Méthodologie de l’inventaire – rapport Ominea

La description de la méthodologie de l’inventaire est mise à jour chaque année, selon un principe de transparence et d’amélioration continue. Les explications sur les modalités de calcul des émissions sont présentées à part dans le rapport méthodologique annuel Ominea, secteur par secteur. Ces explications sont aussi incluses dans les rapports NID et IIR en complément de la présentation de l’évolution des émissions.

La méthode de calcul de chaque secteur de l’inventaire est publiée sous forme de rapport et de base de données (« OMINEA » pour Organisation et méthodes des inventaires nationaux des émissions atmosphériques en France). Ce rapport est remis à jour chaque année tout comme l’inventaire : chaque édition annule et remplace la précédente. Il est disponible librement en téléchargement : retrouvez toutes les méthodes de calcul des émissions, secteur par secteur, dans le rapport Ominea.

Ce rapport détaille, pour chaque secteur et sous-secteur, les données sources, les facteurs d’émissions, les hypothèses, les améliorations apportées, les incertitudes… Les méthodes utilisées pour chacune des catégories de sources émettrices sont spécifiées pour plusieurs dizaines de substances réparties par secteur dans le document descriptif Ominea. L’indexation sectorielle utilisée correspond au format international défini par les Nations Unies dans le cadre des Conventions relatives aux changements climatiques et à la pollution atmosphérique transfrontière.

Le document Ominea comporte une description du système national d’inventaires des émissions atmosphériques et de gaz à effet de serre, vis-à-vis de l’organisation, de la répartition des responsabilités et du champ couvert. Les dispositions techniques opérationnelles sont décrites et les éléments relatifs aux référentiels, au contrôle et à l’assurance qualité, à l’estimation des incertitudes, etc. sont fournis.

Ce document descriptif est complété par une base de données pour regrouper les différentes données méthodologiques associées, sous forme numérique.

Le rapport Ominea, comme les inventaires d’émissions, est disponible en lecture gratuite sur notre site via le bouton ci-dessus.

La liste téléchargeable ci-dessous a été élaborée à destination des exploitants soumis à l’EU ETS phase 4 (2021-2030) dans le cadre de l’utilisation de valeurs nationales pour la détermination des émissions de CO₂ au titre de l’EU ETS. Ces valeurs proviennent de la base de données OMINEA et est mise à jour chaque année.

Dans le cadre de la CCNUCC, pour la comptabilisation des GES, toutes les Parties citées à l’annexe I dont la France, doivent mettre en œuvre les mêmes lignes directrices. A partir de 2014, la France a ainsi dû appliquer les lignes directrices du Giec de 2006, et non plus de 1996, ce qui a entraîné des évolutions méthodologiques importantes. Ces évolutions ont eu des impacts notables sur les secteurs agriculture et traitement des déchets. A partir de 2023, la mise à jour (raffinement) de 2019 des lignes directrices de 2006 (non obligatoire) sont appliquées ce qui entraine de nouvelles évolutions méthodologiques.

Guides utilisés dans l’inventaire national

Dans le cadre du système européen CORINE (CoORdination of INformation of the Environment) mis en place dans les années 1980, le projet CORINAIR été développé dès 1985 pour mettre en place une méthodologie européenne commune d’inventaire des émissions. Le Citepa en était à l’origine le chef de projet et a piloté les premiers développements méthodologiques, et notamment la définition d’une nomenclature des sources d’émissions (SNAP).

L’inventaire national français est réalisé selon les lignes directrices (Guidelines) du Giec pour les GES et selon le Guide (Guidebook) EMEP/EEA pour les polluants atmosphériques. Ces guides définissent des grands principes ainsi que des paramètres de calcul par défaut (approche tier 1), au cas où le pays ne disposerait pas d’informations plus précises et pertinentes.

Selon l’importance d’une source d’émission, différents niveaux de méthode peuvent être appliqués, le Giec comme l’EMEP/EEA définissant trois niveaux de précision : tier 1, 2, 3 en anglais. Les sources d’émission peuvent être classées selon leur part de contribution au total des émissions de GES et de PA. Elles sont dites clés lorsque, classées en part décroissante, elles apparaissent dans les émissions cumulées sous le seuil de 95% pour les GES et de 80% pour les PA. Pour ces sources clés, des niveaux de méthode 2 ou 3 doivent être appliqués.

Retrouvez toutes les méthodes de calcul des émissions, secteur par secteur, dans le rapport Ominea.

Principe général de calcul :

Les émissions sont estimées pour chacune des activités émettrices élémentaires retenues pour l’inventaire en considérant séparément, s’il y a lieu, les différentes catégories de sources (surfaciques, grandes sources ponctuelles et grandes sources linéaires).

Les émissions d’une activité donnée sont exprimées par la formule générale et schématique suivante :

E_s,a,t = A_a,t × F_s,a

avec

E : émission relative à la substance « s » et à l’activité « a » pendant le temps « t »
A : quantité d’activité relative à l’activité « a » pendant le temps « t »
F : facteur d’émission relatif à la substance « s » et à l’activité « a ».

Les estimations des émissions de l’année passée :

L’inventaire relatif aux années de 1990 (années antérieures parfois pour certaines substances) à l’année « N-2 » a été réalisé à la fin de l’année « N-1 » et publié l’année « N ». De plus, nous pré-estimons pour publication l’année « N », un inventaire d’émissions de l’année « N-1 » en extrapolant la dernière année d’inventaire (N-2), soit en utilisant des indicateurs relatifs à l’année N-1, soit directement avec des données déjà disponibles pour cette année.

Les émissions (N-1) pré-estimées sont généralement basées sur l’équation suivante :

E_((N-1))= A_((N-1))*F_((N-2))

avec

E : émission
A : quantité d’activité
F : facteur d’émission relatif à la substance et à l’activité

Estimation de la donnée d’activité A (N-1) :

• Si disponible : l’activité (A) effective de l’année N-1 est utilisée, sinon
• Emission de l’année (N-1) venant directement de la source, sinon
• Estimation de l’activité A (N-1) via un indicateur mensuel ou annuel quand il peut être associé à une activité par son évolution entre 2 années : le ratio d’évolution de l’indicateur N-1 / N-2 est utilisé sur l’activité A (N-2), sinon
• Si aucune donnée spécifique ou indicateur n’existe, un report simple de l’activité de la dernière année d’inventaire (N-2) est réalisé comme suit : A_((N-1))= A_((N-2))

Le Giec a mis au point un indice, le pouvoir de réchauffement global (PRG) représentant l’impact d’un GES sur le climat, en comparaison au CO2 dont le PRG est fixé arbitrairement à 1. Cet indice permet de convertir les émissions directes des GES en « équivalent CO2 » (CO2e). Cette métrique permet notamment de comparer l’impact relatif des gaz à effet de serre sur le changement climatique et de définir des objectifs de réduction chiffrés en CO2e pour les émissions de l’ensemble des GES. Le PRG représente la capacité relative d’un gaz à effet de serre à participer au forçage radiatif (équilibre entre le rayonnement solaire entrant et les émissions de rayonnements infrarouges sortant de l’atmosphère). Il correspond au forçage radiatif cumulé sur une période donnée (la période de référence a été fixée à 100 ans dans le cadre de la CCNUCC) induit par une quantité de GES émise.
Par exemple, l’émission d’une tonne de CH4 équivaut à l’émission de 28 t CO2 selon les valeurs de PRG en vigueur aujourd’hui dans les inventaires (PRG AR5) (voir tableau ci-dessous).

Le PRG de chaque GES est déterminé par le Giec au fur et à mesure de ses rapports d’évaluation (Assessment Reports ou AR). Le cinquième rapport d’évaluation du Giec est paru en 2014. Toutefois, conformément aux exigences de la CNUCCC, les valeurs des PRG du 4ème rapport d’évaluation (2007) étaient restées utilisées dans les inventaires, jusqu’à la fin de la seconde période d’engagement du Protocole de Kyoto (2013-2020). Depuis le rapportage des inventaires de GES en 2023 avec la dernière année d’inventaire 2021, les PRG à utiliser sont ceux du 5ème rapport d’évaluation (AR5-2014).

Valeurs de PRG utilisées dans l’inventaire.

*Pour les HFC et PFC, le PRG varie en fonction de l’espèce considérée. Ici ne sont indiquées que les valeurs les plus faibles et les plus élevées. Sources : FAR WGI chap.2 p.60; SAR WGI chap.2 p.121 ; TAR WGI chap. 4 p.244 ; AR4 WGI chap.2 p.212-213 ; AR5 WGI chap.8 p.731-737. n.e. : non estimé

Dans l’inventaire les émissions de chaque GES sont calculées en masse, puis converties en équivalent CO2. Pour les calculer, les valeurs de PRG utilisées sont celles, sur 100 ans, de l’AR5 de 2014 actuellement. En effet, depuis le rapportage, en 2023, de l’inventaire 1990-2021, la France dans le cadre du règlement UE de gouvernance énergie-climat doit utiliser ces valeurs. Cette obligation prévaut également dans le cadre de l’application de l’Accord de Paris à partir de l’inventaire à rapporter à la CCNUCC en 2024.

En sciences exactes, chaque valeur mesurée ou estimée doit être accompagnée d’un niveau d’incertitude. Les estimations réalisées dans les inventaires d’émissions ont ainsi les incertitudes associées estimées. Le niveau d’incertitude varie selon différents critères tels que les catégories sources, l’évolution des méthodologies et les types des données sources. Une telle analyse permet ainsi d’évaluer la précision des inventaires et d’orienter les besoins d’améliorations et les décisions sur les choix méthodologiques.

Cette tâche d’évaluation des incertitudes est particulièrement complexe car, dans un grand nombre de cas, les données sur lesquelles est basé le calcul d’incertitude sont constituées par des informations de qualité diverses telles qu’un avis d’expert ou encore de données non structurées pour les applications pressenties, introduisant de facto de possibles biais, etc. Par ailleurs, les données statistiques telles que celles fournies dans les bilans énergétiques ou les productions publiées par les organismes statistiques officiels ne comportent généralement aucune information sur l’incertitude liée à ces données.

Pour les gaz à effet de serre, les lignes directrices de la CCNUCC exigent des Parties cette quantification des incertitudes des émissions de GES pour aider à prioriser les efforts sur les catégories sources qui contribuent le plus à cette incertitude. Pour les émissions de polluants et l’inventaire au format CEE-NU, le guide méthodologique de l’EMEP/EEA présente également un chapitre dédié à l’analyse des incertitudes. Ceci est basé sur la même méthodologie du Giec, toutefois l’analyse n’est pas obligatoire pour les polluants.

La première étape du calcul d’incertitudes est d’identifier les variables indépendantes les unes des autres, celles issues d’une agrégation sont écartées. Par exemple, plutôt que d’essayer d’estimer les incertitudes des données d’activité pour de nombreuses sous-catégories pour lesquelles les données sont dérivées d’une catégorie plus agrégée, il peut être préférable d’attribuer des incertitudes à des catégories sources agrégées où l’activité est mieux connue. Ceci a pour objectif de réduire les effets de dépendance et de corrélation entre les données et paramètres.

Le Giec a développé dans son guide des bonnes pratiques deux niveaux de méthodes pour évaluer les incertitudes sur les émissions totales des inventaires d’émissions :

• La méthode de rang 1, qui consiste à déterminer des intervalles de confiance sur chacun des paramètres (activité et facteur d’émission) à partir des données disponibles. Dans l’état actuel des connaissances, ces intervalles de confiance sont le plus souvent des avis d’experts. Un des points importants de cette méthode est l’identification d’éventuels biais (conscients ou inconscients) dans les avis d’experts. A cette fin, le guide du Giec explicite différents types de biais connus. Soit l’incertitude est estimée directement au niveau des émissions ; soit, pour la plupart des cas, les incertitudes des facteurs d’émission et des données d’activité (voir figure partie A) sont estimées séparément. Suivant les lignes directrices du Giec, cette analyse est fondée sur les données de mesure disponibles, l’opinion d’experts et la littérature selon la méthode de Niveau 1. Ainsi, si des facteurs d’émission par défaut du Giec et de l’EMEP/EEA sont utilisés dans l’inventaire, les incertitudes par défaut associées sont également utilisées.
• La méthode de rang 2, qui vise à utiliser systématiquement des fonctions de densité de probabilité par la méthode de simulation stochastique comme la méthode de Monte Carlo. La mise en œuvre d’une telle méthode demande un investissement important et s’appuie également en pratique, sur des avis d’experts, car les données d’entrée nécessaires à une analyse plus fine des incertitudes ne sont pas disponibles systématiquement. En vue de progresser dans l’estimation des incertitudes au moyen de méthodes de Niveau 2, des travaux de mise en œuvre spécifique sur certains secteurs ont été réalisés. Les secteurs suivants font ainsi l’objet d’une mise en œuvre de type Monte-Carlo pour l’inventaire de GES : le CH4 émis par la culture du riz (secteur 3C), le N2O des sols agricoles (secteurs 3D) et le CO2 de l’UTCATF. Les résultats de ces évaluations sont ensuite injectés dans la détermination des incertitudes tous secteurs.

L’évaluation des incertitudes totales sur les inventaires d’émission nationaux est mise en œuvre en combinant les deux méthodes de rang 1 et 2 du Giec de propagation des incertitudes.

En effet, certains secteurs font l’objet d’une mise en œuvre de l’approche statistique dite « Monte-Carlo » pour l’inventaire de gaz à effet de serre, en particulier l’agriculture pour le N2O des sols agricoles et l’UTCATF pour le CO2. Les résultats de ces évaluations Monte-Carlo sont ensuite injectés dans la détermination des incertitudes tous secteurs, réalisée selon la méthode de rang 1 du Giec. Le rapport national d’inventaire fait état des résultats tant en ce qui concerne les incertitudes en niveau qu’en tendance (par rapport à l’année 1990).

Certaines activités sont concernées vis-à-vis de plusieurs gaz à effet de serre. Par ailleurs, compte tenu des consolidations effectuées par bouclage sur des bilans énergétiques par exemple, l’incertitude relative à une source ou une catégorie de source peut être intrinsèquement plus grande que l’incertitude globale. La méthode de calcul des incertitudes globales utilisée pour les émissions de gaz à effet de serre est celle préconisée par le Giec.

Les incertitudes sur les émissions de chaque catégorie source sont ainsi calculées de deux manières. Soit par la combinaison des incertitudes des facteurs d’émission et des données d’activité ; soit en prenant les incertitudes sur les émissions estimées en amont en utilisant l’approche tier 2 Monte-Carlo (voir figure, partie B). Les contributions de chaque catégorie source aux émissions totales sont aussi prises en compte pour calculer les incertitudes au niveau des catégories sources et au niveau de l’inventaire national. Le rapport national fait état des résultats tant en ce qui concerne les incertitudes en niveau qu’en tendance (voir figure, partie C). La figure ci-dessous représente le schéma de l’analyse des incertitudes réalisé par type de polluant et GES dans les inventaires nationaux.
En pratique, l’incertitude sur l’évolution est calculée à partir d’une année N et d’une année de référence. L’année de référence dépend de la substance. Le calcul résulte d’une combinaison entre l’incertitude introduite par le facteur d’émission et celle par l’activité. On considère l’incertitude du facteur d’émission comme corrélée dans le temps selon l’hypothèse que si un facteur d’émission surestime ou sous-estime les émissions dans l’année de base, il le fera similairement pour les différentes autres années. Par contre, les incertitudes sur l’évolution de l’activité ne sont pas considérées comme corrélées dans le temps. Enfin, les incertitudes sont combinées pour obtenir l’incertitude globale de l’inventaire de l’année N et l’incertitude sur l’évolution des émissions totales entre l’année N et l’année de référence.

Schéma représentatif de la méthodologie appliquée pour l’analyse des incertitudes
des inventaires nationaux, selon les bonnes pratiques du Giec.