modèle.
2. Les hypothèses du modèle
· On considère que l'exploitation de l'ensemble
de la ressource est assurée par un seul consortium sous le
contrôle de l'Etat de Côte d'Ivoire, considéré comme
le planificateur ;
· Les nouvelles découvertes de gisements de gaz
naturel ne sont pas prises en compte dans les réserves
récupérables (stock de la ressource) ;
· Les coûts totaux de production dépendent du
niveau de production ;
· Le coût unitaire de production diminue dans le
temps avec le niveau et la qualité de la technologie ;
· L'inverse de la courbe de demande du gaz naturel en
Côte d'ivoire s'écrit :
= avec 11 -á : l'élasticité de la
demande du gaz naturel ;
1
p ( t ) qá
ì -
Ainsi, le profit est : p q C ( t ) q (
t ) q
- = ì - ö (19)
á
8
Notre programme d'optimisation dynamique consiste à
maximiser le profit actualisé résultant de l'exploitation de la
ressource. Dans un horizon infini, ce programme se présente comme suit
:
M a x t q t q e d t
- t
( ) ( )
á è
? ?
? ? - ?
q
0
ì ö
q = 0 et x = 0
11 Contrat de partage de production dans lequel une
licence de production est accordée à une compagnie lui permettant
de réaliser des travaux d'exploration pendant 3 ans suivis de 25 ans
d'exploitation de ressource. Contrat leur imposant de céder un minimum
de 10% de leur licence à Petroci qui doit participer au partage des
profits.
Posons que x = x (t) est le stock de
la ressource au temps t.
Ce programme est bel et bien un problème
isopérimétrique12 dont la résolution
nécessite la
8
convergence de l'intégrale impropre ? ?
è
? -
( ) ( ) t
t q t q e dt
-
ì ö
á ?? dans la fonction objectif.
0
B. Résolution du programme
Pour résoudre ce programme, il est important de garder
en mémoire que le problème se situe dans un horizon infini et que
certaines conditions de transversalités et conditions aux bornes soient
impérativement remplies.
Notre contrainte 0
? 8 =
0 q d t x
|
x~= - q sachant que q = q
(t) et
|
|
x (0) = x0 la dotation initiale de
la ressource, elle est donnée ; lim ( ) 0
x t =
t ?8
Notre programme peut alors s'écrire comme suit :
8
M a x t q t q e d t
- t
? ? ?
( ) ( )
á è
? - ?
ì ö
q0

|
|
s c x q
. = -
avec ( 0 ) e t lim ( ) 0
x x x t
= =
0t ? 8
L'hamiltonnien en valeur courante s'écrit :
Hc( t ) q ( t )
q [ ]
= ? ì - ö ? + ø
? ? - q avec ø = ø (
t )
á
= ? ì á - ö ? -
ø q
H c ( t ) q ( t )
q
? ?
La résolution de ce programme revient à
résoudre les deux équations représentant les conditions de
premier ordre :
|
i) et ii)
|
|
12 Un problème de contrôle optimal
dynamique dans lequel la contrainte du programme est sous la forme
intégrale et égale à une constante.
i) ii
? H c
ø ø è ~~ =
x
?
?
H
) 0
c =
q
?
Avec limH 0 iii)
=
t?8
limH 0
= ne s'écrit plus uniquement de la sorte mais plus
généralement comme
?8
t
H=0 pour tout t? [0,8) (Chiang, 1992), avec H t q t
q q
= ? - ? -
? ?
ì ö ç
( ) ( ) e t
á è
-
et H représentant l'hamiltonnien en valeur
actualisée.
Les conditions i) et ii) constituent les conditions
nécessaires. La condition iii) est une condition suffisante.
i) ø/ = ø è (
20 )
(20) ø
=

è
ø
~~
( ) ( 0 ) t
ø = ø ; puisqu'il n'y a pas
d'effet de stock 0
? ? ?
t e è HC
? = ? , alors
? ? ?
x
la condition i) se ramène à la fameuse
règle d'Hotelling selon laquelle la rente de rareté
ø doit évoluer au rythme du taux d'actualisation
è.
ii) ( t ) q ( t ) 0 ( 2 1
)
- - =
á ì ö ø
á - 1
(21) ( t ) q ( t ) ( 2 2 )
= -
ø á ì ö
á - 1
En dérivant par rapport à temps t
l'équation (22), ce que nous notons : d t q t
( )
á ì ö
( ) ( )
á - 1 -
ø
~~
~~
dt
= + - -
ø á ì á á ì
ö
q t q q
á - 1 ( 1) ( ) ( 2 3 )
á 2
~~ ~~ - ~~
Avec :
· ø~~ représente le gain (ou la
perte) en gaz naturel dû à la conservation (ou l'extraction) d'une
unité additionnelle de la ressource ;
· ö~~ la croissance nette du
coût unitaire de production ;
· le gain en valeur d'une croissance consécutive de
la production
á á ì -
( 1) ( t ) q q
- ~~
á 2
de gaz naturel ;
En combinant les équations (20), (22) et (23), nous
obtenons :
á ì á á ì ö
è á ì ö
~ + - - ~ = -
q 1 ( t ) q q ( t ) q
( )
á - 1 ( ) ( )
á - 2 ~ 1 t
á -
|
(24)
|
|
En arrangeant (24) nous avons :
( ( t )) q 1 ( t ) q q (
t )
áì èáì á á
ì ö èö
~ - + - - ~ +
á - 1 á - 2
( ) ~ (24')
= 0
Ici la seule variable à déterminer est q.
á et è sont donnés, ì
(t), ì~ ,ö(t) et
ö~ sont connus.
Posons : â 0( t ) =
á (á - 1)ì(t),
â 1(t) = á(ì
-èì(t)) et ä(t)
=ö ~-èö(t)
á á
- -
(24') devient alors : â â ä
0 ( t ) q q 1 ( t ) q (
t ) 0
2 1
~ + - = (25)
En divisant (25) par 2
qá - , nous obtenons une
équation différentielle de Bernoulli :
â â ä -
0 ( t ) q 1 ( t ) q ( t
) q á 0
~ + - = (26)
2
(27)
~
En divisant (26) par 2
q -á , nous avons 0 2 1
1
q 1
â - á + â -
á - ä =
( ) ( ) ( ) 0
t t t
q q
On pose 1
1 á -
V ( t ) q
= =
q1 - á
~
' = - = -
V t q q
( ) ( 1) ( 1) 2 q
á á
á - 2 ~
-
q
á
.
(27) devient alors â0
(t)(á - 1)V'(t) +
â1 (t)V(t) -
ä(t) = 0 (28)
â ( t )( á - 1) V
' ( t ) = - â 1 ( t ) V
( t ) -ä ( ) (28')
t
0
L'équation homogène associée à (28')
est â 0 (t)(á -
1)V' (t) + â1
(t)V(t) = 0 (29)
t - â ë ë
1 ( ) d
?-
0 0 ( )( 1)
La solution homogène relative à (29) est :
Vh t e C
= ×
â ë á
( )
|
avec C une constante.
|
|
La recherche de la solution particulière relative
à (28') par la méthode de variation de
t - 1 ( )
0
constante nous conduit à : = ? ? ×
t d
â ë ë ä ô
( )
Vp t
( ) ( 1) ( ) ( 1) ( )
á â ë á â ô
e ô d
- -
0 0
|
ô
|
|
La solution générale de (28') est : V
g (t) = Vh (t) + V
P (t) d'où
ô
t - â ë
1 ( ) ë â ë
- 1 ( )
= × + ? ? ×
? d t t d
( ) (0)
0 0 ( )( 1) ( )
( 1) ( ) ( 1) ( )
0
V g t e V
â ë á ë ä ô
- e ô d
- -
á â ë á â ô
0 0
Nous savons que [ ]
V ( t ) q q V ( t )
= =
á - 1
|
1
á-1
|
avec V(0) = qá-1(0).
|
|
1
par conséquent, qg =
??Vg(t)??á-1.
t
? ?
- â ë
1 ( )
? d t t d
ë â ë
- 1 ( )
= ? × + ? ×
0 0
( 1) ( ) 1 ( 1) ( ) ( 1) ( ) ( )
(0) ?
0
qg e q
- - - -
á â ë á á â ë
ë á ä ô â ô ô
e d
ô ?
0 0
? ?
? ?
|
1
á - 1
|
|
La solution optimale du programme est :
t - â ë
1 ( )
* = ? ? × + ? × ?
? d t t d
ë â ë
- 1 ( )
0 0
( 1) ( ) 1 ( 1) ( ) ( 1) ( ) ( )
á â ë á á â ë
ë á ä ô â ô ô
(0) 0
q g e q
- - - -
? e d
ô ?
0 0
? ?
? ?
|
1
á-1
|
|
1
q(0) est déterminé à partir de la
contrainte du programme selon laquelle .
? 8 =
0 qdt x 0
Nous essayerons à présent de voir quel est l'effet
des variations du coût unitaire de production et de l'index des cours du
pétrole (toute chose étant égale par ailleurs) sur la
production optimale q *. On calculera alors les
dérivées suivantes :
? * ? *
q g q g

,
? ?
â ä
0
. On en
déduit les signes de ces dérivées, puis on
tire les conclusions qu'on résume dans le tableau suivant :
SIMULATIONS
|
INTERPRETATIONS
|
? *
qg
<
? â
0
|
0
|
L'usage d'un niveau élevé des cours du
pétrole s'accompagne d'une baisse de la production optimale.
L'exploitant n'a donc pas intérêt à produire une
quantité très élevée. Ce qui peut permettre un non
gaspillage de la ressource.
|
? *
qg
>
? â
0
|
0
|
L'usage d'un niveau élevé des cours du
pétrole s'accompagne d'une augmentation de la production optimale. Pour
dégager une rente assez importante, l'exploitant est contraint de
produire plus. Il peut s'ensuivre une surexploitation de la ressource.
|
? *
qg
<
?ä
|
0
|
L'augmentation du coût unitaire de production induit une
baisse de la production optimale. On produit moins et on gagne plus.
|
? *
q g
>
|
0
|
L'augmentation du coût unitaire de production engendre
une hausse de la production optimale. L'exploitant dans un souci de
dégager du profit sera contraint d'accroître la production
optimale. Ce qui peut conduire à un gaspillage de la ressource. Il
serait dans cette condition d'employer des technologies capables de
réduire les coûts unitaires de production.
|
?ä
|
|
LES INSUFFISANCES DE NOTRE ETUDE
Notre étude dont nous reconnaissons la
complexité du sujet, mais que nous avons abordée avec une grande
simplicité, témoigne de notre modeste apport quant à la
durée du gaz naturel en Côte d'Ivoire. Cependant, il est opportun
de révéler les insuffisances de cette étude. Il s'agit
essentiellement du fait :
· De limiter l'ensemble de l'exploitation des ressources
de gaz naturel à un seul consortium sachant qu'il existe au moins trois
à exploiter ces ressources, et de considérer ce consortium comme
un monopole sous le contrôle de l'Etat ivoirien ;
· Que notre étude ne permet pas de
déterminer de façon numérique une quantité optimale
qu'il faut pour une exploitation optimale durable mais plutôt permet une
détermination algébrique ;
· De ne pas estimer la fonction du prix du gaz naturel
en Côte d'Ivoire.
En dépit de ces insuffisances qui ne peuvent annihiler
l'ensemble de notre étude et surtout l'intérêt du sujet,
nous sommes amenés à faire des recommandations dans notre
conclusion.
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
Le gaz naturel dont les vertus sont
révélées dans notre étude mérite d'occuper
une place de choix dans le processus de développement
socio-économique et environnemental de la Côte d'Ivoire. Par
ailleurs, son caractère épuisable doit inviter les exploitants en
général et l'Etat de Côte d'Ivoire en particulier, à
veiller sur son exploitation optimale à travers le contrôle du
rythme d'utilisation de la ressource et la durée de la ressource. C'est
cette perspective qui a guidé notre étude et nous a permis de
déterminer compte tenu des données à notre possession, la
durée d'épuisement des ressources. Celle-ci est de vingt cinq
(25) ans sans la prise en compte des fuites dans la production et de dix-neuf
(19) ans avec la prise en compte de celles-ci dans notre analyse sous la
condition que le taux de croissance annuelle moyen de l'exploitation de la
ressource soit de 13,72% et qu'aucune nouvelle découverte ne vienne
accroître le niveau de réserve disponible. Cette étude
montre en outre que l'usage d'un cours d'indexation au pétrole
élevé suivi d'une hausse de la production optimale d'une part et
d'une augmentation des coûts unitaires de production couplée d'une
hausse de la production optimale d'autre part, favoriseront une exploitation
abusive de la ressource.
L'exploitation du gaz naturel laisse entrevoir de grands
espoirs économiques dans la mesure où plus de 75% de sa
production en Côte d'Ivoire sont affectés à l'alimentation
des installations de la SIR et au fonctionnement des turbines à gaz de
la CIPREL et d'AZITO pour la production d'électricité. Ladite
électricité est vendue au Ghana, au Togo et au Bénin. En
outre, l'intensification du développement du gaz naturel en Côte
d'Ivoire est lié à deux grands projets tels que l'usine de gaz
« SIMGAZ » et la vente de gaz naturel au Ghana. Un projet connexe de
gazoduc Abidjan-Takoradi (au Ghana) est prévu. Ces grands espoirs qui
feront de la Côte d'Ivoire un grand exportateur de gaz naturel dans la
sous région, doivent être suivis et traités avec la plus
grande attention. Fort de tout ce qui précède, et en dépit
des insuffisances de notre étude, nous sommes amenés apporter des
recommandations afin de permettre à la Côte d'Ivoire de
réaliser ces grands espoirs relatifs à l'exploitation du gaz
naturel.
Ces recommandations visent entre autres à :
· Renforcer le niveau de la technologie de production
dans l'optique de réduire les coûts de production et les fuites de
gaz de façon considérable. Cela pourrait
se réaliser par l'acquisition de nouvelles technologies
permettant une meilleure exploitation du gaz naturel ;
· Appliquer une indexation des cours du pétrole de
façon adéquate dans le but de ne pas favoriser une exploitation
abusive de la ressource ;
· Décourager la concurrence dans le secteur
gazier ; laquelle concurrence pourrait être source d'exploitation abusive
de la ressource ; Cela peut se réaliser à travers
l'établissement de contrats d'exploitation très contraignants et
la limitation du nombre d'exploitants ;
· Promouvoir les travaux d'exploration gazière
dans l'optique de découvrir de nouveaux gisements de gaz naturel qui
pourront accroître les réserves prouvées disponibles. Cette
promotion pourrait se réaliser à travers une allocation
importante et efficiente d'un budget destiné à cette fin.
Cette étude, en dehors de l'exploitation durable du gaz
naturel en Côte d'Ivoire vise à montrer également
l'interrelation entre l'utilisation du gaz naturel et l'environnement. A ce
propos, Le gaz naturel est considéré comme un combustible plus
propre et plus respectueux de l'environnement que la plupart des autres
combustibles fossiles (pétrole, charbon...). Son avantage comparatif en
matière d'environnement par rapport au charbon ou au pétrole
réside dans le fait que ses émissions de dioxyde de soufre sont
négligeables et que ses niveaux d'oxyde d'azote et de dioxyde de carbone
sont plus faibles. Un plus grand recours à cette source d'énergie
permettrait notamment de limiter les impacts négatifs sur
l'environnement tels que : les pluies acides, la détérioration de
la couche d'ozone ou les gaz à effet de serre.
Ces recommandations ne sauraient aboutir si aucun effort n'est
fait dans tous les secteurs activités concernés. Nous invitons
donc les politiques et les autorités ivoiriennes à mettre en
oeuvre un véritable plan de contrôle et de planification de la
production du gaz naturel.
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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Tietenberg, T.H (1984). Environmental and Natural
Resources Economics, Illinois, Scott, Foresman & Co,
Glenviews.
TABLE DES MATIERES
DEDICACE i
REMERCIEMENTS ii
SIGLES ET ACRONYMES iii
SOMMAIRE v
RESUME 1
INTRODUCTION GENERALE 2
Première partie : LES FONDEMENTS THEORIQUES DE LA
GESTION DES RESSOURCES NON RENOUVELABLES 5
CHAPITRE 1 : REGULATION DE L'EXPLOITATION DES
RESSOURCES NATURELLES ET EXPLOITATION OPTIMALE DES RESSOURCES NATURELLES NON
RENOUVELABLES 6
Section 1 : Quelques
généralités sur les ressources naturelles et leur
utilisation ..6
A. Typologie des ressources naturelles ..7
1. Classification des ressources naturelles selon les
caractères biophysiques... 7
1.1. Les ressources non renouvelables .7
a) Les ressources à usage nécessairement
destructif ou ressources épuisables 7
b) Les ressources recyclables .7
c) Les ressources à usage non nécessairement
destructif 7
1.2. Les ressources renouvelables 7
a) Les ressources dont la quantité annuelle disponible
n'est pas liée aux prélèvements antérieurs
..7
b) Les ressources dont la quantité annuelle disponible
est liée aux prélèvements
antérieurs .7
1.3. Les actifs naturels multifonctions ..8
2. Classification selon le type de relation entretenu avec les
ressources.... .8
2.1. Type de maîtrise ...8
a) Les ressources non reproductibles disponibles en abondance
...8
b) Les ressources reproductibles ...8
c) Les ressources uniques .8
2.2. Type d'appropriation 8
a) Appropriation privative possible .8
b) Les ressources détenues en commun .8
2.3 Type d'utilisation 8
a) Les ressources exclusivement facteurs de production 8
b) Les ressources facteurs de production et objet de demande
finale directe .9
B. La régulation de l'exploitation des ressources
naturelles ..9
Droits de propriété et ressources naturelles .9
1. Accès à la ressource et absence de
régulation . 10
2. Les outils mis en oeuvre dans la gestion des actifs naturels
.11
2.1. La gestion intertemporelle .11
2.2. L'usage optimal des ressources ..11
2.3. La gestion des actifs en commun 12
2.4. L'équité redistributive dans l'affectation des
ressources 12
C. Débat sur la raréfaction des ressources .13
Section 2 : Des approches relatives à
l'exploitation optimale d'une ressource non renouvelable ..15
A. Approche analytique simple ..15
B. Approche planifiée, approche
décentralisée, monopole 16
1. Exploitation intertemporelle optimale. Approche
planifiée 16
2. Approche en terme de concurrence / planification ....18
3. Monopole 19
CHAPITRE 2 : UNE RESSOURCE NATURELLE NON
RENOUVELABLE
SPECIFIQUE : Le gaz naturel 21
Section 1 : La spécificité du gaz
naturel
|
21
|
A. Les vertus du gaz naturel
|
..21
|
1. Origine et historique du gaz naturel
|
.21
|
2. Description / caractéristiques techniques du gaz
naturel
|
..21
|
3. Unités de mesure
|
22
|
|
B. Les atouts du gaz naturel
|
..23
|
Les secteurs d'utilisation du gaz naturel
|
..23
|
Section 2 : Les causes et les mécanismes
d'augmentation de la demande du gaz
naturel
|
25
|
A. La désaffection vis-à-vis du charbon .
|
.25
|
B. Les besoins en énergie des pays émergents et
des pays pauvres
|
26
|
C. L'abandon du nucléaire
|
26
|
|
D. Le remplacement du pétrole
|
..26
|
Conclusion partielle de la première partie
|
27
|
Deuxième partie : EXPLOITATION OPTIMALE DURABLE DU
GAZ NATUREL
DU GAZ NATUREL EN COTE D'IVOIRE
|
28
|
CHAPITRE 3 : PRESENTATION DU SECTEUR GAZIER EN
COTE D'IVOIRE
|
29
|
Section 1 : La filière gazière
|
.29
|
A. Présentation de la filière gazière
|
.29
|
1. L'exploration et extraction
|
31
|
1.1. L'exploration
|
31
|
1.2. L'extraction
|
..32
|
2. Le traitement
|
32
|
3. Le transport et le stockage
|
33
|
4. La distribution .
|
..34
|
B. Les secteurs d'utilisation du gaz naturel en Côte
d'Ivoire . 35
C. Les institutions de régulation du secteur gazier en
Côte d'Ivoire 36
Section 2 : Le potentiel gazier de la Côte
d'Ivoire et les opérateurs 36
A. Les différents champs gaziers et leurs
opérateurs 36
B. Les raisons d'une politique d'intensification de la
production du gaz naturel et du gaz butane en Côte d'Ivoire 37
CHAPITRE 4 : DE L'EPUISEMENT DE LA RESSOURCE A
SON EXPLOITATION OPTIMALE DURABLE .39
Section 1 : La durée du gaz naturel en
Côte d'Ivoire ..39
A. Détermination du délai d'épuisement du
gaz naturel en Côte d'Ivoire 39
B. Détermination du délai d'épuisement avec
prise en compte des fuites. 41
Section 2 : Présentation de notre
modèle d'exploitation optimale durable 42
A. Le modèle 42
1. Définition des variables et paramètres du
modèle 42
2. Les hypothèses du modèle ..43
B. Résolution du programme ..44
Les insuffisances de notre étude . 48
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS 49
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 51
ANNEXES

ANNEXES
ANNEXE 1 : LES TABLEAUX
Tableau 1 : Evolution de la production de gaz naturel en
Côte d'Ivoire de 1997 à 2003 en milliards de BTU.
Années
|
1997
|
1998
|
1999
|
2000
|
2001
|
2002
|
2003
|
Production
|
25613,79
|
33351,3
|
36472,2
|
41707,9
|
38602,1
|
53196
|
55417,6
|
Source : Direction des hydrocarbures
Tableau 2 : Evolution du taux de croissance annuelle de
production de gaz naturel en Côte d'Ivoire de 1997 à 2003.
Périodes
|
[1997,1998]
|
[1998,1999]
|
[1999,2000]
|
[2000,2001]
|
[2001,2002]
|
[2002,2003]
|
Taux de croissance annuelle (%)
|
30,2
|
9,35
|
14,35
|
-7,44
|
37,8
|
4,17
|
Source : Nos calculs

Tableau 3 : Les différents champs en exploitation,
leurs potentiels et leurs opérateurs.
Champs
|
Lion et Panthère
|
Espoir
|
Gazelle, Kudu,
Eland et Ibex
|
Foxtrot
|
Potentiels en
milliards de
pieds cubes
|
459
|
180
|
230
|
650
|
Opérateurs
|
Ocean Energy,
IFC, Seagull et Petroci
exploration- production
|
Ranger OIL,
Addax, Svanska, Tullow et Petroci
exploration- production
|
Ocean Energy
|
Apache, Enerci, Saur Energie, Petroci
exploration- production
|

Source : Direction des hydrocarbures
ANNEXES 2 : GRAPHIQUES ET PHOTO
Photo : Essai de production sur le champ "Lion"

Source : Petroci Holding
GRAPHIQUE 1 : Prix internationaux du gaz naturel,
(USD/millions BTU)

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Source : Statistical Review of World Energy,
Juin 2004
GRAPHIQUE 2 : Répartition des différentes
réserves mondiales prouvées de gaz naturel en 2000.
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Source: Commission Energie-Environnement du
Canada
GRAPHIQUE 3: Evolution de la production de gaz naturel en
Côte d'Ivoire de1997 à 2003 en milliards de pieds cubes.
60000 50000 40000 production annuelle
30000 20000
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1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Série8
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10000
0
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1 Années
Source: Notre étude
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