Cette thèse a pour objet l'évolution de l'optimum économique sous contrainte d'équité territoriale de l'industrie électrique, industrie de réseau fixe présentant une hétérogénéité spatiale forte de ses conditions d'offre. Cette problématique porte sur l'analyse de l'évolution du régime de l'électrification rurale en France en termes d'efficacité économique et sociale. Il s'agit de prolonger une longue tradition de recherche du CIRED initiée au début des années 1980 par Louis Puiseux, dont les principaux développements ont été la thèse de Colombier (1992) puis l'évaluation des écarts entre coûts de développement des réseaux ruraux et tarifs par De Gouvello (1996). Ce programme de recherche met en lumière les contradictions entre équité redistributive et équité territoriale, c'est-à-dire entre les visions aspatiales de l'économie théorique (Ponsard, 1988) et les dynamiques territoriales de développement, notamment en mettant l'accent sur les médiations institutionnelles.<br>Notre question de départ porte donc sur la rationalité de l'élargissement de la démarche de l'optimisation sectorielle sous contrainte d'équité à la rationalisation des usages de l'électricité dans l'espace hétérogène de la fourniture d'électricité en zones rurales. La dérive des besoins de renforcement de réseaux ruraux a conduit ainsi à partir de 1995 le régulateur à encourager les collectivités qui sont les propriétaires et investisseurs en réseaux ruraux à rechercher des alternatives moins coûteuses du côté de la demande pour deux raisons économiques. D'abord les réseaux basse tension ruraux sont généralement très longs et comptent peu de clients desservis, par conséquent, l'optimisation des usages chez les clients peut s'avérer beaucoup moins coûteuse que le simple renforcement du réseau. Ensuite cette optimisation permet de rétablir l'équité de la qualité de fourniture entre les clients par le biais de la baisse des besoins d'investissement mais aussi par la réduction du temps d'attente pour les plus défavorisés, autrement dit, les clients situés sur les réseaux les plus coûteux à renforcer.<br>Cette question conduit à analyser d'abord historiquement les institutions de l'électrification rurale dans le contexte évolutif de consolidation de l'industrie électrique en régime de monopole public pour repérer les structures d'intérêts inhérentes à cette organisation qui conduisent à une inefficience sociale à la fois en termes d'efficacité économique et en termes d'équité. Ce qui mène à un double questionnement : <br>- comment compléter les institutions de l'électrification rurale pour modifier les incitations des propriétaires de réseaux ruraux à investir au-delà du compteur chez l'usager ?<br>- comment, dans une situation de forte hétérogénéité spatiale des fonctions locales d'offre et de demande d'électricité dans l'espace rural, repérer les points de réseaux en sous-optimalité économique ?<br>Dans un chapitre liminaire nous définirons précisément l'objet de la thèse à partir du repérage des difficultés d'application de l'innovation réglementaire que constitue la MDE dans la distribution d'électricité en zones rurales. Ce repérage s'effectue par l'analyse de l'organisation de la distribution rurale et de la place du régime d'électrification dont on peut déduire les intérêts des agents économique et des acteurs politiques qui constituent les barrières à cette innovation réglementaire.<br>Dans la première partie on caractérise dans le premier chapitre la trajectoire institutionnelle de l'électrification rurale à partir du projet initial de solidarité nationale sous l'effet de la dynamique des consommations rurales puis de la diffusion des usages thermiques de l'électricité sur les réseaux ruraux induit par des stratégies de développement commercial totalement extérieures au dispositif de solidarité nationale. L'introduction de la MDE s'inscrit dans une mouvement de correction et d'adaptation de ce régime.<br>Dans la seconde partie d'analyse économique normative, le constat précédent conduit à identifier les défauts d'incitation à la MDE qui sont sous-jacents aux institutions de l'électrification rurale et à la structuration de ses acteurs pour repérer comment contourner cet obstacle. Ce constat conduit aussi à imaginer une méthode de calcul économique permettant de prendre en compte les paramètres d'hétérogénéité spatiale de la demande et des coûts de réseau en développement pour répondre à l'évolution de la fonction de demande spatialisée.<br>Au premier niveau d'analyse, on procède dans le quatrième chapitre à une analyse microéconomique du comportement des différents types d'acteurs de l'électrification rurale en partant de leur fonction : régulateur, propriétaire-investisseur ou exploitant, du type de choix qui relève de leurs fonctions et de leurs contraintes pour analyser la structure d'incitations à l'investissement en réseau et à la MDE. On insiste plus particulièrement sur la nature d'acteur politique de l'agent investisseur que sont les collectivités locales, nature qui éloigne du comportement de l'agent économique rationnel. On examine en particulier la relation d'asymétrie d'information entre propriétaires-investisseurs et le régulateur qui répartit les aides à l'investissement. Cette asymétrie porte sur les coûts ex-ante et ex-post des projets. Dans la relation principal-agent, la structure informationnelle est compliquée dans le cas réel par l'imperfection même de l'information que détiennent les agents sur leurs projets. Ces défauts de la structure informationnelle expliquent la dérive du régime d'électrification rurale et les défauts d'allocation des ressources.<br>A ce même niveau d'analyse, on propose dans le cinquième chapitre des correctifs afin d'améliorer l'allocation des ressources du régime d'électrification rurale. On identifie des règles visant à inciter à la MDE les propriétaires investisseurs en recherche récurrente de subventions. Nous utilisons une méthode de calcul du surplus social des actions de MDE et d'identification de sa répartition en termes d'avantages-coûts entre les différents agents parties prenantes : les consommateurs, les propriétaires investisseurs et l'exploitant vendeur d'électricité (ici EDF). L'idée est de sortir du seul mode d'évaluation en cours qui ne regarde que l'avantage net pour les collectivités qui investissent alors que les autres agents bénéficient des actions de MDE. Ceci conduit à définir un mode de réallocation d'une partie des externalités positives des actions de MDE sur l'agent investisseur. On teste ainsi le principe de versements incitatifs à la MDE sous la forme de dotations supplémentaires sous réserve de certification des gains en investissement dégagés par les collectivités.<br>Au second niveau d'analyse normative, dans le sixième chapitre, on se confronte à l'obstacle de l'hétérogénéité des actions de MDE dans le but d'éviter le coût administratif très élevé d'une multitude d'actions dispersées spatialement pour définir une méthode d'évaluation des potentiels de MDE par repérage des configurations les plus intéressantes. Le fondement de cette approche propose de dépasser le caractère aspatial de l'analyse économique (Ponsard, 1986, 1988) par le biais d'une articulation entre deux catégories d'hétérogénéités spatiales : d'une part celle du réseau électrique (Juricic, 1975) et d'autre part celle des déterminants de la demande. Nous supposons que les lieux sont porteurs de sens sur le plan économique, au travers des caractéristiques du réseau et de la demande, ce qui nous conduit à construire un zonage géographique comme moyen de faire apparaître simultanément les attributs économiques pertinents associés aux lieux (Beguin et Thisse, 1979).<br>L'objectif de cette méthode est de permettre de concevoir des projets de MDE d'ampleur significative à l'échelle d'un département. Il s'agit donc d'une méthodologie de recherche des potentiels économiques de MDE qui repose sur une approche d'analyse statistique spatialisée dont le but est de produire un zonage de l'espace pertinent sur le plan des projets de MDE. Le zonage est ensuite mobilisé pour proposer des paniers d'actions et sélectionner des zones d'intervention de MDE dont le montant des économies d'investissement en renforcement de réseaux est calculé.

La R.D. Congo possède l’un de taux de desserte en électricité le plus faible au monde (moins de 1 % en zones rurales) malgré son important potentiel hydroélectrique estimé à 100.000 MW. Pour accroitre le taux de desserte en électricité en construisant des microcentrales hydroélectrique, il est impérieux d’utiliser une technologie simple, fiable, robuste et peu coûteuse. La turbine à vis d’Archimède apparait comme une solution appropriée à ces exigences. Nous avons ainsi conçu et fabriqué localement (à Lubumbashi) un banc d’essai d’une turbine à vis d’Archimède possédant seulement deux hélices et des pas larges (β = 30° et β = 45°). L’objectif étant de simplifier la fabrication et réduire la quantité d’acier utilisé pour la vis par rapport aux vis utilisées en Europe et aux U.S.A. Le banc d’essais nous a permis d’obtenir six configurations combinant la pente de la vis (α = 22,5°, 30° et 37,5°) et les pas. La combinaison la plus optimale est la configuration de la vis inclinée de α = 22,5° par rapport à l’horizontale et dont l’hélice est orientée de β = 45° sur le moyeu (p45H22).<p>En second lieu, vient la configuration de la vis inclinée de α = 30° et dont l’hélice est orientée de β = 45° sur le moyeu (p45H30). Ces deux configurations ont respectivement un rendement à débit nominal de 89 et 86 %./D.R. Congo has an electricity service rate that ranks as the lowest in the world (less than 1% in rural areas) despite its large hydroelectric potential estimated at 100,000 MW. To increase the rate of access to electricity by constructing small hydropower plant, it is imperative to use simple technology, reliable, robust and inexpensive. The Archimedean screw turbine appears to be an appropriate solution to these requirements. We have designed and manufactured locally (in Lubumbashi) a test bench for Archimedean’s screw turbines having two blades only and a large pitch p function of β ( β = 30 ° and β = 45 °, β being the orientation angle of the blade on the screw cylinder). The goal is to simplify manufacturing and reduce the amount of steel used for the screw relative to the screws used in Europe or in USA. The test bench has allowed the experiments with six configurations combining the slope of the screw (α = 22.5 °, 30 ° and 37.5 °) and the pitch p (with varying rotation speed). The optimal combination appeared to be the configuration of the screw inclined at α = 22.5 ° relative to the horizon and with an helix β = 45 ° on the cylinder of the screw. The second best configuration has an inclined screw α = 30 ° and the helix which is oriented β = 45 °. These two configurations each have a global efficiency of 89% and 86%, respectively. <p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette thèse a pour objet la diffusion de l'électricité dans une région rurale du Québec, de la première manifestation locale de cette forme d'énergie en 1888 à la nationalisation de 1963. Le Bas-Saint-Laurent est une région faiblement industrialisée et ne dispose pas de ressources hydrauliques importantes. L'électrification s'y est faite lentement et de manière inégale dans l'espace. De 1888 à 1922, plusieurs distributeurs locaux, privés ou municipaux, donnent un service de qualité médiocre à un petit nombre d'abonnés. Une entreprise régionale, la «Compagnie de Pouvoir du Bas St-Laurent», fondée par Jules-A. Brillant, prend la suite en 1922 mais ses ressources restent limitées. Aussi, pendant quelques années, elle passe sous le contrôle de capitalistes américains. Les secteurs les plus ruraux de la région étaient mal pourvus en électricité encore en 1945 et c'est l'Etat, par le biais de l'«Office de l'électrification rurale», qui doit intervenir pour remédier à cette situation. L'Office s'occupe de l'organisation et du financement des coopératives de distribution d'électricité qui vont assurer le service dans les zones les plus reculées du Québec. Au début des années 1960, les inégalités de tarification dans la région fournissent un argument de poids aux partisans de la nationalisation des compagnies d'électricité. La Compagnie de Pouvoir est acquise par Hydro-Québec en 1963 et la région est finalement intégrée correctement au grand réseau électrique provincial. Les coopératives sont également rachetées par la société d'Etat peu de temps après. Electrifier ne consiste pas seulement à construire une usine de production et un réseau de transport et de distribution de courant, c'est aussi développer la consommation sur les fermes et dans les maisons. Le confort de la ville est devenu une exigence universelle que l'électrification a permis de satisfaire. Le mode de vie de chacun s'en est trouvé modifié. Réalisée à partir de matériaux d'archives peu exploités, cette thèse se veut une contribution à l'histoire de l'électrification en Occident. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2013