Dissertations / Theses on the topic 'Énergies renouvelables – Environnement'

Dans le cadre des actions d’atténuation pour réduire les émissions de gaz à effet de serre en lien avec la consommation d’énergie, les sources d’énergies renouvelables(EnR) apparaissent comme une solution pertinente. Elles peuvent être utilisées pour la production d’électricité, de chaleur et de froid et dans le secteur des transports. Pourtant, ces sources d’énergie ont connu un développement lent et des différences importantes existent entre les pays. Dans cette thèse, j’étudie en premier lieu les déterminants empiriques du déploiement des EnR. Pour ce faire, je réalise une revue systématique de la littérature quantitative existante qui s’intéresse à ce sujet au niveau des pays. Je constate que cette littérature est assez fragmentée et analyse les résultats des auteurs en me basant sur les spécifications considérées pour étudier l’existence d’un consensus sur les déterminants possibles du développement des EnR au niveau national. Pour compléter cette analyse multi-pays, je m’intéresse à deux barrières qui sont considérées comme des freins importants à une généralisation de l’utilisation des EnR : le financement et l’acceptabilité. Plus particulièrement, je me concentre sur le secteur du financement participatif d’EnR. En effet, le financement participatif, ou crowdfunding en anglais, est une moyen de financement innovant qui permet notamment une participation des citoyens au financement de projets d’EnR et donc les implique dans le processus de transition énergétique vers des sources bas-carbone. Plus spécifiquement, j’ai choisi d’étudier le financement participatif d’EnR dans le cas de la France car le secteur a connu une forte croissance dans un contexte réglementaire favorable. Je réalise une étude de cas d’une plateforme de financement participatif spécialisée dans les projets d’EnR afin de présenter son modèle économique et les risques qui y sont associés. Ensuite, afin de mieux cerner les caractéristiques de ce secteur, je donne un panorama des différents acteurs impliqués dans le secteur du financement participatif d’EnR en France : les plateformes, les porteurs de projet et les contributeurs. Finalement, je mène une analyse empirique de données de sondage concernant le processus de décision des citoyens qui ont investi en France dans des projets de financementparticipatif d’EnR
In the context of mitigation actions in the energy sector to reduce greenhouse gasemissions, renewable energy (RE) sources appear as relevant solutions. They canbe used for electricity production, in the heating and cooling, and the transportsectors. However, these low-carbon sources have only developed slowly andsignificant differences exist between countries.In this thesis, I first explore the empirical determinants of RE sources deploymentby systematically reviewing the existing quantitative country-level literatureon this topic. I find that this strand of literature is quite fragmented andanalyze the authors’ results based on the framework considered to investigatethe existence of a consensus on possible determinants of RE development at acountry level.To complement this multi-country approach, I focus on two significant barriersthat have been found to hinder a wide spread use of RE sources: financingand acceptance. More specifically, I look at the RE crowdfunding sector. Indeed,crowdfunding is an innovative financing tool that enables the participation ofcitizens in the funding of RE projects, thus involving them in the energy transitionprocess towards low-carbon sources. In particular, I focus on the FrenchRE crowdfunding sector because it has experienced a strong growth in the contextof a favorable regulatory environment. I conduct a case study of a Frenchcrowdfunding platform specialized in RE projects to better understand its businessmodel and the risks associated with it. Then, to shed some light on thecharacteristics of the sector, I give an overview of the different actors that are involvedin the French RE crowdfunding sector: platforms, project promoters, andcontributors. Finally, I carry out an empirical analysis of survey data regardingthe decision-making process of French citizens that have invested in RE crowdfundingprojects

Les premiers projets d'énergies marines renouvelables ont été présentés dans le cadre du programme Eole en 1996 et d'un appel d'offres éolien offshore en 2004. Malgré ces initiatives et le lancement d'un second appel d'offres en juillet 2011, seuls quelques prototypes sont en cours d'essais au début de l'année 2013. Cette étude vise à déterminer si la législation applicable en France est adaptée à l'émergence de cette activité nouvelle d'implantation des installations énergétiques marines renouvelables en mer. Les résultats des recherches conduites durant trois années démontrent que de nombreuses avancées ont permis l'apparition d'un cadre juridique favorable à l' implantation des installations de production d'énergie renouvelable en mer mais que leur régime juridique n'a pas encore été finalisé. Une comparaison avec les différentes règlementations applicables aux activités maritimes et littorales révèle pourtant que des solutions sont envisageables. Une intervention des autorités législatives et règlementaires semble par conséquent indispensable pour simplifier le montage de projets et limiter les risques contentieux
The first renewable marine energy projects were first presented during the so called Eole program in 1996, and then during a call for bids on offshore wind-power in 2004. Despite these initiatives and a second call for bids in 2011, only a few prototypes are being tested at the beginning of 2013. This study aims to determine if the French legislation is adapted to this emerging new activity of renewable marine energy installation implementation. The results of three-year research show that several advances have contributed to defining a legal framework favorable to the implementation of renewable marine energy production installation; yet, their legal regime has not been finalized. Nevertheless, a comparison with maritime and coastal legislations reveals solutions are worth considering and possible. As a result, an intervention from legislative or parliamentary authorities seems necessary to simplify the implementation of projects and to limit the risks of legal disputes

Comme nombre d'autres Etats aux ressources insuffisantes, le Cameroun, pour satisfaire sa demande croissante en électricité, est à la recherche des solutions novatrices en terme de coûts et de garanties dans l'optique d'assurer le développement durable de son secteur énergétique. Les énergies renouvelables y contribueront certainement étant donné la prise de conscience des impacts négatifs sur l'environnement des systèmes actuels et l'existence d'un potentiel important, équivalent pour les trois filières étudiées (gazéification de la biomasse ligneuse, biométhanisation de la biomasse humide et la microhydroélectricité) au moins à la consommation actuelle prélevée du réseau national. La question de fond est de savoir comment cet accroissement indispensable devrait s'effectuer ?, selon quelles modalités ?, quelles rythmes ?, et suivant quels choix ? La contribution de cette thèse est le développement d'un modèle d'analyse permettant d'intégrer les critères environnementaux et économiques dans le processus de décision lors de la définition des politiques d'électrification. L'application du modèle au secteur électrique camerounais montre en tenant compte de l'évolution de la consommation en électricité (2006-2025) que l'intégration de l'électricité verte améliore le bilan financier du secteur électrique malgré le surcoût d'investissement qu'elle engendre. L'appel de fonds nécessaire à l'investissement peut trouver auprès des organismes financiers une réponse d'autant plus favorable aux énergies renouvelables qu'au delà de l'amélioration du bilan financier, l'effet favorable pour l'environnement peut générer des recettes supplémentaires via les mécanismes de Kyoto et d'autres fonds internationaux en faveur de la protection de l'environnement mondial car ce scénario permet d'éviter environ 6 millions de tonnes de CO2 équivalent sur la période analysée.

Nous décrivons l'évolution de la production et la consommation de l'énergie électrique, les défis technologiques et économiques, devant l’épuisement évident des ressources d’énergie fossile, traditionnelle, puis la croissance démographique nécessite une quantité croissante de l'énergie. Les choix de la veille stratégique, dans une perspective de développement durable en vue de limiter les risques socioéconomiques, visant les grands publics, à travers le service de l'éducation pédagogique. Focaliser une action au Liban pour une vision stratégique institutionnelle aboutissant à la création d’un centre médiateur CMER anticipant les évènements futurs, et sensibiliser la population à la maîtrise de l'énergie et protéger l'environnement par les voies pédagogiques et techniques, ainsi que produire de l’électricité, par d’autres technologies, appelant aux filières des énergies renouvelables. Une coopération avec l’agent de l’Etat et de l’EDL, permettant à un projet collectif auprès des entreprises locales et des institutions publiques au Liban, d'utiliser des technologies liées à des travaux brevetés du domaine public, et procéder à des réalisations pratiques solaires et éoliennes et d’autres techniques d’échange thermique, ainsi les coûts se limiteront aux investissements liés aux installations. Une partie des besoins électriques et thermiques, pourraient être localement produits dans l'habitat individuel, et collectif, rendant les consommateurs au Liban à la fois producteur, autonomes et responsables
We describe the evolution of the production and the consumption of the electric power, the technological and economic challenges, in front of the obvious exhaustion of the resources of traditional fossil energy. The demographic growth requires an increasing quantity of energy. Choices from technology watch are necessary in order to explain the socio-economic risks, aiming at the large public ones, through the service of education. To focus an action in Lebanon for an institutional strategic vision leading to the creation of a center mediator CMER anticipating the future events, and to sensitize the population with the control of energy and to protect the environment by the teaching and technical ways, like producing electricity, by other technologies, calling with the dies of renewable energies. A co-operation with the EDL and government official, allowing a collective project near the local companies and public institutions in Lebanon, to use technologies related to patented work of the public domain, and to proceed to solar and wind practical achievements and other techniques of heat exchange, thus the costs will be limited to the investments related to the installations. Part of the electric and thermal needs, could locally be produced in the habitat individual, and collective, returning the consumers in at the same time producing Lebanon, autonomous and responsible

L’élaboration d’une stratégie qui préserve la qualité environnementale et ménage les ressources naturelles, avec pour finalité un équilibre harmonieux entre les préoccupations économiques, sociales et environnementales, constitue une exigence et une nécessité. Cette stratégie doit tenir compte de la complexité des problèmes environnementaux et de leur caractère interdépendant. Trouver des solutions à ces problèmes nécessitera une approche intersectorielle et multidisciplinaire et la prise en considération d’une série d’outils disponibles pour leur traitement. L’objectif de cette stratégie sera de concilier le développement économique et social avec l’utilisation rationnelle et durable des ressources naturelles et la nécessité de réduire les pollutions et les nuisances et d’atténuer les risques pour la santé publique. Cette stratégie devra aussi guider les actions prioritaires pour pallier aux graves distorsions spatiales actuelles qui se traduisent par un gaspillage important des ressources et des milieux naturels
The development of strategy which preserves environmental quality and natural resources, the goal being to maintain a harmonious balance between the economic, social and environmental concerns, constitutes a re requirement and a need. This strategy must old account of the complexity of the environmental problems and their interdependent nature. To find solutions to these problems will require an intersectorial and multidisciplinary approach and taking into consideration a series of tools available for their treatment. The objective of this strategy will be to reconcile the economic and social development witch the rational and durable use of natural resources and the need to redule pollution and its harmful effects and to attenuate the risks to public health. This strategy will have to guide the priority actions to mitigate the serious current space distortions witch result in a consirrable wastage of natural resources

À la suite du paquet Énergie Climat Européen et des Grenelle de l’Environnement, l’État français lance à partir de 2011 une série d’appels d’offres et d’appels à manifestation d’intérêt pour la construction d’infrastructures d’énergies marines renouvelables (EMR) le long des côtes françaises, en particulier en Basse-Normandie, région fortement marquée par son lien avec le nucléaire civil et militaire. Les parties prenantes du développement des EMR y anticipent des problèmes d’« acceptabilité sociale ». L’objet de cette thèse est, à partir de l’étude des acteurs qui concourent au développement des EMR en Basse-Normandie et des dispositifs d’acceptabilité qu’ils mettent en place, d’appréhender le maintien et le renouvellement d’un système énergétique centralisé fondé sur le nucléaire, en y intégrant l’alternative renouvelable. S’appuyant sur une combinaison de techniques d’enquête (observation directe, entretiens, questionnaires, recueil de productions documentaires, de textes réglementaires et de documents biographiques) dont l’analyse s’appuie sur des méthodes principalement qualitatives, ce travail montre que le maintien du système énergétique opère à travers le gouvernement de la critique. Les acteurs locaux, y compris critiques des projets, sont mobilisés par les entreprises, l’État, les collectivités, et les scientifiques à l’aide de dispositifs visant à construire l’acceptabilité sociale. Avec ces dispositifs d’acceptabilité, on n’assiste pas à une transformation des projets techniques vers l’intégration de dimensions sociales, mais davantage à la translation d’enjeux sociaux en termes techniques
Following the European Union climate and energy package and le Grenelle de l’Environment, the French State launched, from 2011, a series of calls for tender and for expressions of interest for the construction of infrastructures of Marine Renewable Energy (MRE). The planned infrastructures are located along the French coast, particularly in Lower Normandy, a region characterized by the production of civilian and military nuclear power. Stakeholders in the development of MREs anticipated problems of "social acceptability". This thesis, based on a study of the actors who participated in the development of MREs in Basse-Normandie and of the acceptability mechanisms they have put in place, focuses on maintaining a centralized energy system based on nuclear energy, that has integrated the renewable alternative. Based on a combination of survey techniques (direct observation, interviews, questionnaires, collection of documentary productions, regulatory texts and biographical documents) analysed mainly through qualitative methods, this thesis reveals that the maintaining of the energy system operates through the government of critique. Local actors, including those who oppose the project, are mobilized by companies, the state, regional public authorities, and scientists through mechanisms aiming to build social acceptance. Thus acceptability, as an instrument of governing, does not mean a transformation of technical projects towards a better integration of social dimensions, but rather a translation of social questions into technical terms

La transition énergétique suppose de modifier notre mix énergétique en y intégrant des énergiesde sources renouvelables. Leur émergence implique une transition juridique de manière à adapter le droità l’urgence de les voir se développer. Le régime juridique des énergies vertes n’apparaît en effet pasefficient pour favoriser leur développement. Une réadaptation de leur cadre juridique se révèle en ce sensnécessaire, notamment du point de vue de leur gouvernance, de leur planification, de leurs mesures desoutien et des procédures administratives encadrant l’implantation des ouvrages les produisant. Cettetransition juridique devra par ailleurs concilier les impératifs de développement des énergies de sourcesrenouvelables avec ceux de protection du milieu environnant, dans le souci d’un développement raisonné
The way to an energy transition will be reached with an integration of renewable energies inour energy mix. This development includes a legal transition because the current legal context that appliesto green energies is not efficient and does not contribute to this emergency. Changing the legal framebecomes a necessity and particularly the way these energies are governed, planned and supported. It’salso important that administrative procedures that regulate the implantation of energies productionsystem are set. At last, this legal transition will have to conciliate imperatives linked to the development ofrenewable energies with those governing the protection of surroundings, all aiming to a sustainabledevelopment

L’Europe et, en particulier, la France ont engagé une politique de transition énergétique, consistant à diminuer de 20 % les émissions de gaz à effet de serre, réduire de 20 % la consommation d'énergie et à atteindre 20 % d'énergies renouvelables dans le bouquet énergétique d'ici à 2020. Afin d’atteindre ces objectifs, plusieurs pistes doivent être déployées afin de promouvoir les énergies renouvelables qui sont de nature intermittente. Dans le cadre de ce projet de thèse on propose trois pistes pour contribuer au développement de ces énergies : la première consiste à déterminer la combinaison efficace des sources intermittentes et de sources fiables telle que les combustibles, ainsi que le montant optimal à investir dans les technologies renouvelables intermittentes sachant leur productivité imprévisible et variable. La deuxième piste de recherche consiste à déterminer, à l’aide d’un modèle dynamique, dans quelles circonstances on stocke de l’électricité et dans quelles circonstances on la délivre. Dans ce cadre, on essayera de déterminer un seuil optimal de stockage. La troisième piste consiste à déterminer comment on organise le secteur de l’effacement électrique. on appliquera le même principe que pour les parties précédentes : on a le modèle de base qui est l’intermittence modélisée par la variable aléatoire à laquelle on rajoutera l’effacement électrique. Dans le cadre de la thèse on espère publier trois articles complémentaires, un article sur chaque piste. Le lien entre ces trois pistes sera l’analyse et à la modélisation des différents instruments politiques, qui sont en ce moment en discussion au niveau français. L’objectif de cette analyse sera de faire un classement en fonction de leur capacité à atteindre un état optimal (ou à s’en approcher) sur chaque piste
L’Europe et, en particulier, la France ont engagé une politique de transition énergétique, consistant à diminuer de 20 % les émissions de gaz à effet de serre, réduire de 20 % la consommation d'énergie et à atteindre 20 % d'énergies renouvelables dans le bouquet énergétique d'ici à 2020. Afin d’atteindre ces objectifs, plusieurs pistes doivent être déployées afin de promouvoir les énergies renouvelables qui sont de nature intermittente. Dans le cadre de ce projet de thèse on propose trois pistes pour contribuer au développement de ces énergies : la première consiste à déterminer la combinaison efficace des sources intermittentes et de sources fiables telle que les combustibles, ainsi que le montant optimal à investir dans les technologies renouvelables intermittentes sachant leur productivité imprévisible et variable. La deuxième piste de recherche consiste à déterminer, à l’aide d’un modèle dynamique, dans quelles circonstances on stocke de l’électricité et dans quelles circonstances on la délivre. Dans ce cadre, on essayera de déterminer un seuil optimal de stockage. La troisième piste consiste à déterminer comment on organise le secteur de l’effacement électrique. on appliquera le même principe que pour les parties précédentes : on a le modèle de base qui est l’intermittence modélisée par la variable aléatoire à laquelle on rajoutera l’effacement électrique. Dans le cadre de la thèse on espère publier trois articles complémentaires, un article sur chaque piste. Le lien entre ces trois pistes sera l’analyse et à la modélisation des différents instruments politiques, qui sont en ce moment en discussion au niveau français. L’objectif de cette analyse sera de faire un classement en fonction de leur capacité à atteindre un état optimal (ou à s’en approcher) sur chaque piste

Cette thèse vise à comparer l'efficacité instruments standards d'appui au développement des énergies renouvelables et des instruments novateurs issus du protocole de Kyoto en prenant en considération : (i) la dérégulation des industries de réseaux ; (ii) et l'émergence de nouvelles formes marchandes issues des accords multilatéraux sur l'environnement. Nous testons l'arbitrage entre les approches institutionnelles par les prix et celles par les quotas échangeables dans les Pays Industrialisés avant d'évaluer les possibilités de leurs transpositions dans les pays en développement. Cet exercice est engagé sur la base de l'évaluation des performances économiques, environnementales et technologiques de chaque mécanisme. Nous démontrons la suprématie des instruments prix dans des cadres nationaux et celle des quotas échangeables dans le cadre d'un marché communautaire dérégulé. L'élargissement de l'évaluation aux Pays En Développement (PED) nous amène à intégrer les niveaux d'ouverture progressive à la concurrence que connaissent leurs marchés électriques parallèlement à la mise en œuvre des instruments de flexibilité du protocole de Kyoto. Nous mobilisons pour cela les apports théoriques complémentaires de la théorie des marchés contestables et de l'économie néo-institutionnelle. Nous analysons alors l'impact des différentes formes de dérégulation sur le développement des filières renouvelables sur la base d'une comparaison mondiale regroupant la Bolivie, la Thaïlande, l'Inde, la Tunisie et le Ghana. L'évaluation empirique démontre la forte contribution de l'apporche par les prix dans l'accroissement des capacités installées grâce à l'adoption du principe de la Production Indépendancte de l'Electricité (IPP). Elle permet également de mettre en avant la faible contribution de cet instrument dans l'accroissement de l'offre électrique renouvelable et dans l'impulsion du changement technologique des filières. L'étude de la transposition des approches par les quotas est effectuée dans le cadre du marché carbone mondial et du Mécanisme de Développement Propre (MDP). Nous démontrons l'importante contribution de ce mécanisme dans le développement des filières renouvelables grâce notamment aux possibilités de doubles rentes tirées par les investisseurs sur le marché carbone international et sur les marchés électriques nationaux. Cependant, les exigences de développement durable qu'implique sa mise en œuvre nous amènera à élargir le champ de l'évaluation aux critères de durabilité écologique, sociale, spatiale, et de gouvernance. Nous démontrons alors, dans le cadre d'une analyse coût-efficacité, la forte capacité du MDP à baisser les coûts de réduction des émissions pour les Pays Industrialisés tout en mettant en avant : (i) les risques de renforcement des disparités régionales et sectorielles en matières de capacités installées ; (ii) et les risques d'accentuation des comportements opportunistes dans la répartition des crédits entre agents économiques

Cette thèse porte sur la place nouvellement attribuée aux énergies renouvelables dans un département français encore largement rural, la Charente-Maritime, alors que commence à se poser, ici comme ailleurs, la question du changement climatique et celle de l'épuisement des énergies fossiles dans un contexte privilégiant de plus en plus la mise en place de mesures de protection de l'environnement. La thèse passe en revue les différentes énergies renouvelables d'ores et déjà produites et utilisées en Charente-Maritime ou dont la mise en œuvre est envisagée (hydroélectricité, solaire, éolien, énergie issue de la biomasse). Plusieurs exemples précis d'exploitations agricoles impliquées dans la production et la consommation de ces nouvelles énergies sont longuement présentés. La thèse s'intéresse également au potentiel de développement de ces énergies, à leurs retombées sur l'environnement et à la façon dont elles sont perçues, tant par les agriculteurs que les élus locaux, les responsables d'associations ou les habitants en général. Il apparaît clairement que la politique de développement des énergies renouvelables actuellement menée en Charente-Maritime est incitative, tout particulièrement en ce qui concerne l'énergie solaire et la biomasse énergie au profit desquelles les aides régionales et départementales sont importantes (mise en œuvre d'une filière locale bois - énergie dans le pays Saintonge Romane). Par contre, l'édification de parcs éoliens est freinée par les pouvoirs publics en raison de leur trop fort impact paysager dans un département à vocation touristique affirmée. La thèse montre, en fin de compte, que le bilan environnemental que l'on peut tirer de toutes ces innovations apparaît mitigé : le recours aux énergies renouvelables réduit un peu la dépendance des campagnes charentaises à l'égard des énergies fossiles, mais l'impact environnemental direct de ces nouvelles sources d'énergie apparaît ambigu et pour le moins contrasté. L'étude, quoique conduite dans un cadre territorial relativement restreint, est néanmoins largement représentative des transformations en cours dans les campagnes françaises, voire européennes, les particularités locales et nationales ayant été clairement soulignées.

Pour lutter contre le changement climatique, l'Europe s'est engagée à ce que son système énergétique soit décarboné d'ici 2050.Le système électrique présente un important potentiel de décarbonation. Il peut ainsi contribuer à la décarbonation d'autres vecteurs (hydrogène par exemple), qui auront donc tendance à s'électrifier davantage. Cette thèse s'est donc concentrée d’une part sur la décarbonation du système électrique, et d’autre part sur l'interaction entre les différents vecteurs énergétiques. La décarbonation du vecteur électrique reposera sur l'utilisation des énergies renouvelables. Or, les études qui évaluent leur potentiel obtiennent des valeurs très différentes. Dans le premier chapitre, à travers une revue systématique de la littérature des études de potentiel éolien et photovoltaïque en Europe, la variabilité de ces valeurs a été examinée. Ce chapitre montre que les limites surfaciques des potentiels ne sont pas restrictives, et la variabilité des valeurs est due à l'ajout de critères socio-politiques dans les calculs de potentiel. In fine, la limite au développement des énergies renouvelables ne sera pas la faisabilité technique mais la volonté politique et sociétale et les contraintes du secteur industriel, y compris la disponibilité des ressources naturelles nécessaires, comme les métaux par exemple. Dans un deuxième chapitre, le fonctionnement et les prix du système énergétique couplé, à capacités fixes, ont été étudiés. L'influence des couplages sur les prix des vecteurs énergétiques a été soulignée. En particulier, la flexibilité de la demande en gaz de synthèse (via l'électrolyse) pourrait fixer les prix de l'électricité sur une majorité des pas de temps de l'année. De plus, l’importance de la gestion saisonnière des stocks dans la formation des prix du gaz, et donc de l'électricité, a été mise en évidence. Par ailleurs, pour fonctionner de manière optimale, un tel système nécessite un haut niveau de coordination entre les vecteurs : les variantes qui dégradent la coordination montrent une augmentation significative des coûts d'exploitation du système énergétique. Enfin, un troisième chapitre a traité des conséquences des couplages énergétiques sur les besoins en flexibilité du système. Des variantes sur chaque vecteur ont été analysées à travers l'évaluation des besoins en flexibilité via des indicateurs sur plusieurs échelles de temps. En particulier, l'intérêt de la coordination entre les vecteurs a été confirmé : elle permet aussi d'éviter des investissements massifs
To address climate change, Europe is committed to a decarbonized energy system by 2050.The power system has a large potential for decarbonization. It can thus contribute to the decarbonization of other vectors (hydrogen for example), which will therefore tend to become more electrified. Therefore, this thesis has focused on the decarbonization of the power system on the one hand, and the interaction between the various energy vectors on the other.The decarbonization of the power vector will involve the use of renewable energies. However, the studies that evaluate their potential obtain very different values. In the first chapter, which consisted of a systematic literature review of wind and photovoltaic studies of potential in Europe, the variability of these values was examined. The areal limits of the potentials are not restrictive, and the variability of the values is due to the addition of socio-political criteria to the calculations of potential. Ultimately, the limit to the development of renewables will not be technical feasibility but political and societal will and limits of the industrial sector, including the availability of the necessary natural resources (metals, etc.).In a second chapter, the operation and prices of this coupled system with fixed capacities were studied. The influence of the couplings on the prices of the energy vectors was underlined. In particular, the flexibility of the demand for synthesis gas (via electrolysis) could set the electricity prices on a majority of the time steps of the year. The importance of seasonal stock management in the formation of gas prices, and therefore electricity prices, was highlighted. To operate optimally, such a system requires a high level of coordination between vectors. Variants that degrade coordination show a significant increase in the operating costs of the energy system.Finally, a third chapter addressed the consequences of energy couplings on the system flexibility requirements. Variants on each vector were analyzed through the evaluation of the flexibility needs based on indicators on several time scales. In particular, the interest of coordination between vectors was confirmed: it also avoids massive investments

Cette thèse porte sur la place nouvellement attribuée aux énergies renouvelables dans un département français encore largement rural, la Charente-Maritime, alors que commence à se poser, ici comme ailleurs, la question du changement climatique et celle de l’épuisement des énergies fossiles dans un contexte privilégiant de plus en plus la mise en place de mesures de protection de l’environnement. La thèse passe en revue les différentes énergies renouvelables d’ores et déjà produites et utilisées en Charente-Maritime ou dont la mise en œuvre est envisagée (hydroélectricité, solaire, éolien, énergie issue de la biomasse). Plusieurs exemples précis d’exploitations agricoles impliquées dans la production et la consommation de ces nouvelles énergies sont longuement présentés. La thèse s’intéresse également au potentiel de développement de ces énergies, à leurs retombées sur l’environnement et à la façon dont elles sont perçues, tant par les agriculteurs que les élus locaux, les responsables d’associations ou les habitants en général. Il apparaît clairement que la politique de développement des énergies renouvelables actuellement menée en Charente-Maritime est incitative, tout particulièrement en ce qui concerne l’énergie solaire et la biomasse énergie au profit desquelles les aides régionales et départementales sont importantes (mise en œuvre d’une filière locale bois – énergie dans le pays Saintonge Romane). Par contre, l’édification de parcs éoliens est freinée par les pouvoirs publics en raison de leur trop fort impact paysager dans un département à vocation touristique affirmée. La thèse montre, en fin de compte, que le bilan environnemental que l’on peut tirer de toutes ces innovations apparaît mitigé : le recours aux énergies renouvelables réduit un peu la dépendance des campagnes charentaises à l’égard des énergies fossiles, mais l’impact environnemental direct de ces nouvelles sources d’énergie apparaît ambigu et pour le moins contrasté. L’étude, quoique conduite dans un cadre territorial relativement restreint, est néanmoins largement représentative des transformations en cours dans les campagnes françaises, voire européennes, les particularités locales et nationales ayant été clairement soulignées
This thesis deals with the newly role given to the renewable energies in a still rural French area, The Charente Maritime, while here and there, two issues are at stake : the question of climate change as well as the dramatic decrease of fossil energy stocks, in a period more and more turning towards the implementation of environment protection measures.Our research makes a review of the different renewable energies. Firstly the ones already produced and used in Charente Maritime, secondly the ones whose implementation is planned and eventually those which are in a state of project. (hydroelectric, solar, wind and biomass energies). The thesis is also about the potential of these energies expansion, about their consequences on environment, and in the way farmers, local representatives, association leaders and inhabitants view them.As a conclusion the thesis shows that environment results that we can draw from all these innovations is mixed : while the use of renewable energies reduce a little the dependence of Charentaises countries from fossil energies, the direct environment impact of these new energy sources appears ambiguous and especially contrasted. The study has been made in a quite little geographical area. It is all the same representative of the current changes in the French as well as the European countryside, the local and national specificities having been clearly underlined

Notre thèse rassemble un certain nombre de préoccupations philosophiques économiques qui nous ont motivés à traiter ce sujet et à en révéler les détails. S'interroger sur la justice entre les générations, c'est se pencher sur deux questions au moins : « Que devons-nous aux futures générations ? » et « Pourquoi leur devons-nous quelque chose ? ». Chacun de nous s'interroge sur tout ce qui pourrait menacer la vie et le bien-être de ces personnes, notamment les plus démunies, comme le changement climatique. Comment agir pour le bien et la vie décente des générations futures en éliminant la consommation d'énergie fossile et fissile pour leur épargner un environnement sain. Pour répondre à ces interrogations je me suis inspiré de théories philosophiques de la justice intergénérationnelle et de théories économiques. Ces interrogations mobilisent depuis des années les promoteurs de la maîtrise de l'énergie et notamment les énergies renouvelables. Et pour connaître de proche le problème, j'ai consacré une deuxième partie pour étudier le cas de la France qui investit dans les énergies fissiles (le nucléaire) et le cas de l'Algérie qui investit plus dans les énergies fossiles (le Pétrole et le gaz). Tout deux bénéficient d'énormes potentiels naturels comme le vent et l'eau chez les français et le soleil et le vent chez les algériens. Et, pour faire face aux catastrophes naturelles qui menacent la vie sur la planète et protéger nos descendants nous devons renoncer aux énergies fossiles et les remplacer par les énergies renouvelables, inépuisables et propres
Our thesis brings together a certain number of economic philosophical concerns which motivate us to deal with this subject and to reveal its details. To question the justice between the generations, it is to look at at least two questions: "What do we owe to the future generations? And "Why do we owe them anything?" ". Each of us wonders about anything that could threaten the lives and well-being of these people, especially the poorest, such as climate change. How to act for the good and the life of the descent of future generations by eliminating the consumption of fossil and fissile energy to spare them a healthy environment. To answer these questions, I was inspired by philosophical theories of intergenerational justice and economic theories. These questions have mobilized for years the promoters of energy management and in particular renewable energies. And to get to know the problem up close, I devoted a second part to studying the case of France which invests in fissile energies (nuclear) and the case of Algeria which invests more in fossil energies (Oil and the gas). Both benefit from enormous natural potentials, such as wind and water for the French and sun and wind for the Algerians. And, to face the natural disasters that threaten life on the planet and protect our descendants we must renounce fossil fuels and replace them with renewable, inexhaustible and clean energies

Face à la menace du changement climatique, il est nécessaire que chaque juridiction politique prenne des mesures rapides et efficaces pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre (GES). Dans cette problématique, le secteur de la production d'électricité a un rôle central à jouer. D'une part, ce secteur fait partie des principaux responsables des émissions de GES, et d'autre part, ce secteur offre plusieurs solutions alternatives pour produire de l'électricité sans émissions, telles que des sources renouvelables ou des sources fossiles combinées à la capture et à la séquestration du carbone. Cette thèse examine des solutions économiquement rentables pour réduire les émissions de GES et promouvoir des technologies respectueuses du climat dans le secteur de la production d'électricité. Précisément, elle compare deux instruments dissuasifs : les instruments financiers visant à mettre un prix sur le carbone (taxe sur le carbone ou marché du carbone) et les normes minimales d'utilisation de sources d'énergies propres. Cette thèse explore également l'enjeu de la promotion des technologies respectueuses du climat par une règle effciente d'allocation des subventions publiques à ces technologies. Cette thèse se développe en trois essais. Le premier essai compare une taxe sur les émissions et une norme d'énergie propre en utilisant un modèle d'équilibre général de la production d'électricité. La structure de la production d'électricité comprend deux usines : une qui génère sa production à partir de sources renouvelables et l'autre à partir de sources fossiles émettant du CO2. Le modèle est calibré pour correspondre aux agrégats macroéconomiques sélectionnés de l'économie de la ColombieBritannique. Le modèle est ensuite utilisé pour mener des expériences conceptuelles qui mesurent le coût économique d'atteindre une cible de réduction des émissions optimale avec un instrument de politique donné contre le coût contrefactuel d'atteindre la même cible avec un autre instrument de politique. L'expérience conduit à la conclusion qu'une taxe sur les émissions est plus efficace sur le plan environnemental et moins coûteuse qu'une norme d'énergie propre. Le deuxième essai enrichit la comparaison entre une norme d'électricité propre et une taxe sur le carbone en ajoutant l'innovation et le pouvoir de marché. Cet essai propose une concurrence oligopolistique dans la production d'électricité basée sur un jeu non coopératif à 2 étapes entre une usine propre et sa rivale polluante. L'usine polluante peut innover pour réduire ses émissions, et l'usine propre peut innover pour réduire le désavantage préexistant de ses coûts de production. L'innovation et le pouvoir de marché se combinent pour générer de nouvelles idées, d'abord sur la capacité d'une politique climatique fiscalement neutre de générer un effet de recyclage des revenus et, d'autre part, sur les mécanismes par lesquels elle augmente le ratio d'énergies propres généré par l'électricité. Le modèle est calibré à des agrégats macroéconomiques sélectionnés des États-Unis. Les simulations numériques révèlent de nouvelles sources d'hétérogénéité dans le classement des instruments de politique alternative, qui ont échappé aux lentilles de modèles de compétition parfaite. En particulier, le résultat montre que la norme tend à être un meilleur instrument lorsque (i) le niveau d'ambition de la politique climatique est faible, ou (ii) le niveau de désavantage préexistant des coûts de production de l'usine propre est suffisamment petit, ou (iii) le coût relatif de l'innovation dans les technologies renouvelables est faible. En revanche, la taxe sur le carbone tend à être un meilleur instrument dans les cas inverses. Le troisième essai examine la problématique de la promotion des technologies respectueuses du climat. Précisément, cet essai détermine une règle efficiente d'allocation des subventions publiques aux investissements entre les technologies renouvelables améliorant la productivité et les solutions visant à rendre propre les sources fossiles. Le modèle d'équilibre général sous-jacent comporte un secteur de production d'électricité duopolistique, parallèlement à un secteur de la production d'un bien final. Les résultats de l'analyse quantitative utilisant la version calibrée du modèle indiquent que, lorsqu'une taxe sur le carbone est utilisée pour encourager la réduction des émissions, la règle de répartition des subventions rentable est celle qui n'impose pas de punitions multiples sur l'utilisation des ressources fossiles. Par conséquent, lorsque les différences de coûts d'innovation entre les deux sources technologies respectueuses du climat ne sont pas trop importantes, il est plus rentable d'allouer une plus grande part des subventions aux solutions visant à rendre propre les sources fossiles. En outre, pour atteindre un objectif plus ambitieux de réduction des émissions, il est plus rentable d'augmenter à la fois la taxe carbone et la part des subventions allouées aux technologies visant à rendre propre les sources fossiles.
Climate change is one of the biggest challenges that the world is facing. In order to limit global warming, each political jurisdiction must implement a drastic climate policy to mitigate anthropogenic greenhouse gases (GHGs). In this challenge, the electricity generation sector has a central role to play. On the one hand, it is a major contributor to the total GHG emissions, and on the other hand, this sector offers several alternatives for generating electricity without emissions, such as renewable sources or fossil fuel generators equipped with carbon capture and sequestration (CCS) capacity. In three essays, this thesis examines cost-efficient solutions to reducing GHG emissions and promoting climate-friendly technologies in the electricity sector. The first essay compares an emissions tax and a clean energy standard using a calibrated general equilibrium model of electricity generation. The structure of electricity production features two plants: one that generates its output based on renewable sources and the other based on fossil source emitting CO2. The model is calibrated to match selected macroeconomic aggregates of the economy of British Columbia. The calibrated model is then used to conduct conceptual experiments that pit the overall cost of achieving the optimal emissions reduction target with a given policy instrument against the counterfactual cost of achieving the same target with an alternative policy instrument. The experiments lead to the conclusion that an emissions tax is more environmentally effective as well as more cost-effective than a clean energy standard. The second essay extends the comparison between a clean electricity standard and a carbon tax on cost-effectiveness grounds by adding innovation and market power. In our model, a two-stage competition in the electricity sector between a clean plant and its "dirty" rival anchors a two-sector general equilibrium model of climate change intervention. The dirty plant can innovate to reduce its emissions, and the clean plant can innovate to reduce its pre-existing cost-disadvantage. The model is calibrated to selected US macroeconomics aggregates. Results in this essay overturn those obtained in the first, where perfect competition was the feature of the electricity industry. The second essay thus shows cost-effective choice of climate policy instruments depends on the industrial organization of the electricity sector, as well as on the mechanisms plants use to respond to climate policy. Whereas the first two essays are only concerned with abatement incentives the third, by contrast, considers a climate policy action aimed, not only at incentivizing abatement, but also at promoting clean electricity solutions to climate change. These solutions have two competing sources. On the one hand, there are climate change solutions consisting of technological innovations that mitigate the intermittency and variability problems associated with renewable sources of electricity. Such solutions, when adequate, reduce the cost-disadvantage of renewable sources at reaching large-scale deployment. On the other hand, there are climate change solutions consisting of carbon abatement technologies that mitigate the trade-off between abatement effort and electricity output among fossil fuel generators. CCS technologies are an essential component of these fossil fuel-based climate change solutions. The main contribution of this essay is to show that, in countries with an abundant supply of fossil fuels, subsidizing fossil fuel-based climate change solutions can be an integral part of a cost-effective climate policy action aimed at achieving ambitious emissions reductions.

Les besoins en électricité des populations ivoiriennes vivant en milieu rural non couvert par le réseau électrique interconnecté sont satisfaits par des groupes électrogènes fonctionnant au gazole. L’utilisation de cette source d’énergie fossile comporte des risques à savoir la menace sur l’approvisionnement en électricité de ces zones et l’accroissement des émissions de gaz à effet de serre. Face à ces risques, la recherche de sources d’énergies alternatives reste une préoccupation majeure. Parmi les solutions, nous proposons comme source d’énergie d’utiliser le biodiesel de jatropha pour alimenter ces groupes électrogènes en zones rurales isolées. Cependant, avant d’envisager un tel projet, il importe d’en étudier la faisabilité et la pérennité. C’est le travail abordé dans cette thèse où les performances environnementales et énergétiques du biodiesel de jatropha utilisé comme combustible par un groupe électrogène servant à produire de l’électricité pour une localité ivoirienne isolée ont été étudiées à partir de la méthode de l’analyse du cycle de vie complétée par une analyse exergétique et une analyse technico-économique
Some remote areas in Côte d’Ivoire are not covered by the interconnected grid. For these areas, the electricity needs of people are met by diesel generators. There are some risks with the use of diesel as fossil fuel such as the threat to the electricity supply of these areas and the increase of greenhouse gas emissions. These risks make alternative energy a major concern. Among the solutions that could be considered, we propose the jatropha biodiesel as energy source used in the diesel generators to produce electricity in these remote areas. However, it’s important before considering such a project to study its feasibility. It is the work dedicated to this thesis where the environmental and energy performances of jatropha biodiesel used as fuel by diesel generator have been studied through the life cycle assessment completed by an exergy analysis, technical analysis and economical analysis

La conception des bâtiments à consommation énergétique nette zéro (BCENN) a été introduite pour limiter la consommation d'énergie et les émissions polluantes dans les bâtiments. Le défi dans la conception de BCENN est de trouver la meilleure combinaison de stratégies de conception qui feront face aux problèmes de performance énergétique d'un bâtiment particulier. Cette thèse présente une méthodologie pour l'optimisation multicritères basée sur la simulation des BCENN. La méthodologie proposée est un outil utile pour améliorer la conception des BCENN et faciliter la prise de décision dans les premières phases de la conception des bâtiments. L’amélioration des bâtiments en matière d'efficacité énergétique nécessite une optimisation des paramètres passifs. Une étude complète sur la conception passive optimale pour les bâtiments résidentiels est présentée. Le confort thermique adaptatif des occupants est également amélioré en mettant en œuvre les stratégies de refroidissement passif appropriées telles que les dispositifs d’occultation et la ventilation naturelle. Les caractéristiques des systèmes de conditionnement de l’air et de production d’énergie mis en œuvre dans les BCENN doivent être sélectionnées avec soin pour garantir l'objectif de performance prévu. Dans cette thèse, six ensembles de systèmes énergétiques sont comparés et optimisés, pour la conception de BCENN dans des climats représentatifs choisis, à savoir Indore (besoin de froid dominant), Tromso (besoin de chaud dominant) et Beijing (climat mixte)
The conception of net zero energy buildings (NZEB) has been introduced to limit energy consumption, global warming potentials, and pollution emissions in buildings. The challenge in NZEB design is to find the best combination of design strategies that will enhance the energy performance of a particular building. The aim of this thesis is to develop an understanding of NZEBs design concepts. Besides, it aims to assist NZEB designers to select the suitable design options of passive and RE systems based on a systemic evaluation in different climates. This thesis presents a methodology for the simulation-based multi-criteria optimization of NZEBs. The methodology is applied to investigate the cost-effectiveness potential for optimizing the design of NZEBs in different case studies taken as diverse climatic zones. The proposed methodology is a useful tool to enhance NZEBs design and to facilitate decision making in early phases of building design. A comprehensive study on optimal passive design for residential buildings is presented. The occupants’ adaptive thermal comfort is also improved by implementing the appropriate passive cooling strategies such as blinds and natural ventilation. The configurations and capacities of the implemented RE systems in NZEBs must be appropriately selected to ensure the intended performance objective. In the thesis, investigation, optimization and comparison of six RE solution sets for designing NZEBs is carried out in three typical climates: Indore (cooling dominant), Tromso (heating dominant) and Beijing (mixed climate)

Cette thèse interroge l'existence d'une utopie environnementale de coopération entre Nature et Technique dans le secteur de l'énergie, qu'il s'agisse d'énergie renouvelable au Royaume-Uni ou d'énergie nucléaire en France. Dans la première partie de ce travail, nous avons établi que les systèmes énergétiques, par le biais de projets de coopération entre Nature et Technique, offraient un tableau pertinent des concurrences, et de plus en plus des coopérations entre Nature et Technique dans les discours et les pratiques étudiés, et ce en France. La deuxième partie de ce travail a consisté à démontrer dans quelle mesure les résistances à ces visions de la Nature et de la Technique en coopération sont plus fortes en France qu'au Royaume-Uni, car ces visions en coopération, comme nous l'avons montré en première partie, sont plus explicitement présentes en France qu'au Royaume-Uni. Dans la dernière partie de cette recherche, l'objectif a été enfin de démontrer dans quelle mesure ces représentations de la Nature et de la Technique en coopération traduisaient la rencontre d'idéologies technologiques propres au champ énergétique et de visions utopiques de l'environnement. Nous avons donc réussi à démontrer qu'au Royaume-Uni, cette vision utopique de l'environnement était davantage saisie comme une opportunité pour les acteurs du projet de centrale houlomotrice, tandis qu'en France, cette vision utopique de l'environnement menaçait l'idéologie technologique incarnée par l'énergie nucléaire
This thesis is dealing with the reality of an environmental utopia of cooperation between Nature and Technique in the energy sector, in the renewables in the United-Kingdom and in the nuclear energy in France. In a first part, we have established that energy systems, through cooperation projects between Nature and Technique, offered an interesting map of the competition, and more and more of the cooperation, between Nature and Technique in the studied discourses and practices, and especially in France. The second part of this work was about to show to what extent any resistances to these visions of Nature and Technique were stronger in France rather than in the United-Kingdom, because the se visions, as we have seeing in the first part, were more explicit in France. In the last part of this research, the aim was to demonstrate to what extent these representations of Nature and Technique cooperating meant the meeting of technological ideologies, belonging to the energy field, and of utopian visions of environment. We managed to show that, in the United-Kingdom, this utopian vision of the environment was more understood as a chance for energy actors in a project of a wave power plant, instead of France, where these utopian visions of the environment were a threat for the technological ideology, embodied by the nuclear energy

La transition énergétique, entendue comme le passage progressif du modèle énergétique actuel à un modèle énergétique fondé essentiellement sur des énergies décarbonées, a induit une responsabilisation accrue des collectivités territoriales et de leurs groupements dans le sens où ils doivent désormais assumer à travers des leviers juridiques particulièrement effectifs et opérationnels une part importante de la mission consistant à accélérer le développement des énergies renouvelables. Dans ce cadre, on assiste depuis le début des années 2000 à un accroissement des compétences des collectivités territoriales et des groupements de collectivités dans les matières touchant de près ou de loin à la transition énergétique, cela témoigne de la prise de conscience par les pouvoirs publics du rôle incontournable de ces collectivités dans la transition énergétique et de la nécessité de renforcer cette intervention à travers la création de compétences ex nihilo ou en procédant à des transferts de compétences de l'État vers les collectivités territoriales. Ce mouvement a été notamment favorisé par la libéralisation du marché de l'énergie qui a créé un terrain fertile à l'intervention économique des collectivités territoriales dans le secteur énergétique. L'objet de cette thèse est de démontrer que la mise en œuvre de la transition énergétique au niveau local est inextricablement liée à la problématique de la décentralisation territoriale et que donc le renforcement de la place de l'échelon local, exigé par la transition énergétique, se heurte aux limites et contradictions de ladite décentralisation
The energy transition, understood as the gradual transition from the current energy model to an energy model based essentially on carbon-free energies, has led to increased accountability of local authorities and their groupings in the sense that they must now assume, through particularly effective and operational legal tools, an important part of the mission consisting in accelerating the development of renewable energies. In this context, since the beginning of the 2000s, we have witnessed an increase in the powers of local authorities and groupings of authorities in matters directly or indirectly related to the energy transition, which testifies to the awareness by the public authorities of the essential role of these communities in the energy transition and the need to strengthen this intervention through the creation of skills ex nihilo or by transferring skills from the central state to the local authorities. This movement has been encouraged particularly by the liberalization of the energy market, which has created fertile ground for the economic intervention of local authorities in the energy sector. The purpose of this thesis is to demonstrate that the implementation of the energy transition at the local level is inextricably linked to the problem of territorial decentralization and that therefore the strengthening of the place of the local level required by the energy transition comes up against to the limits and contradictions of this decentralization

Le monde, et en particulier l'Europe, fait face aux effets du changement climatique dus à sa longue dépendance aux combustibles fossiles en reconnaissant la nécessité vitale de s'orienter vers des ressources énergétiques renouvelables. Parmi les énergies renouvelables, la biomasse alimente non seulement la production de bioénergie, mais constitue également une source vitale de biocarbone, utilisé pour créer des molécules à haute valeur ajoutée, en remplacement des produits d'origine fossile. Les lévulinates d'alkyle, dérivés de la biomasse, se distinguent particulièrement par leur potentiel en tant que bio-additifs et biocarburants. La solvolyse acide des sucres hexagonaux de la biomasse semble être une voie de production prometteuse et rentable. Le potentiel du lévulinate d'alkyle s'étend à sa conversion en γ-valérolactone (GVL), un biosolvant prometteur, généralement obtenu par hydrogénation avec hydrogène moléculaire. En plus d'être un réactif clé, l'hydrogène est également un vecteur énergétique prometteur, facilitant l'intégration des sources d'énergie renouvelables sur le marché. Les systèmes de stockage d'énergie à base d'hydrogène soutiennent cette intégration et favorisent la transformation industrielle "verte". Cette thèse porte sur l'étude technologique et l'évaluation de la durabilité d'un système de biotransformation, intégrant la valorisation de la biomasse lignocellulosique, la production d'énergie et la génération d'hydrogène. L'étude comprend des investigations expérimentales, optimisant les technologies pour la production de lévulinate de butyle et son hydrogénation en GVL, ainsi que la simulation et l'évaluation de la durabilité de l'ensemble du procédé. Afin de répondre à la question de la durabilité, la recherche présente une première section axée sur l'étude expérimentale de la technologie optimale pour la production de lévulinate de butyle. La solvolyse de l'hexose Fructose en lévulinate de butyle a été étudiée en termes de conditions optimales de procédé et de modélisation cinétique. Sélectionné le catalyseur hétérogène, l'effet du solvant a été étudié, montrant les avantages de l'utilisation du GVL comme co-solvant, avec le butanol, sur la cinétique de conversion et de dissolution du fructose. Dans ces conditions, la solvolyse en lévulinate de butyle a été étudiée d'un point de vue cinétique, d'abord en proposant un modèle pour la solvolyse du 5-HMF, un intermédiaire dans la voie du fructose, puis en étendant la modélisation à partir du fructose lui-même. Un modèle cinétique robuste, décrivant le mécanisme réactionnel de la solvolyse, a été défini et validé, en particulier dans des conditions de concentration élevée en fructose, et en incluant dans la modélisation la cinétique de dissolution et de dégradation du fructose. Dans la deuxième partie de la recherche, la perspective technologique a été étendue à l'hydrogénation du lévulinate de butyle en GVL. À partir d'une phase de conception, le schéma global du procédé de transformation du fructose en GVL a été défini, simulé et optimisé sur la base du concept d'intensification du procédé. Le procédé a ensuite été intégré dans une étude de cas réelle en Normandie, France, en adaptant l'analyse à la disponibilité locale de la biomasse lignocellulosique et de l'énergie éolienne. L'étude définit une méthodologie pour la conception et l'intégration du système d'approvisionnement en énergie, en évaluant différents scénarios. L'évaluation de la durabilité, basée sur des indicateurs de performance couvrant les dimensions économiques, environnementales et sociales, aboutit à un indice global de durabilité. Les résultats montrent que les scénarios intégrant le système de GVL, l'énergie éolienne et le stockage de l'énergie sous forme d'hydrogène sont prometteurs, car ils démontrent une rentabilité économique élevée et un impact environnemental réduit. Enfin, des analyses de sensibilité valident la robustesse et la fiabilité de la méthodologie
The world is facing the impacts of climate change due to its long dependence on fossil fuels, and specifically Europe, which is facing an energy crisis, has recognized the fragility of its fossil fuel-dependent energy system and has moved strongly towards renewable energy resources. Among renewables, biomass not only powers bio-energy production but also serves as a vital source of bio-carbon, used to create high-value molecules, replacing fossil-based products. Alkyl levulinates, derived from biomass, particularly stand out for their potential as bio-additives and bio-fuels. Acid solvolysis of hexose sugars from biomass appears to be a promising and cost-effective production route, which requires further investigation not yet found in the literature. The potential of alkyl levulinate extends to its conversion into γ-valerolactone (GVL), a promising bio-solvent, commonly obtained by hydrogenation through molecular-hydrogen. Besides being a key reagent, hydrogen is also a promising energy carrier, facilitating the integration of renewable energy sources into the market. Hydrogen energy storage systems support this integration, promoting 'green' industrial transformation. This thesis focuses on technological investigation and sustainability assessment of a potential biorefinery system, integrating lignocellulosic biomass valorization, energy production, and hydrogen generation. The study encompasses experimental investigations, optimizing technologies for the production of butyl levulinate and its subsequent hydrogenation to GVL. Sustainability considerations are fundamental to the process configuration, aligning with the global shift towards renewable and carbon bio-resources. In order to answer the question of sustainability, the research presents a first section focused on the experimental investigation of the optimal technology for the production of butyl levulinate. The solvolysis of the biomass-derived hexose Fructose to butyl levulinate was investigated, in terms of optimal process conditions and kinetic modelling. Selected an effective heterogeneous catalyst, the effect of the solvent was investigated, showing the benefits of using GVL as co-solvent, together with butanol, on the conversion and dissolution kinetics of fructose. In these conditions, the solvolysis to butyl levulinate was studied in depth from a kinetic point of view, first by proposing a model for the solvolysis of 5-HMF, an intermediate in the fructose pathway, and then extending the modelling from fructose itself. A robust kinetic model, describing the reaction mechanism of solvolysis, was defined and validated, particularly under conditions of high initial fructose concentration (applying the concept of High-gravity), and including in the modelling the kinetics of dissolution, and degradation of fructose, under acidic conditions.In the second part of the research, the technological perspective was extended to the hydrogenation of butyl levulinate to GVL. Starting from a conceptual design phase, the overall fructose-to-GVL process scheme was defined, simulated, and optimized on the basis of the process intensification concept. In the third part, the process was then dropped into a real case study in Normandy, France, adapting the analysis to the local availability of lignocellulosic biomass and wind energy. The study defines a methodology for designing and integrating the energy-supply system, evaluating different scenarios. The sustainability assessment, based on key performance indicators spanning economic, environmental, and social dimensions, culminates in an aggregated overall sustainability index. The results highlight scenarios integrating the GVL biorefinery system with wind power and hydrogen energy storage as promising, demonstrating high economic profitability and reduced environmental impact. Finally, sensitivity analyses validate the robustness and reliability of the methodology, generally extendable also to other technological systems
Come previsto, il mondo sta affrontando gli effetti tangibili del cambiamento climatico come conseguenza di un'economia basata sui combustibili fossili per centinaia di anni. Oltre a dover affrontare e adottare misure correttive per limitare gli effetti del riscaldamento globale, l'Europa sta affrontando una grave crisi energetica, che rivela la fragilità del sistema energetico europeo, prevalentemente dipendente dalle importazioni di combustibili fossili. La geopolitica delle risorse fossili ha innescato la necessaria rimodulazione dell'economia energetica europea, che si sta spostando "forzatamente" verso le risorse energetiche rinnovabili per diventare un'economia fossile e a zero emissioni di carbonio. Nel panorama delle rinnovabili, le risorse più sfruttate sono l'energia solare, eolica e da biomassa. Oltre alla produzione di bioenergia, la biomassa è una fonte inestimabile di biocarbonio, che può essere sfruttata e valorizzata per la produzione di molecole ad alto valore aggiunto che possono essere utilizzate in vari settori industriali, per la produzione di carburanti, prodotti chimici, materiali e sostituendo i corrispondenti prodotti di origine fossile. In questo contesto, sono stati sviluppati sistemi innovativi di bioraffinazione della biomassa di seconda generazione per trasformare e decostruire la complessa struttura della biomassa in molecole piattaforma più semplici, che possono poi essere trasformate in molecole ad alto potenziale. Tra queste, gli alchil levulinati sono stati identificati per il loro notevole potenziale come bioadditivi e biocarburanti. Esteri dell'acido levulinico, questi composti possono essere ottenuti da derivati della biomassa, come i monosaccaridi dello zucchero, secondo diverse vie di reazione; tra queste, la solvolisi acida degli zuccheri esosi può essere una via di produzione promettente ed economicamente vantaggiosa, che richiede ulteriori indagini non ancora presenti in letteratura. Il potenziale degli alchil levulinati risiede anche nella possibilità di un ulteriore trasformazione mediante idrogenazione per produrre γ-valerolattone (GVL), una molecola con un mercato promettente come bio-solvente, grazie alle sue proprietà di stabilità, ecotossicità e biodegradabilità. L'uso dell'idrogeno gassoso è la via più comune per l'idrogenazione del GVL, ma, oltre a essere un reagente chimico fondamentale, l'idrogeno è anche uno dei principali protagonisti della transizione energetica. Infatti, come vettore energetico, l'idrogeno può portare alla piena penetrazione delle fonti energetiche rinnovabili nel mercato dell'energia, costituendo un complemento-tampone per lo stoccaggio delle energie rinnovabili intermittenti, attraverso la progettazione di sistemi di stoccaggio dell'energia dell'idrogeno (HydESS). L'accumulo di energia a idrogeno a lungo termine può consentire l'autosufficienza dei sistemi di energia rinnovabile, in quanto agisce da ponte tra le funzionalità dei sistemi Power-to-Hydrogen, in grado di assorbire i surplus energetici delle energie rinnovabili e di immagazzinarli, e quelle dei sistemi Hydrogen-to-Power, che restituiscono energia rinnovabile quando le fonti di energia primaria non sono disponibili. In quest'ottica, lo sviluppo di tali sistemi può portare all'integrazione completa e stabile delle fonti di energia rinnovabile in asset industriali già esistenti, così come in nuovi mercati industriali, come le bioraffinerie di biomassa lignocellulosica, promuovendo lo sviluppo di realtà industriali "verdi" in termini di trasformazione di materiali ed energia. Il mercato industriale globale si sta evolvendo verso la decarbonizzazione e la riqualificazione di diversi asset, attraverso investimenti in efficienza energetica e l'introduzione di processi green per la valorizzazione delle fonti rinnovabili, ma l'implementazione su larga scala di queste iniziative richiede un'analisi completa e approfondita della loro sostenibilità

Dans la plupart des régions isolées, le générateur diesel est la source principale d'énergie électrique. Pour ces régions, le prix d'extension du réseau électrique s'avère prohibitif et le surcoût de l'approvisionnement en combustible augmente radicalement avec l'isolement. L'interconnexion des plusieurs sources d'énergie renouvelable (des éoliennes, des panneaux photovoltaïques, des petites centrales hydroélectriques, etc. ) dans un Système d'Energie Hybride (SEH) peut avoir une incidence profitable sur la production d'énergie électrique, en termes de coût et de disponibilité. Cependant, des améliorations dans la conception et le fonctionnement des SEH sont toujours nécessaires pour rendre cette technologie plus compétitive dans les régions isolées. Ainsi, le travail de recherche présenté dans cette thèse est une contribution à l'analyse du comportement et à la maîtrise des performances d'un SEH constitué par deux sources d'énergie renouvelable, un générateur diesel et des batteries de stockage. Ce type de système est étudié selon trois aspects : dimensionnement, maximisation de l'utilisation des ressources renouvelables et qualité de l'énergie électrique
In many of the remote areas, the diesel generator is the main source of power supply. The cost of grid extension is, and will probably continue to be, prohibitive and the fuel cost increases severely with the remoteness of the location. The combination of several energy sources (wind turbines, photovoltaic panels, small hydroelectric power plants etc. ) in a Hybrid Power System (HPS) can be very attractive for most of the remote areas, in terms of cost and availability. However, improvements of the design and operation of the HPS is still needed to allow this technology more competitive in remote areas. In this context, the work presented in this thesis gives a contribution to the behaviour analysis and the performances control of an HPS constituted by two renewable sources, a diesel generator and storage batteries. This kind of system is studied according to three aspects: sizing, maximizing the use of the renewable resource and power quality

Ces travaux de thèse portent sur l’évaluation des impacts environnementaux de l’énergie. Le modèle énergétique actuel, qui supporte l’ensemble des activités économiques mondiales, cause d’importants impacts environnementaux en contribuant au changement climatique et à l’épuisement de ressources, mais aussi en dégradant la biodiversité et la santé humaine. Les impacts environnementaux de l’énergie sont évalués, non pas en considérant la seule phase de production d’énergie, mais l’intégralité de leur cycle de vie : de l’extraction des matières premières jusqu’à la fin de vie. La production d’énergie renouvelable étant météo-dépendante, des systèmes de stockage d’énergie peuvent devenir nécessaires pour assurer l’adéquation temporelle entre la production et la consommation lorsque les taux de pénétration d’énergies renouvelables deviennent importants. Dans un premier temps, des modèles paramétrés d’inventaires de cycle de vie ont été développés pour chaque filière de production et de stockage d’énergie. Ils permettent de tenir compte de la variabilité technologique, spatiale et temporelle de la performance environnementale de ces systèmes qui peut être importante. Dans un second temps, une approche reposant sur le développement et le couplage de modèles paramétrés de séries temporelles de production et de consommation a été mise au point. Elle permet d’estimer les besoins de stockage induits par la météo-dépendance de la production mais aussi de la consommation. La méthode globale dynamique et paramétrique d’évaluation d’impacts environnementaux par Analyse de Cycle de Vie (ACV) alors développée a été appliquée à des scénarios d’autoconsommation puis au territoire insulaire de La Réunion. Ces travaux démontrent que, même en tenant compte des besoins de stockage induits par la variabilité de la production, les énergies renouvelables présentent, sur leur cycle de vie, une empreinte environnementale qui reste nettement inférieure aux alternatives fossiles qu’elles cherchent à substituer
This research work deals with the environmental impact assessment of energy. The current energy model, which supports the global economy, leads to major environmental impacts by contributing to climate change and resource depletion,and by degrading biodiversity and human health. The environmental impacts of energy systems are assessed, not only considering the energy generation phase, but the whole life-cycle of energy systems : from raw material extraction to end of life. As renewable energies are weather dependent, storage systems may become required to ensure the temporal balance between the production of energy and consumption when renewable energies reach high penetration rates. As a first step, parameterized life-cycle inventory models have been developed for the main energy technologies to produce orstore energy. Those models enable to account for the technological, spatial and temporal variability that can be important. As a second step, an approach based on times-series to model energy production as well as energy consumption has been developed. It allows assessing the energy storage needs induced by the weather dependency of the production and consumption.The global dynamic and parametric method to assess the life cycle environmental impact here developed has been appliedto self-consumption scenarios and then, to the insular territory of La Réunion. Those applications reveal that, even when accounting for the storage need induced by the weather dependency of the production, renewable energies present an environmental footprint significantly lower than the fossil counterparts they aim to substitute

L’énergie éolienne en mer connaît une croissance forte. Sa compétitivité économique, mesurée par le LCOE (coût d’énergie actualisé), n’a pas encore atteint celle de l’éolien terrestre. Le coût du raccordement électrique affecte cette compétitivité. Selon la distance et la puissance de la ferme, un panel important d’architectures et technologies de réseau de raccordement peut être considéré (AC ou DC etc..). L’objectif de cette thèse est de fournir un cadre méthodologique décisionnel pour l’évaluation et la planification d’architecture du réseau de raccordement.L’évaluation des architectures repose sur les calculs des énergies annuelles dissipée dans le réseau, des coûts d’investissement du réseau et de l’énergie non distribuée en lien avec la fiabilité du réseau. Pour calculer ces quantités, des modèles et méthodes de calculs sont proposés. Il apparaît néanmoins nécessaire d’évaluer et de comparer des architectures ayant des dimensionnements optimaux. Ainsi, une formulation du problème de dimensionnement du réseau est proposée. La formulation est générique vis-à-vis des différentes architectures considérées. Une méthode de résolution heuristique rapide donnant des solutions quasi-optimale est mise en œuvre. L’environnement d’aide à la décision qui permet le dimensionnement puis l’évaluation d’une architecture est mis en œuvre sur plusieurs cas d’application incluant des architectures très différentes. Finalement, une méthode probabiliste analytique est proposée afin de prendre en compte les incertitudes sur les modèles et leurs propagations aux critères de décision
Offshore wind power is quickly developing. Its cost-effectiveness, measured with the LCOE (Levelized cost of Energy) has not reached the one of onshore wind power yet. The cost of electrical connection impacts this cost-effectiveness. Depending on the distance to the onshore grid, many possibilities of architectures and associated technologies can be considered for this connection network (AC, DC etc.). The goal of this research is to provide a decision support framework for the assessment and the planning of architectures for electrical connecting networks.The architecture assessment relies on the calculations of the annual energy dissipated through the network, of the investment costs and of the annual energy curtailed due to the network unavailability. To compute these quantities, models and methods are proposed.It appears that to compare architectures, these must be have near optimal designs? Thus, a formulation of the electrical network design optimization is proposed. The formulation is generic in regard to the various architectures which are considered. A quick heuristic solving approach which gives near optimal solutions is proposed and implemented.The decision support framework makes it possible the design and the assessment of an architecture and is applied to two very different architectures. Finally, a probabilistic analytical method is proposed to take into account the models uncertainties and to study their propagation to the decision criteria

La consommation d'énergie des secteurs résidentiel et tertiaire constitue 43 % de la consommation finale nationale, correspondant à 25 % des émissions nationales de CO2. Différentes options techniques existent pour limiter les émissions CO2 dans ce secteur et pour améliorer la performance énergétique des bâtiments. Une de ces options est présentée et étudiée dans cette thèse : le développement d'un système de micro-cogénération fonctionnant avec des énergies renouvelables l'une intermittente (le solaire), l'autre non (une chaudière à bois). Les systèmes de micro-cogénération conventionnels ont été analysés. Le but de la thèse est de développer un système de micro-cogénération basé sur un cycle organique et fonctionnant sur ces énergies renouvelables aux caractéristiques différentes. Plusieurs fluides de travail permettant d'atteindre des performances thermodynamiques élevées ont été comparés. Une analyse technologique a permis d'identifier les technologies les plus adaptées ou adaptables pour chacun des composants du système dépendant du fluide de travail choisi. Un banc d'essais a été conçu et réalisé pour tester et caractériser une turbine spiro-orbitale fonctionnant avec la vapeur d'eau et adaptée au système de micro-cogénération. Les composants du banc d'essais ont été dimensionnés en utilisant des outils informatiques de modélisation des cycles organiques. Un outil de simulation dynamique a été développé pour simuler le fonctionnement annuel de la micro-cogénération fonctionnant sous différentes conditions climatiques et charges thermiques. Les résultats ont démontré qu'il est possible d'économiser plus de 40 % d'énergie primaire et 60 % en émissions de CO2 par rapport à des bâtiments conformes à la réglementation thermique la plus récente (RT2005). Le coût de production de 1 kWel a été calculé selon un modèle économique ; ce prix, 50 c€/kWhel, reste élevé comparé à d'autres technologies.

Les sources d'énergie renouvelables (ci-après "SER ") ont un caractère indigène et leur exploitation a un impact favorable sur la diversification énergétique communautaire dont les priorités sont : la sécurité d'approvisionnement, la compétitivité et la protection de l'environnement ainsi que la développement des régions défavorisées, Défini en termes opérationnels, cet axiome s'intégre à la notion "d'aménagement durable du territoire", entendu comme l'expression spatiale de la stratégie globale incluant : le développement socio-économique équilibre des régions, l'amélioration de la qualité de la vie, la gestion responsable des ressources naturelles, la protection de l'environnement et l'utilisation rationnelle de l'énergie et du territoire, Cette thèse a pour objet de regrouper et d'ordonner l'étude des instruments juridique (mise en œuvre d'accords internationaux et établissement de règles et de normes dans la perspective du développement des SER), des instruments économiques (incitation des producteurs et des consommateurs à protéger l'environnement à travers des mesures économiques et fiscales), "des instruments d'appui horizontaux" (promotion de la recherche scientifique et du développement technologique, amélioration de l'aménagement du territoire, de l'information du public) ayant pour objet de favoriser l'utilisation des SER et l'aménagement durable du territoire", Seront également abordées une analyse des projets locaux et nationaux mis en œuvre à cette fin et une étude comparative des différents instruments dans les États Membres
Renewable energy sources have an indigenous characteristic and their utilisation has a favourable impact on energy diversification within the EU wich has for priority the security of supply, conpetitiveness and enviromental protection as well as the devopment of disadvantaged regions, Defined in operational terms, this view fits in with the concept of "sustainable spatial planning", taken as the spatialexpression of an overall strategy covering : the balanced socioeconomic development of regions, the improvement of the quality of life, the sound management of natural resources, environmental protection, and the rational use of energy and of theterritory, This thesis aims to gather and to order the study of the legal instruments (implementation of international agreements and setting of regulations and standards in view of developing RES), of the economic instruments (encouragement for producers and consumers to protect the environment through economic and fiscal measures) and of horizontal support instruments (promotion of scientific research and thechnological development, improvement of spatial planning and public information) aiming to promote renewable energy sources and sustainable spatial planning, An analysis of local and national projects and a comparative study of different instruments implemented in the member states will also be undertaken

Pour contribuer à l’objectif de contenir le réchauffement climatique à 1,5°C, le gouvernement français a adopté l'objectif de zéro émission nette de gaz à effet de serre d'ici 2050. Le principal gaz à effet de serre étant le dioxyde de carbone, et la plupart des émissions de CO2 étant dues à la combustion d'énergies fossiles, cette thèse porte sur l'atteinte de la neutralité carbone des émissions françaises de CO2 liées à l'énergie d'ici 2050. Cette thèse vise à étudier le rôle relatif des différentes options bas-carbone dans le secteur de l'énergie pour atteindre la neutralité carbone. Plus précisément, cette thèse étudie d'abord le secteur électrique français, d'abord dans un système entièrement renouvelable, et ensuite dans un en intégrant d'autres options d'atténuation, c'est-à-dire l'énergie nucléaire et la capture et le stockage du carbone. J'étudie l'impact des incertitudes liées au développement des coûts des énergies renouvelables et des options de stockage et j'aborde la question de la robustesse d'un système électrique entièrement renouvelable face aux incertitudes liées aux coûts. Plus tard, en ajoutant d'autres options bas-carbone dans le secteur de l'électricité, j'analyse le rôle relatif des différentes options. De même, pour encourager les investissements dans des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, j’étudie le risque d'investissement lié à la volatilité des prix et des volumes des technologies d'électricité renouvelable, et les performances de différents régimes de soutien publique. L'analyse de cette thèse va au-delà du système électrique et considère également l'ensemble du système énergétique en présence d'un couplage sectoriel. Au cours de cette thèse, j’ai développé une famille de modèles d'optimisation de l’investissement et du fonctionnement pour répondre à différentes questions concernant la transition énergétique française. Ces modèles minimisent le coût du système considéré (système électrique ou système énergétique dans son ensemble) en satisfaisant l'équilibre offre/demande à chaque heure pendant au moins un an, en respectant les principales contraintes techniques et opérationnelles et liées aux ressources et à l'usage des sols. Ainsi, la variabilité à court et à long terme des énergies renouvelables est prise en compte. En utilisant ces modèles, je réponds aux questions soulevées ci-dessus. Ces modèles ne sont pas utilisés pour trouver une seule solution optimale, mais plusieurs solutions optimales en fonction de différents scénarios de conditions météorologiques, de coûts, de demande énergétique et de disponibilité des technologies. Par conséquent, l'importance de la robustesse face aux incertitudes est au centre de la méthodologie utilisée, ainsi que l'optimalité. Les résultats de ma thèse montrent que les sources d’énergie renouvelable sont les principaux facilitateurs de la transition énergétique, non-seulement dans le système électrique mais aussi dans l'ensemble du système énergétique. Bien que l'élimination de l'énergie nucléaire n'augmente que marginalement le coût d'un système énergétique neutre en carbone, l'élimination des énergies renouvelables est associée à des inefficacités élevées tant du point de vue des coûts que des émissions. En fait, si le gaz renouvelable n'est pas disponible, même un coût social du carbone de 500 €/tCO2 ne suffira pas pour atteindre la neutralité carbone. Cela est dû en partie aux émissions négatives qu'il peut produire avec le captage et le stockage du carbone, et en partie à la rentabilité des moteurs à combustion interne alimentés au gaz renouvelable. Le message central de cette thèse est que pour atteindre la neutralité carbone au moindre coût, il faut un système d'énergie largement renouvelable. Par conséquent, si nous voulons donner la priorité aux investissements dans les options à faible émission de carbone, les technologies de gaz et d'électricité renouvelables sont de la plus haute importance
To stay in line with 1.5°C of global warming, the French government has adopted the target of net zero greenhouse gas emissions by 2050. The main greenhouse gas being carbon dioxide, and the majority of its emissions being due to energy combustion, this dissertation focuses on reaching carbon-neutrality in French energy-related CO2 emissions by 2050. This thesis dissertation aims to study the relative role of different low-carbon mitigation options in the energy sector in reaching carbon-neutrality. More precisely, this thesis first studies the French power sector, first in a fully renewable power system, and second in a power system containing other mitigation options i.e. nuclear energy and carbon capture and storage. I study the impact of uncertainties related to cost development of renewables and storage options and address the robustness of a fully renewable power system to cost uncertainties. Later, adding other low-carbon mitigation options in the power sector, I analyze the relative role of different low-carbon options. Similarly, to incentivize the investments in variable renewable energy sources such as wind and solar power, I study the investment risk related to the price and volume volatility of renewable electricity technologies, and the performance of different public policy support schemes. The analysis in this thesis goes beyond the electricity system and it also considers the whole energy system in the presence of sector-coupling. During this thesis, I have developed a family of models optimizing dispatch and investment to answer different questions regarding the French energy transition. These models minimize the cost of the considered system (electricity system or the whole energy system) by satisfying the supply/demand equilibrium at each hour over at least one year, respecting the main technical and operational, resource related and land-use constraints. Thus, both short-term and long-term variability of renewable energy sources are taken into account. Using these models, I address the questions raised above. These models are not used to find a single optimal solution, but several optimal solutions depending on different weather, cost, energy demand and technology availability scenarios. Therefore, the importance of robustness to the uncertainties is at the center of the used methodology beside optimality. The findings of my thesis show that renewable energy supply sources are the main enablers of reaching carbon neutrality in a cost-effective way, no matter the considered energy system; either only electricity or the whole energy system. While the elimination of nuclear power barely increases the cost of a carbon-neutral energy system, the elimination of renewables is associated with high inefficiencies both from the cost and emission points of view. In fact, if renewable gas is not available, even a social cost of carbon of €500/tCO2 will not be enough to reach carbon-neutrality. This is partially due to the negative emissions that it can provide once combined with carbon capture and storage, and partially due to the cost-optimality of renewable gas-fired internal combustion engines in reaching carbon-neutrality in the transport sector. This dissertation has several important policy-related messages; however, the central one is that reaching carbon-neutrality for the lowest cost requires a highly renewable energy system. Therefore, if we are to prioritize investment in low-carbon options, renewable gas and electricity technologies are of the highest importance

La question des énergies marines renouvelables dégage des problématiques juridiques complexes qui intéressent le droit tant dans sa dimension internationale, européenne que nationale. L’effervescence des initiatives publiques et privées en ce domaine implique une approche adaptée en vue d’améliorer et de développer les instruments juridiques nécessaires au développement durable des énergies de la mer. Cette approche suppose trois niveaux d’analyse. Au regard du droit international, celle-ci se caractérise par une finalité environnementale qui relève plus globalement de l’intérêt général. En ce sens, la conversion d’énergies marines n’engendre pas d’émission de gaz à effet de serre et son impact sur le milieu marin est généralement minime. Avec le concours des énergies de la mer, les États seront à même de respecter leurs engagements supranationaux, notamment en matière de changements climatiques. De surcroît, le droit de la mer offre une sécurité juridique dans l’utilisation de l’espace maritime en définissant non seulement les droits, mais les obligations des États côtiers. À l’échelle européenne, la sécurité juridique est liée à l’objectif d’une part d’au moins 20 % d’énergie produite à partir de sources renouvelables dans la consommation finale brute d’énergie de l’Union d’ici à 2020 et encouragée par l’initiative des États riverains des mers du Nord en faveur d’un réseau off-shore dans le contexte de l’émergence du marché européen des énergies renouvelables. Au plan national, l’analyse du droit interne met en lumière les meilleures pratiques relatives au développement des énergies marines renouvelables en termes de promotion des investissements et de gestion durable des mers et des océans
The issue of marine renewable energies raises complex legal problems which interest the Law in its International, European and Domestic dimension. The effervescence of public and private initiatives on the matter requires a tailored approach to improve and develop legal instruments to support development of ocean energies. This approach elicits three levels of analysis. According to the International Law, it is marked by an environmental objective resulting from public interest. In this sense, marine energy conversion does not generate greenhouse gas emissions and its impact on the marine environment is generally minimal. With the help of these renewable energies, States will be able to respect their supranational commitments, particularly regarding climate change. In addition, the Law of the Sea provides legal certainty in the use of ocean space, by defining not only rights but obligations to coastal states. At the European level, legal certainty is connected to the target of at least 20 % share of energy from renewable sources in the Union's gross final consumption of energy by 2020, and is especially encouraged by the North Seas Countries' Offshore Grid Initiative in the context of the Europe's emerging renewable energy market. On a National perspective, the analysis of Comparative Law highlights the best practices related to offshore renewable development in terms of promoting investment and sustainable ocean management

La présente étude est consacrée à l'aspect énergétique de l'économie du Cambodge. Bilan et perspectives. Elle comporte quatre parties. La première présente l'économie du Cambodge à l'orée de l'an 2001 en tant qu'économie sous-développée. Nous examinons dans un premier temps l'histoire économique du Cambodge, ensuite, le bilan économique actuel et enfin, les caractères du sous-développement du pays. La seconde partie est consacrée à l'énergie dans le développement économique en commençant par l'étude de l'énergie, sa nature et son origine. Ensuite, nous décrirons les systèmes énergétiques primitifs et nous finirons par l'étude des systèmes actuels de production. La troisième partie décrit les sources de l'énergie au Cambodge et la mise en valeur de l'énergie potentielle pour le développement. Le Cambodge manque d'électricité aux besoins de la population tant urbaine que rurale. 90 % de la population rurale n'a pas accès à l'électricité. Les trois bassins hydrographiques, le bassin du golfe de Thai͏̈lande, le bassin du Mékong et le bassin du Tonlé Sap permettront de construire des centrales hydroélectriques en vue de l'alimentation des pôles économiques ainsi que des villes attenantes. La quatrième partie, nous nous tournons vers l'avenir. Nous allons analyser d'une part, les effets du développement du secteur énergétique sur le fonctionnement macroéconomique du pays, d'autre part, ses effets sur l'environnement. Enfin, nous proposerons un scénario pour l'avenir du Cambodge : les énergies renouvelables (la petite centrale hydraulique, le solaire, l'énergie éolienne, la biomasse, la géothermie)

En Europe, le développement des énergies renouvelables (EnR) est porté par des acteurs jusqu'ici atypiques dans le secteur énergétique : des particuliers, agriculteurs et collectivités locales. Si bien qu'en Allemagne, plus de 50 % des capacités de production d'EnR appartiennent à des citoyens. De plus en plus de communes rurales atteignent ainsi une autonomie énergétique locale, produisant autant voir plus que leurs consommations, connectées aux réseaux énergétiques nationaux ou non (micro-réseaux). Qu'est-ce qui a amené ces citoyens et élus à devenir individuellement et collectivement autonomes ? Et quelles sont les implications de cette réappropriation locale de l'énergie sur les représentations et usages énergétiques, l'organisation sociale, les solidarités, l'économie locale ou l'identité collective ? Ces questionnements ont guidé la réalisation d'une étude socio-anthropologique auprès de cinq communes en Allemagne, Autriche et France. Cette analyse transnationale compare également deux échelles de l'autonomie énergétique : individuelle (domestique) et collective (commune). Un changement d'échelle qui permet d'interroger le rôle du système technique dans les usages énergétiques ou encore celui, précurseur et central, que jouent les agriculteurs dans le choix des EnR - pour mieux saisir son sens social. Le choix de l'autonomie locale et l'alternative qu'il constitue, au sein même du macro-système énergétique, a en effet une dimension politique, sociale, écologique, technique, économique et symbolique. Car finalement lorsque l'énergie change de mains, le pouvoir aussi
The development of renewable energy (RE) in Europe has been sustained, inter alia, by unconventional players in the energy sector: individuals, fanners, and local communities. As a result, over 50% of renewable energy generation capacity in Germany is citizen-owned. Thus more and more rural communities are achieving local energy independence, producing as much or even more than they consume, whether they are connected to national power grids or not (microgrids). What has led these citizens and local governments to become individually and collectively energy self-sufficient? And what are the implications of this local appropriation of energy on representations of energy and its use, social organization, social cohesion, local economies, and collective identity? These questions have guided this socio-anthropological study of five communities in Germany, Austria, and France. The transnational analysis also compares two levels of energy independence: individual (domestic) and collective (community). Changing the level of analysis makes it possible to question the role of the technical system in energy use, as well as the pioneering and key role farmers play in the choice of renewables - in order to better understand its social meaning. Within the large technical system, the choice of local energy independence, and the alternative it represents, has political, social, environmental, technical, economic, and symbolic dimensions. Because, ultimately, when energy changes hands, power does as well

Résoudre la crise climatique est un défi intrinsèquement économique. Il s’agit d’inventer une nouvelle économie, moins dépendante des énergies fossiles et capable, face à l’attrait de l’immédiat, de défendre suffisamment les intérêts des générations futures. Partant de ce constat, cette étude repose sur l’idée qu’une réponse normative crédible face aux changements climatiques ne peut passer que par un droit qui soit axé sur la promotion de la transition énergétique et qui garantisse une articulation équilibrée entre les préoccupations économiques de court terme et les préoccupations, à plus long terme, liées à la préservation du climat mondial. L’étude de La prise en compte des aspects économiques du défi climatique dans le régime juridique international du climat vise à déterminer l’importance que les membres du système multilatéral de lutte contre les changements climatiques accordent à la nécessité de promouvoir la transition énergétique et d’encadrer l’expression des préoccupations économiques nationales dans le cadre de leur coopération. Fondée sur une analyse de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques et du Protocole de Kyoto, ainsi que de leur droit dérivé, cette recherche s’attache tout d’abord à démontrer la portée limitée des outils qui ont spécifiquement été élaborés par les États afin de réformer les modes de développement. Elle met ensuite en lumière le haut niveau de protection que la norme internationale garantit aux intérêts économiques des États (ou qu’elle leur permet de garantir), en examinant les divers mécanismes qui les autorisent à invoquer des motifs économiques pour se soustraire ou moduler à la baisse l’ampleur de leurs engagements d’atténuation. Enfin, à partir d’une analyse des négociations menées au cours des dernières années, cette étude s’interroge sur l’avenir du régime juridique international du climat, dont les membres, cédant peu à peu à la tentation du repli sur soi, semblent s’engager dans un mouvement de renationalisation des questions relatives à la promotion de la transition énergétique et à l’articulation des valeurs économiques et environnementales.

Dans le cadre de la transition énergétique, le recours aux énergies renouvelables devant être privilégié, nous proposons d'étudier les performances énergétiques des routes solaires hybrides.Une étude exhaustive des conditions climatiques permet d'établir les gains et pertes en énergie de ces systèmes puis un modèle numérique est élaboré pour coupler diffusion thermique,convection hydraulique et transferts radiatifs par la méthode des éléments finis avec la possibilité de changements d'états. Ce modèle est implémenté dans un noyau Matlab et appliqué à des données météorologiques annuelles pour différentes villes afin d'établir le potentiel énergétique et de le cartographier. Une analyse des résultats au regard du climat permet de mettre en évidence un lien entre ce potentiel et la notion de degré jour unifié,adaptée de la thermique du bâtiment, permettant ainsi à l'ingénieur d'estimer rapidement le potentiel énergétique à partir de données climatiques.En fonctionnement hivernal, l'objectif est de prévenir la formation de verglas sur les routes. Une stratégie de contrôle en température basée sur l’état adjoint est mise en place. Une analyse climatique est de nouveau menée et permet de tenir compte de l'humidité pour établir le besoin en chauffage. D'autres solutions de mise hors gel, basées sur un chauffage électrique, ont aussi été modélisées et soumises à ces stratégies de contrôle afin de mettre en évidence la possibilité d'un gain énergétique significatif. Ces lois de commande ont été étendues aux problèmes de reconstruction de propriétés dans le milieu et une application combinant cette approche thermique avec une approche basée sur l'électromagnétisme est proposée
In the context of the energy transition, with the use of new energies as a priority, we propose to study the energy performance of solar hybrid roads. An exhaustive study of climatic conditions makes it possible to establish the energy gains and losses of these systems, then a numerical model is developed to couple thermal diffusion, hydraulic convection and radiative transfers by the finite element method with the possibility of state changes. This model is implemented in a Matlab core and applied to annual meteorological data for different cities to establish and map energy potential. An analysis of the results with regard to climate makes it possible to highlight a link between this potential and the notion of a unified degree day, adapted from the building's thermal energy, thus allowing the engineer to quickly estimate the energy potential based on climatic data. During winter operation, the objective is to prevent from black ice occurring on the roads. A temperature control strategy based on the adjoint state method is implemented. A climate analysis is again carried out to take humidity into account to determine heating needs. Other frost protection solutions, based on electric heating, were also modelled and subjected to these control strategies in order to highlight the possibility of significant energy savings. These control laws have beengeneralized to problems of property reconstruction in a background and an application combining this thermal approach with an electromagnetism-based approach is proposed

La thèse est consacrée aux politiques énergétiques mises en place par les autorités locales, plus particulièrement au niveau régional. La remise en question des systèmes énergétiques basés sur les énergies fossiles donne aux échelons locaux un rôle de plus en plus important dans ce domaine. En effet, la complexité des systèmes énergétiques impose d'agir au plus près des consommateurs pour maintenir l'équité d'accès et pour adapter la distribution aux besoins et usages. En parallèle, les contraintes environnementales et la recherche d'une exploitation plus raisonnée des ressources disponibles nécessitent une connaissance fine des territoires et de leurs potentialités énergétiques. Dans ce contexte, les autorités locales ont encore du mal à identifier l'ensemble des éléments qui composent les systèmes énergétiques territoriaux et à cerner les contours de ces derniers. L'enjeu essentiel de notre recherche est alors de déterminer leur structure et leur fonctionnement afin de mettre en évidence des leviers institutionnels pouvant être actionnés au niveau local dans le cadre de politiques énergétiques.La première partie de la thèse s'intéresse aux liens existant entre fonctionnement du territoire et problématique énergétique. Nous montrons l'intérêt spécifique de la géographie et de l'approche territoriale pour éclairer cette relation dans la double perspective de l'aménagement du territoire et de la mobilisation des acteurs. La deuxième partie est consacrée à l'identification des instruments mobilisables et actions réalisables par les autorités locales pour maîtriser les consommations et développer les énergies renouvelables. À partir de ces constats, la troisième partie traite plus spécifiquement de l'échelon régional. L'étude des Schémas régionaux du climat, de l'air et de l'énergie (SRCAE) et des Observatoires régionaux de l'énergie montre l'intérêt de ce niveau d'échelle qui peut, par sa position d'interface entre local et global, contribuer efficacement à l'amélioration de la connaissance des territoires. Celle-ci est indispensable à la mise en place d'actions coordonnées entre les acteurs et à l'élaboration de politiques réellement adaptées aux spécificités locales
The thesis is about French local authorities' energy policies, and more particularly about regional policies. In a context of reassessment of fossil fuel-based energy systems, local authorities have a key role to play. Indeed, energy systems are complex and require to act locally, in order to keep fair access for consumers and to adapt supply to needs and uses. In the same way, environmental constraints and sustainable exploitation of local resources involve to have a good knowledge of territory and of local energy potential. But, local authorities do not know much about boundaries and about components of territorial energy systems. The main purpose of the thesis is to determine structure and behaviour of these energy systems in order to identify public policy incentive levers at local scale.The first part of the thesis deals with the links between land uses, actors' behaviours, political choices and energy consumptions. Here, we point out the specific interest of geography and territorial approach to treat energy issue, both for land planning and for actors' mobilization. In the second part, we identify policy instruments which local authorities should dispose and actions they should implement in order to develop energy saving and renewables. Then, the third part is more specific to regional level. The analysis of two French planning instruments (Regional Plans for Climate, Air and Energy and Regional Energy Observatories), shows the interest of this scale which could, with its position between national and local levels, contribute to improve knowledge of territories, to coordinate local actions and to develop energy policies adapted to local specificities

La recherche a porté sur les caractéristiques des consommateurs qui influent sur leur propension payer (PP) pour les sources d'énergie renouvelables (SER). Trois études séquentielles ont été menées : l'étude-I a comparé l'impact de l'attitude des consommateurs pakistanais et français sur le PP pour les SER et les deux études suivantes se sont concentrées uniquement sur les consommateurs pakistanais. L'étude-II a examiné l'impact des dimensions du risque sur le PP, médié par la valeur perçue et modéré par la capacité d'innovation du consommateur. L'étude-III s'est intéressée à la relation entre le locus de contrôle environnemental interne/external (ELOC) et l'alphabétisation écologique sur le PP, médiatisée par le comportement pro-environnemental. Les résultats de l'étude-I ont montré que le PP pour les SER des consommateurs pakistanais était comparativement plus élevé que celui des consommateurs français. Les dimensions de l'attitude ayant un impact sur le PP varient également entre les échantillons français et pakistanais. L'étude II, trouvé une relation négative et significative entre le risque perçu et la valeur perçue, ce qui implique que plus le risque augmente, plus la valeur perçue des SER diminue et plus le PP diminue. L'impact du risque psychologique était consécutivement plus élevé que le risque fonctionnel, financier et social. L'étude III, constaté que la ELOC interne et la ELOC externe affectent positivement et négativement la PP du consommateur. L'éco-alphabétisme s'avère être un facteur prédictif important du PP. Finalement, la relation entre la ELOC, l'alphabétisation écologique et le PP est médiatisée avec succès par le comportement pro-environnemental
The research addressed consumer characteristics affecting consumer willingness to pay (WTP) for renewable energy sources (RES). Three sequential studies were conducted, Study I compared the impact of attitude of Pakistani and French consumers on WTP for RES and, the next two studies focused only on Pakistani consumers. Study II examined the impact of risk dimensions on WTP as mediated by perceived value and moderated by consumer innovativeness. Study III investigated the relationship between internal/external environmental locus of control (ELOC) and eco literacy on WTP as mediated by pro-environmental behaviour. The results in study I showed that WTP for RES of Pakistani consumers was comparatively higher than French consumers. Similarly, the dimensions of attitude impacting WTP also varied between the French and Pakistani samples. In study II we found a negative and significant relationship between perceived risk and perceived value, this implies as the risk increases the perceived value of RES decreases and so does the WTP. However, the impact of psychological risk was consecutively higher than functional, financial and social risk. In Study-III we found, the internal ELOC positively and the external ELOC negatively affect the consumer's WTP. Eco-literacy turns out to be a strong predictor of WTP. Overall, the relationship between ELOC, eco-literacy, and WTP is successfully mediated by pro-environmental behavior. This research supported our theoretical propositions, contributed to literature, and provided academic and practical implications

Au cœur de cette thèse réside l'application des méthodes d'optimisation et d'études empiriques pour traiter des questions de développement durable dans le secteur de l'électricité du Vietnam pour les 30 prochaines années. J'examine les moyens des options énergétiques durables pour le secteur. La thèse s'organise en deux parties. (i) Dans la première partie, en utilisant une analyse comparative et une analyse de la vulnérabilité qui est basée sur la simulation de planification intégrée des ressources (IRP), j'analyse les vulnérabilités auxquelles le développement du secteur devra faire face, en termes de dimensions économiques et socio-environnementales. J'ai en outre développé le modèle IRP, représentant les coûts marginaux de réduction des émissions de carbone de manière réaliste en tenant compte des valeurs non nulles de carbone et de limitation des émissions de carbone , afin de simuler des options d'approvisionnement énergétique soutenables pour le secteur de l'énergie. (H) Dans la deuxième partie, j'étude les principaux obstacles contre une adoption plus large des énergies soutenables à l'aide d'enquêtes formelles parmi les experts nationaux. Ensuite, j'utilise une approche d'analyse empirique pour examiner les différents outils politiques appropriés, y compris des instruments d'incitation / régimes et la réforme du secteur pour une telle durabilité du secteur de l'énergie. Pour la fin, j'analyse l'accès aux sources de financement possibles pour le développement durable dans le secteur de l'électricité du Vietnam
The kernel of this dissertation aims to exploit by optimisation methods and empirical studies the issues of sustainable development in the Vietnamese power sector for the next thirty years. It then examines the ways to implement sustainable energy options for the power sector in practice. There are two parts: (i) In the fust part, using a comparative analysis and a vulnerability analysis that is based on the Integrated Resource Planning (IRP) simulation, I analyze energy-development-related vulnerabilities that the sector could face, in terms of economic and socio-environmental dimensions. I further develop the IRP model, in such a way representing realistically marginal abatement costs of carbon reduction by considering non-zero carbon values and carbon emission constraints, in order to simulate sustainable energy supply options for the power sector. (ii) In the second part, I study the major barriers against the wider adoption of sustainable energy development options in practice by using analytical hierarchy process-based formaI surveys among national experts. Then, I use an empirical analysis approach to examine different appropriate policy means including incentive instruments/schemes and sector reform for such sustainability of the power sector. To the end, I analyze the access to feasible financing sources for sustainable development in the Vietnamese power sector

Le cadre institutionnel, législatif et réglementaire du Liban présente aujourd’hui d’importantes carences en matière de construction durable et de protection de l’environnement. Des failles qui ont ipso facto des effets néfastes sur la croissance démographique-ou du moins la façon dont elles se manifeste dans un contexte social qui se retrouve fatalement affecté par les directions ou l’absence de direction en matière d’urbanisme - et sur l’écologie. Étant donné qu’en plus d’encourager la génération d’une conception anarchique de l’aménagement du territoire avec l’intérêt privé comme seul marqueur, la coexistence de normes ambigües et incomplètes devient source de confusions et d’absurdités. Au lieu d’organiser les secteurs pour lesquels il a été conçu, le droit se retrouve ainsi à condamner toute perspective de progrès. C’est dans ce contexte que le génie écologique peut et doit, à travers le vecteur de la construction s’imposer comme une discipline au service du développement durable et de l’empreinte écologique. Une problématique mieux cernée en France où le législateur étant conscient de l’importance de la construction verte dans la préservation du patrimoine et de la nature a adapté les règles afin de servir au mieux ces objectifs. Un modèle pour le Liban où la planification urbaine « à la Libanaise » dominée par les dérogations clientélistes et la désorganisation, a littéralement ravagé une importante portion du territoire lors des dernières décennies. La France s’est en effet dotée de règles qui permettent non seulement d’encourager le développement durable mais aussi de proposer des alternatives pour restaurer les équilibres menacés dans des projets immobiliers existants, renforcer la responsabilité environnementale, via tout un système d’indemnisations notamment. C’est pour toutes ces considérations, ainsi qu’eu égard aux liens historiques qui lient le pays du Cèdre et celui des Lumières, que nous avons jugé cette approche pertinente. Le processus d’adaptation devra néanmoins tenir compte de situation socio-économique du pays, actuellement dans un état critique. Un contexte qui ajoute de l’eau au moulin de ceux qui estiment cet effort indispensable, dans la mesure où une réorganisation du territoire libanais articulé autour du développement des constructions vertes permettra également de réduire la consommation des ressources naturelles disponibles. Le travail sera néanmoins de longue haleine tant les enjeux sont nombreux, entre celui qui consiste à encourager la société à abandonner - voire adapter dans un premier temps - un clientélisme pourtant inscrit dans son ADN, ou encore l’impérieuse nécessité d’inculquer une culture de l’évaluation de l’empreinte écologique d’un bâtiment à plusieurs échelles. En pratique, ces objectifs ne pourront être atteints qu’à travers un faisceau complet de décisions permettant de surmonter les obstacles qui entravent la protection de l’environnement et de généraliser des régimes juridiques d’assurance et de responsabilité environnementale adaptés - avec la consécration du principe de pollueur-payeur. En résumé, cette étude critique, objective et comparative des contraintes environnementales dans le droit libanais de la construction, a permis d’envisager l’émergence des stratégies et des politiques d’amélioration en vue d’une plus grande intégration des politiques françaises. Elle a aussi été l’occasion de livrer une étude comparative sur la construction, l’urbanisme et l’environnement. Elle porte plus particulièrement sur l’adoption française de la construction verte pour l’adaptation libanaise surtout au niveau de la protection de notre patrimoine architectural et le maintien de notre identité et de notre authenticité. L’analyse présentée a de plus tenté de créer un état alarmant de la situation environnementale au Liban. Guidée par une étude comparative entre les deux pays, elle démontre enfin à quel point il est contraignant d’élaborer une loi sur la construction verte au Liban
Lebanon in its institutional and legislative framework is confronted with a deficiency in the legal texts relating to the sector of sustainable construction, urban planning and the environment. As a result, this hinders population growth and increases environmental degradation. In addition, the resulting dilemmas arise from confusions and illogicalities due to the vagueness and ambiguity that exists in the laws and regulations covering this sector. As a result, prerogatives overlap and create jurisdictional conflicts that hamper effective progress. In the construction project, ecological engineering preserves sustainable development and the ecological footprint. Being mindful of the importance of green construction in the preservation of heritage and nature, the French legislator has enacted several laws to both protect the environment and heritage sites. In the case of Lebanon however, the legislative and institutional deficiencies, through the ambiguity of the texts and the deficiency of the legal system, as well as the derogatory “Lebanese” urban planning clearly translate into a chaotic urban and rural landscape. In this regard, we recommended taking the French system as a model, because historically, the French law is the backbone for Lebanese laws and legislations. The legal regime for green construction in France protects the environment and adopts an ecological architecture, considered to restore certain endangered balances. Then, it establishes compensation for pure ecological damage by promoting environmental responsibility, as well as insurance contracts, in order to compensate the injured parties. Therefore, it is reassuring to see the emergence and need for a Lebanese green building law to avoid ecological damage. However, the implementation of measures aimed at making environments compatible with industrial and economic growth must take into account the socio-economic situation of the country. Hence, the importance of construction that reduces the consumption of natural resources and incorporates sustainable development strategies into construction law. In Lebanese practice, normalizing these breaches is done in most cases by their legalizations. In addition, patronage and clientelism is a feature entrenched in the Lebanese political system and reflects on all aspects including the construction sector. In addition, an evaluation of the durability of a construction is necessary, because it must begin with the evaluation of the specificities of the building as such. The comparative study we carried out guarantees theoretical and practical interests. The presentation of the adaptation of green construction in France allows us to better understand the best method of integrating the new provisions into Lebanese law. In practice, success is possible if we overcome the obstacles that hinder the protection of the environment and adopt laws that cover the environmental liability in Lebanon. A striking and surprising delay seems to affect the start of a road to the proper application of the polluter pays principle. Our critical, objective and comparative study of environmental constraints in Lebanese construction law has enabled the emergence of improved strategies and policies with a view to greater integration of French policies. This study thus is an opportunity to bring forth a comparative study on construction, urban planning and the environment between France and Lebanon. It relates particularly to the French adoption of green construction for the Lebanese adaptation especially at the level of the protection of our architectural heritage and the maintenance of identity and history. The presented analysis attempts to sound the alarm for an emergency plan for the dangerous environmental situation in Lebanon. Guided by a comparative study between the two countries, it shows that it is binding to initiate a law on green construction, sooner rather than later

Les besoins en électricité des populations ivoiriennes vivant en milieu rural non couvert par le réseau électrique interconnecté sont satisfaits par des groupes électrogènes fonctionnant au gazole. L’utilisation de cette source d’énergie fossile comporte des risques à savoir la menace sur l’approvisionnement en électricité de ces zones et l’accroissement des émissions de gaz à effet de serre. Face à ces risques, la recherche de sources d’énergies alternatives reste une préoccupation majeure. Parmi les solutions, nous proposons comme source d’énergie d’utiliser le biodiesel de jatropha pour alimenter ces groupes électrogènes en zones rurales isolées. Cependant, avant d’envisager un tel projet, il importe d’en étudier la faisabilité et la pérennité. C’est le travail abordé dans cette thèse où les performances environnementales et énergétiques du biodiesel de jatropha utilisé comme combustible par un groupe électrogène servant à produire de l’électricité pour une localité ivoirienne isolée ont été étudiées à partir de la méthode de l’analyse du cycle de vie complétée par une analyse exergétique et une analyse technico-économique
Some remote areas in Côte d’Ivoire are not covered by the interconnected grid. For these areas, the electricity needs of people are met by diesel generators. There are some risks with the use of diesel as fossil fuel such as the threat to the electricity supply of these areas and the increase of greenhouse gas emissions. These risks make alternative energy a major concern. Among the solutions that could be considered, we propose the jatropha biodiesel as energy source used in the diesel generators to produce electricity in these remote areas. However, it’s important before considering such a project to study its feasibility. It is the work dedicated to this thesis where the environmental and energy performances of jatropha biodiesel used as fuel by diesel generator have been studied through the life cycle assessment completed by an exergy analysis, technical analysis and economical analysis

La croissance démographique, l'amélioration de la qualité de vie, et l'intensification des activités énergivores influent fortement sur la demande en énergie au travers de la consommation d'électricité sur un territoire. Le recours aux énergies fossiles constitue la solution la plus adoptée dans les milieux insulaires pour satisfaire cette demande. L'envers de cette méthode réside dans la quantité d'émissions de gaz à effet de serre générée au cours de la production d'énergie et la vulnérabilité de ces territoires. Les politiques actuelles ambitionnent l'atteinte de l'autonomie énergétique dans les milieux insulaires à moyen terme, et favorisent l'utilisation des énergies renouvelables pour restreindre les émissions de gaz à effet de serre. Ces travaux ont pour objet de quantifier les impacts environnementaux liés à la production d'électricité de La Réunion afin d'établir un diagnostic territorial. À partir de l'Analyse de cycle de vie et suivant les normes ISO 14044, les centrales de production d'électricité du territoire sont évaluées sous différents impacts environnementaux. La démarche adoptée a été de mettre en place un outil d'évaluation adapté à tout territoire, permettant d'identifier les étapes et les processus fortement contributeurs pour la production de 1 kWh électrique. Les résultats de ce diagnostic servent de points de repère pour élaborer les scénarios de production, établis dans une démarche de modélisation prospective. Huit scénarios proposés ont été développés pour répondre aux contraintes environnementales, techniques, sociales et économiques
Population growth, the raising of the standard of living and quality of life, and energy-intensive activities are key parameters affecting the territory energy demand, through electricity consumption. To meet this demand, reliance on fossil fuels is the main adopted solution, particularly in insular context. The downside of this method is the large amount of greenhouse gas emissions (GHG) emitted, and vulnerability of the territories. Current policies are now in favor of the energy self-sufficiency as a medium-term objective, and put in place measures to support the use of sustainable energy sources to mitigate GHG emissions. This work aims to assess environmental impact of electricity production in Reunion island, to establish a territorial diagnosis. Based on a life cycle assessment approach, according to ISO 14044 standards, varying environmental impacts have been evaluated from existing power plants. An evaluating tool has been developed to identify the most emissive life cycle stage from 1 kWh electricity produced. The obtained results serve as a reference point to develop prospective scenarios. Eight scenarios have been presented and aim to satisfy environmental, technical, social and economic constraints

Cette thèse aborde l'un des sujets les plus discutés et en vogue dans le domaine de l'économie, à savoir le lien entre le développement économique et la qualité environnementale. En particulier, on met l’accent sur les effets du développement économique—tant dans ses dimensions économique, sociale que politique—sur la qualité de l'environnement pour les économies en développement et en transition. Le chapitre I, divisé en trois phases clés, à savoir la revue de la littérature théorique, la partie empirique et la revue de la littérature empirique, contribue à la littérature en donnant diverses informations sur le lien entre la croissance économique et la pollution de l'environnement dans les économies en développement et en transition. Globalement, les résultats révèlent que des études empiriques récentes, parvenant à réduire certaines lacunes suggérées par la théorie, pourraient en effet indiquer un certain consensus sur la relation entre la croissance et la pollution, à savoir la validité de l'hypothèse de la Courbe de Kuznets Environnementale (CKE). Le chapitre II examine le lien pollution-croissance dans les pays d'Europe Centrale et Orientale (PECO), en ajoutant à la littérature empirique l’utilisation de l'hypothèse étendue de l'CKE comme cadre théorique. D'une part, il révèle un lien de croissance non linéaire entre le PIB et le CO2 agrégé, qui est fortement robuste pour différents estimateurs et variables de contrôle. En revanche, l'analyse au niveau des pays révèle que la relation entre le PIB et le CO2 se caractérise par une grande diversité dans les PECO. Ainsi, malgré une tendance globale à la hausse, certains PECO ont réussi à assurer à la fois un PIB plus élevé et une réduction des émissions de CO2. Du point de vue politique, les décideurs de l'UE pourraient accorder plus d'attention à ces pays, c'est-à-dire envisager une intégration plus rigoureuse des hétérogénéités des pays et, en même temps, soutenir la croissance économique sans nuire à l'environnement. Le chapitre III étudie la réponse des émissions de CO2 agrégées et sectorielles résultant des perturbations externes du PIB et de l'urbanisation, en supposant un canal de transmission qui intègre deux des éléments clés utilisés dans la lutte contre la dégradation de l'environnement—les énergies renouvelables et l'efficacité énergétique. Les résultats, robustes à plusieurs spécifications alternatives, indiquent que la production globale, l'urbanisation et l'intensité énergétique augmentent les émissions totales de CO2, tandis que les énergies renouvelables ont l'effet inverse. Par ailleurs, en ce qui concerne la réponse du CO2 aux chocs de production et d'urbanisation, le modèle suggère que ces pays atteindront le seuil maximum qui conduirait à un changement de la tendance des émissions à la baisse. Cependant, les résultats varient en fonction du niveau de revenu et du statut des pays sur la ratification/l'adhésion au Protocole de Kyoto. Ensuite, l'analyse sectorielle montre que les transports, les bâtiments et les secteurs non-combustion sont plus susceptibles de contribuer à l'augmentation des niveaux futurs de CO2. En général, ce chapitre peut fournir des informations précieuses sur les perspectives de durabilité environnementale dans les pays en développement. Le chapitre IV explore les effets de la stabilité politique sur la dégradation de l'environnement, donnant une perspective renouvelée sur ce sujet dans les pays en développement. Il montre qu'une évolution non linéaire en forme de cloche décrit la relation entre les variables au niveau agrégé. De plus, bien que ce résultat reste stable pour plusieurs spécifications alternatives, nous identifions des hétérogénéités significatives dans les caractéristiques distinctes des pays et les mesures alternatives de pollution. En outre, des estimations désagrégées révèlent des schémas contrastés pour la relation entre le CO2 et la stabilité politique. (...)
This thesis tackles one of the most debatable and in vogue topics in economics, namely the economic development and environmental quality nexus. Notably, it studies the economic development's effects—in terms of its economic, social, and political dimensions—on the environmental quality for developing and transition economies. Chapter I, which is divided into three key phases, namely theoretical review, empirical exercise, and empirical review, contributes to the literature by giving various insights regarding the link between economic growth and environmental pollution in developing and transition economies. Overall, it reveals that the recent empirical studies, indeed, succeeding to curtail some of the deficiencies suggested by theoretical contributions, might indicate a certain consensus regarding pollution-growth nexus and Environmental Kuznets Curve (EKC) hypothesis validity. Chapter II examines the pollution-growth nexus in Central and Eastern European (CEE) countries, adding to the related empirical literature using the extended EKC hypothesis as a theoretical background. On the one hand, it unveils an increasing nonlinear link between GDP and CO2 at the aggregate level, which is powerfully robust to different estimators and control variables. On the other hand, the country-level analysis reveals that the relationship between GDP and CO2 is characterized by much diversity among CEE countries. Thus, despite an aggregated upward trend, some CEE countries managed to secure both higher GDP and lower CO2 emissions. From a policy perspective, EU policymakers could pay more attention to these countries and amend the current unique environmental policy to account for country-heterogeneities to support economic growth without damaging the environment. Chapter III investigates the aggregated and sector-specific CO2 emissions' responsiveness following exogenous shocks to growth and urbanization, considering a transmission scheme that incorporates two of the widely used instruments in mitigating environmental degradation—renewables and energy efficiency. First, robust to several alternative specifications, the results indicate that output, urbanization, and energy intensity increase the aggregated CO2 emissions, while renewable energy exhibits an opposite effect. Moreover, regarding the CO2 responsiveness in the aftermath of output and urbanization shocks, the pattern may suggest that these countries are likely to attain the threshold that would trigger a decline in CO2 emissions. However, the findings are sensitive to both countries' economic development and Kyoto Protocol ratification/ascension status. Second, the sector-specific analysis unveils that the transportation, buildings, and non-combustion sector exhibits a higher propensity to increase the future CO2 levels. Generally, this chapter may provide useful insights concerning environmental sustainability prospects in developing states. Chapter IV explores the effects of political stability on environmental degradation, giving a renewed perspective on this topic in developing states. It shows that a nonlinear, bell-shaped pattern characterizes the relationship between variables at the aggregate level. Moreover, while this result is robust to a broad set of alternative specifications, significant heterogeneities are found regarding countries' distinct characteristics and alternative pollution measures. Besides, the country-specific estimates unveil contrasting patterns regarding the relationship between CO2 and political stability. Broadly speaking, the findings suggest that both the formal and informal sides of political stability play a vital role in mitigating CO2 pollution in developing countries, and may provide meaningful insights for policymakers. (...)