Academic literature on the topic 'Transition énergétique – Environnement'

Les stratégies nationales de protection de l’environnement définies par l’État sur la biodiversité, la forêt, l’eau, la transition énergétique ou le littoral, dans le cadre de la mandature 2012/ 2017, ont donné lieu en fin de mandat à plusieurs déclinaisons par voie réglementaire, mais aussi à plusieurs adaptations législatives rendues nécessaires par la nouvelle organisation territoriale mise en place dans la même période.

Ce dossier spécial sur l’énergie marque l’aboutissement d’un travail de longue haleine mené au sein de la commission Énergie & Environnement de la SFP. L’impulsion de départ du projet avait été donnée par Michel Spiro. Il indiquait déjà dans l’éditorial intitulé « Les physiciens face au défi du réchauffement climatique » du n°55 de Reflets de la physique (octobre-novembre 2017), les principales thématiques dans lesquelles les physiciens devraient s’impliquer pour affronter ce défi mondial de la transition énergétique. Cette transition doit conduire à renoncer aux combustibles fossiles, qui représented pourtant actuellement plus de 80 % des ressources en énergie primaire au niveau mondial et assurent de l’ordre de 60 % de notre consommation d’énergie finale en France et en Europe. On mesure immédiatement I’ampleur du défi !

La Société Géologique du Nord (SGN), la Maison Régionale de l’Environnement et des Solidarités (MRES), Environnement et Développement Alternatif (EDA) et Virage Énergie (VE) ont organisé une journée d’études « Énergies citoyennes au service de la transition énergétique » qui s’est déroulée le 12 octobre 2017, à Lille (Gare Saint Sauveur). Cet article rapporte quelques interventions et débats auxquels ont participé élus et associatifs de la région. En outre quatre articles font l’objet de présentations séparées, plus étendues.

La réalité transfrontalière constitue un facteur déterminant de la région Grand Est, avec 760 km de frontières bordant cinq pays, dont 200 km tracés par le Rhin, axe de transport structurant et peu émissif en CO2. L’échange et le commerce sont au cœur des relations entre ces pays, avec 44 % des frontaliers de la France métropolitaine. Le Traité d’Aix-la-Chapelle de 2019 a donné un nouvel élan à une coopération franco-allemande déjà riche, créant le Comité de coopération transfrontalière (CCT) qui met en œuvre les priorités (transition énergétique, environnement, gestion de l’eau et entraide lors de crises). Le Traité ouvre aussi l’opportunité d’une différenciation entre les règles de droit applicables aux territoires frontaliers et celles en vigueur dans le reste du pays. La crise sanitaire a montré que cette coopération transfrontalière a su être résiliente, notamment grâce à des réunions hebdomadaires initiées par la préfète du Grand Est, mais elle doit être confortée et institutionnalisée.

Plusieurs pans de la « transition énergétique », en particulier l’évolution du secteur électrique et l’électrification des transports, reposent sur le stockage d’énergie et notamment sur les batteries. Après avoir décrit la constitution et le fonctionnement d’une batterie lithium-ion, nous analysons les progrès espérés et l’impact environnemental de ces batteries dans le cas d’un déploiement massif. Enfin, nous tentons de mieux cerner les usages pour lesquels les batteries sont vraiment pertinentes et ceux pour lesquels il convient de trouver des solutions complémentaires.

L’inflation est de retour et avec elle la flambée des prix de l’énergie. Dans ce numéro 169 de Regards économiques, nous mesurons l’impact de la crise sanitaire et du prix de l’énergie sur l’inflation mais aussi et surtout sur les inégalités qu’elle engendre. En effet, les prix n’évoluent pas tous dans la même mesure et les ménages ont des structures de consommation très différentes. En outre la transition énergétique s’accompagne d’une hausse du prix de l’énergie face à laquelle les ménages ne sont pas tous égaux. C’est assez simple à comprendre. D’abord, la consommation d’énergie est fonction de la taille des ménages et les ménages pauvres sont souvent plus nombreux à loger dans une même habitation. Ensuite, les ménages pauvres n’ont ni panneaux photovoltaïques, ni chauffe-eau solaire, ni chaudière à condensation, ni pompe à chaleur, ni maison passive, ni électroménager classe A++ ou lampes à basse consommation. Enfin, les ménages pauvres sont souvent des locataires qui n’ont pas le pouvoir de décision en matière de rénovation et d’isolation. Au final, la part des dépenses énergétiques est 6 fois plus élevée pour le décile le plus pauvre par rapport au décile le plus riche. Dans ce rapport nous calculons le niveau d’inflation spécifique à chaque groupe de revenus compte tenu de leurs structures de consommation différentes. Cette question est centrale compte tenu de notre mécanisme d’indexation uniforme des salaires et prestations sociales qui est basé sur l’indice santé, lui-même construit sur base d’un profil de consommation moyen. Or, ce panier du belge moyen n’existe pas en réalité. Dans le numéro 102 de Regards économiques, il avait déjà été montré que pour la période 2001-2011 l’indice santé sous-estimait de 9 points de pourcent l’inflation réelle des bas revenus et que cette sous-estimation était tirée principalement par les prix de l’énergie. Nous confirmons à nouveau cette tendance pour la période 2011-2021 avec une inflation réelle pour les bas revenus de 5.5 points de pourcent supérieure à l’indice santé lissé (qui tient compte du saut d’index du gouvernement Michel 1er ). Nous montrons que les prix de l’énergie jouent un rôle central dans les inégalités d’inflation. Depuis le début du siècle en Belgique, toutes les années marquées par des hausses des prix de l’énergie sont synonymes d’un creusement des inégalités d’inflation en défaveur des ménages les plus pauvres. A contrario, lorsque les prix de l’énergie diminuent, ces inégalités d’inflation s’inversent. Ce fut le cas en 2014-2015 avec la baisse de la TVA sur l’électricité à 6% puis en 2019-2020 avec le confinement et la mise en arrêt de l’activité économique au niveau mondial qui ont fait baisser les prix de l’énergie. Ceci est d’autant plus pertinent vu la situation actuelle. La flambée récente des prix de l’énergie à des niveaux inédits se fait progressivement ressentir dans la facture des ménages et l’inflation s’accélère fortement, surtout pour les ménages pauvres. Ceci est interpellant car les hausses enregistrées des prix de l’énergie sur les marchés internationaux (le prix du gaz a quadruplé en Europe en 2021) ne sont encore que partiellement répercutées dans la facture des ménages. Beaucoup de ménages sont temporairement protégés par des contrats à prix fixe qui arriveront à échéance en 2022 et dont la facture sera inévitablement revue à la hausse. Nous discutons dans ce rapport de plusieurs pistes pour mieux protéger les bas revenus contre cette poussée inflationniste avec une attention particulière pour une TVA sociale et un cliquet inversé sur l’énergie. La TVA sociale aurait l’avantage de rendre l’énergie domestique durablement moins cher pour les ménages en situation de précarité énergétique, alors que le cliquet inversé permettrait de lisser les factures des ménages et les recettes de l’Etat dans un environnement international incertain. Baisser la TVA ou baisser le thermostat résume assez bien le dilemme écologique auquel nous sommes confrontés cet hiver. Et la crise des gilets jaunes en France nous a rappelé combien il est dangereux d’imposer une fiscalité uniforme sur des biens essentiels sans moduler l’intervention ou l’accompagner de compensations qui tiennent compte de la diversité des situations sociales.

Le résumé en français n'a pas été communiqué par l'auteur
This thesis investigates several topics regarding energy transition and environmental regulations, and each of the three chapters is a self-contained paper. It aims to contribute to the design of environmental regulations and to provide suggestions topolicy makers. The first chapter studies the optimal public safety provision under imperfect taxation. An important objective of many publicly-financed environmental projects is to reduce mortality. In this paper, we examine theoretically the effect of tax system imperfections on the optimal public investment in mortality risk reduction (or public safety).We compare three tax systems, namely first-best, uniform tax and income tax. Moreover, we consider several sources of imperfection, namely individuals’ heterogeneity in wealth and in risk exposure, and labor supply distortion. We show that the effect of imperfect taxation critically depends on the source of imperfection as well as on the individual utility and survival probability functions. We conclude that imperfect taxation cannot generically justify less public safety. There is thus no fundamental reason to always adjust downwards the value of statistical life (VSL) because of imperfect taxation, nor to assume a marginal cost of public funds systematically greater than one for the benefit-cost analysis of environmental projects. The second chapter examines the environmental impact of electricity trade. Electricity interconnection has been recognized as a way to mitigate carbon emissions by dispatching more efficient electricity production and accommodating the growing share of renewables. We analyze the impact of electricity interconnection in the presence of intermittent renewables, such as wind and solar power, on renewable capacity and carbon emissions using a two-country model. We find that in the first-best, interconnection decreases investments in renewable capacity and exacerbates carbon emissions if the social cost of carbon (SCC) is low. Conversely, interconnection increases renewable capacity and reduces carbon emissions for a high SCC. Moreover, the intermittency of renewables generates an insurance gain from interconnection, which also implies that some renewable capacity is optimally curtailed in some states of nature when the SCC is high. The curtailment rate and the corresponding carbon emissions increase for more positively correlated intermittency. We calibrate the model using data from the European Union electricity market and simulate the outcome of expanding interconnection between Germany-Poland and France-Spain. We find that given the current level of SCC, the interconnection may increase carbon emissions. The net benefit of interconnection is positive, with uneven distribution across countries. The third chapter extends on the second chapter, to investigate the optimal unilateral carbon policy design for electricity trade with intermittent renewable energy. We consider policy instruments including a carbon tax, border adjustment tax, and renewable subsidies. In turn, we analyze the effect of such policies on market equilibrium prices, renewable investment, and global emissions. Using a two-country model of electricity trade, we characterize the conditions under which different combinations of policy instruments implement the optimal energy mix. We find that with a unilateral carbon tax, the border adjustment tax turns out to be effective only when renewables are producing. Moreover, renewables must be subsidized to be exported, in which case carbon emissions should be taxed more than the Pigouvian level to avoid excessive consumption

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

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

La thèse s’intéresse au déploiement de la méthanisation en Île-de-France pour éclairer ce qui se joue à travers les dispositifs appelés à se développer au nom de la « cité verte ». Également appelée« digestion anaérobie », ce procédé de dégradation de matières organiques en l’absence d’air produit un mélange gazeux et un digestat, une sorte d’humus. Le caractère multifonctionnel (gestion des déchets, production d’énergie, production de compost), l’importante plasticité (en termes d’intensité technique, d’intrants et d’usages) et surtout la double promesse environnementale (comme mode de production d’énergie dite renouvelable ou comme outil d’économie circulaire) à laquelle la méthanisation peut être associée en font une technique privilégiée pour qui s’intéresse aux questions environnementales au sens large. En analysant, en Île-de-France, des scènes de cadrage, d’enrôlement et d’intéressement diversifiée ainsi que la trajectoire des différents types d’assemblage, la thèse montre le primat des visions et dispositifs les plus compatibles avec le régime énergétique, tout particulièrement celles associées aux grands réseaux gaziers. Elle montre aussi que l’articulation des enjeux de gestion des déchets et de production énergétique ne va pas de soi et fait l’objet de tensions. Au-delà de ces deux enjeux, la thèse montre la pluralité des « débordements » du développement de la méthanisation en termes environnementaux
The thesis focuses on the deployment of anaerobic digestion in Île-de-France to shed light on whatis happening through the devices called upon to develop in the name of the "green city". This processof breaking down organic matter in the absence of air produces a gas mixture and a digestate, a kindof humus. The multifunctional character (waste management, energy production, compostproduction), the significant plasticity (in terms of technical intensity, inputs and uses) and above allthe double environmental promise (as a mode of production of renewable energy or as a circulareconomy tool) with which anaerobic digestion can be associated, make it a preferred technique foranyone interested in environmental issues in the broad sense.With the analysis of diversified framing, enrolment and incentive scenes as well as the trajectory ofthe different types of assemblage in Île-de-France, the thesis shows the primacy of the visions anddevices most compatible with energetic regime, especially those associated with large gas networks.It also shows that the articulation of the issues of waste management and energy production is notstraightforward and is the subject of tensions. Beyond these two issues, the thesis shows the pluralityof "spillovers" of the development of anaerobic digestion in environmental terms (water, soil, etc.)and socio-economic matters (associated agricultural model)

Les émissions de gaz à effets de serre d’origine anthropique sont reconnues comme l’un des principaux facteurs contribuant au réchauffement climatique. L’une des solutions mise en avant consiste à mobiliser les technologies permettant de capter une quantité significative de CO2. Or, ces projets affectant le sous-sol suscitent de plus en plus de questions de la part des parties prenantes de la société civile. Ainsi, dans ces projets les espaces de dialogue sont le théâtre de conflits qui peuvent se cristalliser et stopper net le débat. Pour que le débat favorise la compréhension mutuelle et les échanges constructifs, nous proposons d’accompagner le débat pour favoriser un engagement de chacune des parties prenantes à participer en adoptant une posture d’ouverture. Pour atteindre cet objectif, deux axes de recherches ont été mobilisé : (1) engager les parties à venir au débat en adoptant une posture d’ouverture et (2) structurer les échanges entre parties prenantes lors du débat par la création d’un contexte social favorisant la mise en place effective des comportements d’ouverture. Les résultats ont, d’une part, montré la pertinence de l’acquiescement Répété pour développer la participation et préparer les parties prenantes à adopter une posture d’ouverture et d’autre part, montré l’intérêt de la controverse coopérative pour permettre aux individus d’adopter la posture d’ouverture. Les résultats de cette thèse contribuent à la littérature sur l'accompagnement des grands projets relatifs à la transition énergétique en proposant des pistes d’analyses et d’actions pour accompagner les débats entre parties prenantes
Anthropogenic greenhouse gas emissions are recognized as one of the main factors contributing to global warming. One of the solutions put forward is to mobilize technologies that will allow a significant amount of CO2 to be captured. However, these projects affecting the subsurface are raising more and more questions from civil society stakeholders. Thus, in these projects, the spaces for dialogue are the scene of conflicts that can crystallize and stop the debate dead in its tracks. In order for the debate to promote mutual understanding and constructive exchanges, we propose to accompany the debate to encourage the commitment of each of the stakeholders to participate by adopting a posture of openness. To achieve this objective, two research axes were mobilized : 1) to engage the parties to come to the debate by adopting a posture of openness and (2) to structure the exchanges between stakeholders during the debate by creating a social context that favors the effective implementation of openness behaviors. The results have shown the relevance of Repeated Acquiescence to develop participation and prepare stakeholders to adopt an open-minded attitude, and the interest of cooperative controversy to allow individuals to adopt an open-minded attitude. The results of this thesis contribute to the literature on the accompaniment of major projects related to the energy transition by proposing paths of analysis and action to accompany the debates between stakeholders

La thèse s’intéresse aux émissions de CO2 des transports en France. Elle questionne l’alignement des politiques publiques et des évolutions actuelles, avec l’objectif d’atteindre la neutralité carbone en France en 2050. A cet horizon, la stratégie nationale bas-carbone vise une sortie quasiment totale du pétrole, en misant sur 5 leviers : la modération de la demande de transport, le report modal, un meilleur remplissage des véhicules, l’efficacité énergétique, et la décarbonation de l’énergie. La thèse étudie (1) l’évolution de ces leviers par le passé, (2) leur évolution possible d’ici 2050, (3) l’importance de la vitesse des mobilités, et (4) les implications pour les politiques publiques. Il en ressort que l’accélération des transports et l’augmentation de la demande qu’elle a permise, ont fortement tiré les émissions vers le haut sur la fin du XXème siècle. Depuis le tournant du millénaire, ces variables sont plus stagnantes, par la combinaison de facteurs structurels orientés vers leur saturation, et de facteurs conjoncturels tels que la hausse des prix du pétrole et la mise en place des radars. A l’avenir, de fortes évolutions technologiques et de sobriété seront indispensables pour atteindre la neutralité, nécessitant des ruptures par rapport aux trajectoires actuelles
The thesis deals with transport CO2 emissions in France. It questions the alignment of current trends and public policies with the French climate ambition of reaching carbon neutrality by 2050. The national low carbon strategy identifies 5 drivers to decarbonize the transport sector: the moderation of transport demand, modal shift, load factor optimization, energy efficiency, and carbon intensity of energy. The thesis studies (1) their evolution in the past, (2) their possible changes by 2050, (3) the importance of travel speed, and (4) some policy implications. It appears that the acceleration of transports and the subsequent increase of transport demand, participated in the rise of transport emissions in the second half of the 20th century. Since the beginning of the 21st century, these variables are relatively stable, due to long-term trends towards saturation and short-term changes as the rise of oil prices and the implementation of speed control radars. In the future, important changes in terms of technology and sufficiency measures will be needed to reach carbon neutrality

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

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

La transition énergétique ne pourra pas se faire sans une meilleure compréhension des comportements de consommation d’énergie des individus. C’est l’objet de cette thèse.Le premier chapitre décrit les caractéristiques, les enjeux et l’efficacité de politiques de contrôle de la demande d’énergie.Le second chapitre s’intéresse aux incitations financières pour favoriser la réduction de consommation d’énergie. A partir d’expériences en laboratoire, nos résultats montrent que les incitations financières (présentées comme une prime dans cette thèse) servent de points de repères aux sujets dans leur consommation d'énergie. Elles incitent les individus les moins sobres à tendre vers une sobriété énergétique mais au contraire évincent partiellement les motivations intrinsèques des plus sobres.Le dernier chapitre étudie l’impact de la forme des communications. Elle peut soit mettre l’accent sur les externalités négatives soit insister les externalités positives créées par la consommation et inciter à la prévention. Nous étudions l’impact de ce framing, avec une expérience de jeu de bien public linéaire non répété avec décisions simultanées en prenant en compte aussi l’effet du risque sur les décisions. Nos résultats montrent que les participants ont davantage coopéré en univers risqué qu’en univers certain, et encore plus avec le framing qui insiste sur les pertes. L’incertitude modifie de manière favorable les comportements extrêmes, surtout chez les femmes
Understanding energy behaviour is necessary for the success of the energy transition. This is the object of this thesis.The first chapter describes the characteristics, challenges and the effects and effectiveness of different instruments to manage the demand side.The second chapter focuses on financial incentives to encourage the reduction of energy consumption. Based on a laboratory experiment, our results show that financial incentives (presented as a bonus in this thesis) serve as benchmarks to guide energy consumption. They encourage the least sober individuals to tend towards energy sobriety but, on the contrary, they partially crowd out the intrinsic motivations of the most sober.The final chapter investigates how to communicate. Indeed, attention can be drawn to the negative externalities and also to the positive externalities generated by consumption. We study the effect of this framing with a single shot linear public good experiment with simultaneous decisions, with and without risk. The participants cooperate more in a stochastic environment than in a deterministic one, and even more so when the emphasis is on losses.This can be explained by the fact that uncertainty favourably shifts extreme behaviours. Women in particular are the ones for whom the changes in behaviour are most marked

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