Les modèles d'ilôts/quartiers à système énergétique local bas carbone : fondamentaux techniques et économiques, conditions institutionnelles de mises en oeuvre et conséquences pour les modes de vie

The models of blocks of houses/districts to local low carbon energy system : technicals and economics basics, institutional conditions of implements and consequences for the lifestyles

• Auteur / Autrice : Miléna Marquet
• Direction : Patrick Criqui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences économiques
• Date : Soutenance le 17/10/2018
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences économiques (Grenoble ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'économie appliquée de Grenoble (2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Llerena
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Debizet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Yannick Perez, Catherine Baumont

Mots clés

Mots clés contrôlés

Administration locale

Aspect économique

Urbanisme durable

Alimentation en énergie

Quartiers durables

Mots clés libres

Quartier

Énergie bas carbone

Réseaux

Flexibilité

District

Low carbon energy

Networks

Flexibility

Résumé

Le développement du quartier comme échelle d’un développement urbain plus durable s’inscrit dans une période de prise de conscience liée au changement climatique pour lequel l’Union Européenne a mise en place une politique de transition énergétique. Actuellement, les écoquartiers se structurent autour de deux points clés au niveau énergétique : l’efficacité énergétique et l’approvisionnement énergétique. L’efficacité énergétique qui englobe la performance énergétique du bâtiment et la maitrise de la demande énergétique est le fer de lance des politiques de transition énergétique locale existante. A l’opposé, l’approvisionnement énergétique bas carbone ne semble pas avoir encore atteint une maturité suffisante pour être réalisée en totalité à l’échelle du quartier. Néanmoins, l’analyse des projets d’écoquartiers montre l’intérêt croissant porté à la création d’une offre énergétique bas carbone employant les ressources locales. Cet intérêt traduit, notamment, la volonté de certains acteurs locaux d’atteindre un certain degré d’autonomie énergétique. Afin d’envisager le quartier comme une échelle pertinente pour l’approvisionnement énergétique bas carbone, il est nécessaire d’analyser les conditions technico-économiques et institutionnelles à mettre en œuvre. Elle révèle le besoin d’un changement de paradigme dans la structuration des systèmes énergétiques passant de systèmes centralisés à des systèmes décentralisés. Or, ce nouveau paradigme est conditionné par la maturité technico-économique des infrastructures pouvant être installées dans le quartier et par la capacité à trouver un modèle d’affaire viable rendant l’investissement rentable à cette échelle. D’un point de vue institutionnel, il provoque une modification des relations entre les acteurs utilisant les vecteurs énergétiques étudiés (électricité et chaleur). L’essor de nouveaux profils de production avec le développement des énergies renouvelables et l’émergence de nouveaux profils de consommateurs devenant des producteurs modifie la chaîne de valeur énergétique et oblige à garantir la flexibilité des systèmes énergétiques pour garantir leur bon fonctionnement. Pour tenter d’apporter un éclairage sur les possibles formes que pourraient prendre ces relations, une démarche méthodologique reposant sur la construction d’idéal-types a été réalisé. Elle fait apparaître le besoin d’un nouvel acteur, le gestionnaire de l’énergie, pour garantir le bon fonctionnement des systèmes énergétiques installés dans les quartiers.

The development of the neighborhood as a scale of a more sustainable urban development takes part in a period of awareness linked to climate change for which the European Union has implemented an energy transition policy. In this context, the eco-neighborhoods are structured around two key points in terms of energy: energy efficiency and energy supply. Energy efficiency, which encompasses the energy performance of buildings and the control of energy demand, is the spearhead of existing local energy transition policies. In contrast, the low-carbon energy supply does not seem to have reached sufficient maturity to be fully implemented at the neighborhood level. Nevertheless, the analysis of eco-district projects shows the growing interest in the creation of a low carbon energy supply using local resources. This interest reflects, in particular, the willingness of some local actors to reach a degree of energy autonomy. In order to consider the neighborhood as a relevant scale for low-carbon energy supply, it is necessary to analyze the technical-economic and institutional conditions to be implemented. It reveals the need for a paradigm shift in the structuring of energy systems from centralized to decentralized systems. However, this new paradigm is conditioned by the technical and economic maturity of the infrastructures that can be installed in the district and by the ability to find a viable business model making the investment profitable on this scale. For the institutional part, it causes a modification of the relations between the actors using the energetic vectors studied (electricity and heat). The rise of new production profiles with the development of renewable energies and the emergence of new consumer profiles becoming producers, alters the energy value chain and makes it necessary to guarantee the flexibility of energy systems to ensure their correct functioning. To plan a different pathway that these relationships might take, a methodological approach based on the construction of the ideal-type was carried out. It shows the need for a new player, the energy manager, to ensure the proper functioning of the energy systems installed in the neighborhoods.