Ces travaux visent à évaluer la possibilité technique, la performance énergétique et la compétitivité économique d'un procédé Power-to-SNG dans le contexte actuel et à déterminer si la réversibilité en mode Gas-to-Power est pertinente tant énergétiquement qu'économiquement, ce type de procédé étant proposé comme une solution à l'intégration des ressources renouvelables dans le mix énergétique. Les grandes étapes identifiées pour le procédé Power-to-SNG sont l'électrolyse de l'eau pour la production d'hydrogène, l'hydrogénation du dioxyde de carbone pour la production de méthane et une étape de mise aux spécifications pour satisfaire aux exigences de composition pour l'injection sur le réseau de gaz naturel. La technologie retenue pour l'électrolyse est celle des cellules à oxydes solides SOEC s'appliquant à la vapeur d'eau. L'étude énergétique du procédé Power-to-SNG réalisée par simulation avec ProsimPlus 3 montre que le couplage thermique entre la méthanation et l'électrolyse de la vapeur d'eau à haute température est pertinent, l'efficacité du procédé atteignant 75,8 % sur PCS. Concernant le procédé Gas-to-Power, il est choisi de fonctionner en pression afin de mettre en œuvre des cycles thermodynamiques complémentaires. Le choix d'alimenter la pile à combustible en hydrogène pur pour des aspects de réversibilité conduit à des limitations sur l'efficacité énergétique du procédé qui, au mieux, vaut 44,6 %. L'analyse économique des procédés Power-to-SNG et réversible est basée sur les résultats de simulations et fait appel à des performances électrochimiques observées lors de travaux expérimentaux sur monocellule avec pour point de fonctionnement un fort taux de conversion à la tension thermoneutre. Cela permet de proposer un coût actualisé du SNG produit par le procédé Power-to-SNG et un coût de l'électricité produite par le procédé réversible en considérant un couple performance électrochimique - valeur de dégradation associée cohérent et en accord avec une conduite industrielle. L'investissement et le coût d'exploitation de ces installations sont importants, conduisant à coût actualisé de l'électricité restituée au réseau électrique élevé, cela étant accentué par l'investissement supplémentaire dû à la fonction Gas-to-Power à l'installation Power-to-SNG. / The present work focuses on a Power-to-SNG process, especially on its energy efficiency and its economic competitiveness in the current context. It also aims at determining if the reversibility with a Gas-to-Power working mode is interesting from energy and financial considerations. The main steps required into a Power-to-SNG process, identified thanks to a review of the state of the art, are steam electrolysis for hydrogen production, followed by methane production thanks to the Sabatier reaction and a final step of gas purification to meet the composition requirements for gas network injection. Here, electrolysis is led into solid oxide cells. Power-to-SNG process simulations, led with ProsimPlus 3, indicate that the thermal coupling between methanation and the generation of steam to feed the electrolyzer is pertinent, the process energy efficiency achieving 75.8%. Concerning the Gas-to-Power process, its solid oxide fuel cell is pressurized to use additional thermodynamic cycles. The fuel cell is fed with pure hydrogen stream due to reversibility considerations, this limiting the energy efficiency, which highest value here is evaluated at 44.6%. The economic analysis includes experimental based data concerning electrochemical performances and degradation. They are obtained on a commercial cell tested at the thermoneutral voltage with a high steam conversion rate, these conditions being close to what can be expected for industrial process. They are used to calculate the levelized cost of the SNG produced by the Power-to-SNG process and the levelized cost of electricity produced by the reverse process. Investment and operating cost of these processes are important, leading to a high levelized cost of electricity. In the conditions of this study, adding the Gas-to-Power working mode to a Power-to-SNG process is not economically pertinent

L’Union européenne conduit une ambitieuse politique de développement des énergies renouvelables, visant à porter à 20 % la part de ces dernières dans la consommation énergétique européenne à l’horizon 2020. A cet effet, le législateur européen sollicite des Etats membres qu’ils mettent en œuvre des soutiens nationaux à la production d’électricité renouvelable, susceptibles de relever du champ de l’interdiction des entraves et des aides d’Etat. Parallèlement, la politique de réalisation du marché intérieur de l’énergie impose aux Etats membres de libéraliser le secteur économique dans lequel s’inscrit l’électricité renouvelable. Par l’observation des règles du marché intérieur, la thèse évalue l’articulation entre ces objectifs visiblement contradictoires. Si la finalité environnementale qui sous-tend le développement de l’électricité renouvelable justifie une inflexion des règles du marché intérieur, elle favorise les cloisonnements nationaux et fait naître une concurrence normative entre les Etats membres. Chacun d’eux use de l’attractivité de son droit pour inciter les opérateurs économiques à exploiter des sources d’énergie nationales, indépendamment de leur répartition naturelle à l’échelle européenne. L’observation empirique de ce phénomène met en évidence les risques qu’il fait peser sur la cohérence globale de l’action de l’Union dans le domaine des énergies renouvelables. En prenant appui sur certaines évolutions du droit positif et de la pratique des acteurs privés sur le marché, la thèse évalue les hypothèses de renouvellement des mécanismes du marché afin qu’il devienne un instrument à part entière de promotion de l’électricité renouvelable dans l’Union européenne. / The European Union is pursuing an ambitious policy to develop renewable energy aimed at increasing its share to 20% in the European energy consumption by 2020. To that extent, the European legislator requests from all Member States that they implement national support for the production of renewable electricity, which may fall within the scope of the ban on restrictions and State aids. In parallel, the policy of achieving the internal energy market requires the Member States to liberate the economic sector in which renewable electricity is used. By observing the rules of the internal market, the thesis evaluates the articulation between these objectives that seem contradictory. While the environmental goal underlying the development of renewable electricity justifies an inflexion of the rules of the internal market, it promotes national separation and gives rise to normative competition between the Member States. Each of them uses the attractiveness of its own laws to persuade the economic operators to exploit national energy sources, independently of their natural distribution on a European scale. The empirical observation of this phenomenon highlights the risks it poses to the overall coherence of the European Union’s action in the field of renewable energies. By using some developments of the positive law and the practice of private actors in the market, the thesis evaluates the hypotheses to renew the market mechanisms so that the market becomes a full instrument for promoting renewable electricity in the European Union.

Pour parvenir à une maîtrise des enjeux en matière de changement climatique les stratégies politiques se succèdent à tous les échelons du territoire. Au sein de ces politiques, les projets de développement d'énergies renouvelables ont retenu mon attention en particulier les projets de parcs éoliens. Fortement développés au cours du XXIème siècle, ces projets mis en place pour répondre aux attentes en matière de lutte contre le réchauffement climatique s'articulent-ils pour autant au développement durable des territoires ? L'ambition de ce travail est de chercher à comprendre les dynamiques de la durabilité. Pour cela, je partirai d'un postulat de recherche selon lequel une approche du développement durable par le territoire permet de renouveler l'étude de la durabilité en aménagement. Dans la première partie, j'ancre donc territorialement les études menées sur les politiques de durabilité en mobilisant la notion de développement territoriale durable. Dans la deuxième partie, je m'intéresse aux projets de parcs éoliens en tant que projets de territoire, ce qui me permet de questionner les politiques durables sur des micro-espaces en milieu rural. Il s'est avéré que ces espaces répondent aux mêmes logiques d'aménagement que celles du milieu urbain. Cette constatation m'a amenée à formuler l'hypothèse d'une « nouvelle forme d'organisation des territoires » sans distinction entre l'urbain et le rural. La troisième partie s'attache plus particulièrement à étudier le rôle de catalyseur d'action des acteurs dans le processus de durabilité. Par leurs implications territoriales conscientes ou non, ils suscitent des réactions territoriales. Ces réactions sont la manifestation d'un nouvel intérêt pour le territoire et d'un nouvel ancrage territorial, nécessaire à la conduite de projets territoriaux durables. / Political strategies have been renewed regularly to better respond to climate issues, across international, national, regional and local levels. Within those politics, renewable energy projects caught my attention. Developed in the XIXth century, this project was implanted to uncross the climate change. Therefore, the research aims at understanding how wind power plants interfere "positively or negatively" with place-based territorial constructions. The point is to address the trade-offs between spatial equity and intergenerational equity, which are the core of sustainable policies. I choose a territorial approach of sustainable development to better respond to the core aim. I think this approach contributes to renew the sustainable studies in urban planning. Consequently, in my first part, I settle the sustainable studies in territorial context by mobilizing sustainable territorial development concept. In the second part, my interests focus on wind farms projects; reconsidering such projects is to get some perspectives towards the territorial projects and sustainable policy particularly in micro-territory in rural area. The finding was a concept of “negotiated territory” without distinction between planning in rural or urban area. The third part, tried to understand the stakeholders implementation in sustainable decision-making process. With our territorial positions (conscious or not) they're because of territorial effects. These reactions are reflecting a new interest to the territory, a new links to the local communities, necessary to conduce territorial sustainable development projects.

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 études présentées dans cette thèse de maîtrise concernent quelques applications d'unités de stockage lithiques d'énergie thermique à haute température couplées à des guides d'ondes métalliques afin de fournir le rayonnement infrarouge aux cibles choisies. Le contexte de cette étude est le besoin de stocker l'énergie fluctuante de sources renouvelables telles que l'énergie éolienne et l'énergie solaire photovoltaïque. Les deux matériaux lithiques qui ont été choisis pour le stockage d'énergie étaient des blocs de gabbro et des briques réfractaires en olivine fabriquées par la firme Stiebel Eltron. La température de stockage varie de 500 à 900 degrés Celsius. À ces températures des puissances infrarouges de plusieurs centaines de watts peuvent être couplées dans de grands guides d'ondes métalliques creux et peuvent être guidées aux secteurs où le chauffage est désiré. Deux moyens de stocker l'énergie solaire dans le stockage lithic à hautes températures ont été étudiés : 1 - la lumière du soleil est focalisée dans les fibres optiques pénétrant les unités lithiques de stockage, et 2 - l'électricité provient des capteurs solaires photovoltaïques. Les domaines d'application qui ont été étudiés étaient : 1 - stockage thermique pour les maisons, 2 - sous-ensembles infrarouges de distribution pour garder la nourriture chaude et pour le chauffage d'espace, et 3 - un système de chauffage pour une station lunaire.

En janvier 2008, la Commission européenne adopte le « Paquet Climat-Energie contraint les 27 États membres à atteindre trois objectifs d'ici à 2020 : réduction de 20% des émissions de gaz à effets de serre, augmentation de 20% de la part des énergies renouvelables dans le bouquet énergétique, et réduction de 20% de la consommation énergétique. Cettedirective se traduit dans les Etats membres par des programmes nationaux de développement des filières renouvelables. Dans ce cadre, notre réflexion porte sur les conditions de leur diffusion en France et au Royaume-Uni. Sous leurs formes décentralisées, celles-ci se heurtent à des freins techniques, matériels et symboliques qui leur confèrent un statut d’énergies « alternatives ». Cette recherche s’attache à comprendre les systèmes d’actions associés à la décision d’investissement, d’acquisition et d’intégration de quatre technologies renouvelables décentralisées dans la sphère domestique : les chauffe-eau solaires, les systèmes photovoltaïques, les pompes à chaleur, ainsi que les mini-éoliennes au Royaume-Uni. En procédant à une étude des filières, nous cherchons à identifier les conditions sociales entourant la diffusion de ces innovations technologiques auprès de ménages particuliers. Dans une perspective méso-sociale et micro-sociale, nous nous concentrons sur cinq groupes d’acteurs : individus appartenant aux sphères de l’Etat, du marché, de la société civile, ménages adoptants, et ménages non-adoptants ayant interrompu leur processus d’acquisition / In January 2008, the European Commission votes the "Climate and Energy Package", which forces the 27 Member States to achieve three goals by 2020: reduction in EU greenhouse gas emissions of at least 20% below 1990 levels; 20% of EU energy consumption to come from renewable resources, 20% reduction in primary energy use compared with projected levels, to be achieved by improving energy efficiency. This directive is reflected in the member states through national programs of development of renewable energy sources. In this context, our research focuses on the conditions of their diffusion in France and in the UK. As decentralized renewables, they have to cope with technical, material and symbolic barriers which give them an "alternative" status. This research seeks to analyze the systems of actions associated with the decision, the acquisition and the integration of four decentralized renewable technologies in the domestic space: solar thermal heating systems, photovoltaics, heat pumps, as well as mini-wind turbines in the UK. In analyzing these renewable networks, we seek to identify the social conditions surrounding the spread of these technological innovations to individual households. In a meso-social and a micro-social perspective, our research focuses on five groups of actors, belonging to the spheres of government, market, civil society, adopters and non-adopters who interrupted their process of acquisition

La demande énergétique mondiale continue d’augmenter. Les prix des énergies fossiles sont instables et incertains. La libéralisation du marché électrique et une conscience environnementale des acteurs mondiaux sont des leviers au développement des énergies renouvelables. Ces dernières se développent à un rythme rapide dans le monde. Elles ont atteint une maturité technique qui leur permet de devenir un segment important de l’industrie de l’énergie. Leur insertion dans le mix énergétique pose de nouveaux défis par rapport aux sources d'énergie traditionnelles. Avec un potentiel abondant encore sous-exploité, le photovoltaïque et l'énergie éolienne sont avantageux sur le plan économique et environnemental. Cependant, leur caractère intermittent diminue leur efficacité énergétique lorsqu’elles sont exploitées individuellement. L'utilisation de systèmes hybrides (multi-sources) combinant ces sources d'énergie renouvelables, le réseau de distribution national (réseau électrique historique) et les systèmes de stockage classiques, est généralement considérée par tous comme solution d’avenir, à la fois efficiente et fiable. Il est alors nécessaire de repenser la structure des réseaux électriques et des marchés de l’énergie, ainsi que des changements dans les méthodes de gestion de réseau. Dans ce contexte, l’apport envisagé avec ce travail de thèse est de contribuer à la modélisation et l’optimisation de systèmes multi-sources multi-charges pour alimenter aussi bien des sites isolés « énergie de proximité » (campus, village) que des sites étendus tels que des régions françaises à travers leur interconnexion « pooling ». Différents scenarii de gestion et différentes configurations des systèmes sont modélisés, testés et comparés pour analyser l’efficacité et la robustesse de chaque cas de figure. Une analyse technico-économique complète est réalisée, dans le but d’étudier la faisabilité de chaque système. Pour démontrer la validation de ces modèles, des études ont été réalisées sur un campus Universitaire Français, un micro-réseau au Mali et trois régions Françaises. Ces dernières ont fait l’objet d’application à un modèle original d’interconnexion basé sur les réseaux de Pétri pour l’aide à la décision en termes de configurations du réseau et le contrôle des flux d’énergie échangés entre des territoires producteurs-consommateurs interconnectés sans système de stockage / Global energy demand continues to rise. The fossil fuel prices are unstable and uncertain. The liberalization of the electricity market and environmental awareness of the global leaders are levers for the development of renewable energy. These are growing at a rapid pace in the world. They reached technical maturity that enables them to become an important segment of the energy industry. Their integration in the energy mix poses new challenges compared to traditional energy sources. With an underexploited potential, photovoltaic and wind energy are advantageous economically and environmentally. However, their intermittent decreases their energy efficiency when operated. The use of hybrid systems (multi-sources) combining these renewable energy sources, the national distribution network (historical grid) and conventional storage systems, is generally regarded by all as a future solution, both efficient and reliable. Thereby, it is necessary to rethink the structure of electrical networks and energy markets, and changes in network management methods. In this context, the foreseen intake with this thesis is to contribute to the modeling and optimization of multi- load multi- source systems to power both remote sites “closeness energy” (campus, village) and large sites such as French regions through their interconnection "pooling ". Different scenarios of management and different configurations of the systems are modeled, tested and compared to analyze the effectiveness and robustness of each case. A complete technical and economic analysis is performed in order to study the feasibility of each system. To demonstrate the validation of these models, studies were performed on a French university campus, a Micro-grid in Mali and three French regions. These latter have been applied to an original interconnection model based on Petri nets for decision support in terms of network configuration and control of energy flows exchanged between interconnected producers/consumers territories without storage

Cette thèse propose une étude de la transformation de l’État et de l’exercice du pouvoir à partir de l’observation des instruments politiques utilisés pour construire les grandes centrales solaires marocaines. Ce travail s’appuie sur deux longues observations participantes, consistant en une double ethnographie du développement dans l’institution publique bénéficiaire de l’aide ainsi que dans les institutions qui contrôlent cette aide. Je mobilise simultanément la sociologie de l’action publique et les études en sciences de gestion et en sociologie économique sur la finance et les Partenariats Public-Privé. La contractualisation des Partenariats Public-Privé semble devenir un nouveau mode d’action publique pour l’aide au développement. Or, le choix d’un type de contrat, d’un type de mode de financement, sont également des choix politiques. Les politiques euro-méditerranéennes pour les énergies renouvelables étudiées dans cette thèse illustrent un glissement des politiques publiques stato-centrées vers une action publique multiacteurs. L’analyse de la fabrication des outils et instruments du Plan Solaire Méditerranéen met en lumière un mode de gouvernance basé sur le consensus et sur l’expertification. La charpente de l’action publique pour les énergies renouvelables au Maroc est édifiée autant par les acteurs privés que publics et entraîne la diffusion des formalités issues des grandes entreprises et du marché financier. Sous l’impulsion de ces acteurs, le secteur de l’énergie solaire du Maroc s’institutionnalise à partir des années 2009 en s’inscrivant dans un processus de bureaucratisation néolibérale. Lors de cette institutionnalisation, les bailleurs de fonds et les consortiums privés véhiculent, à travers leurs expertises et leur participation à l’action publique, plusieurs instruments politiques. Cette instrumentation passe par les appels d’offres concurrentiels et internationaux, les prêts d’aide au développement économique ou issus des fonds de lutte contre le changement climatique, et enfin les solutions contractuelles comme le Partenariat Public-Privé. La synergie entre les instruments de l’aide au développement et les politiques pour les énergies renouvelables entraîne une transformation des modes de gouvernement et du rôle de l’État. L’utilisation de ces instruments de l’aide au développement et de l’expertise privée permet la régulation et le contrôle bureaucratique, au sens wébérien, du marché de l’énergie solaire. La politique de transition énergétique marocaine participe au renforcement des monopoles dans le secteur de l’énergie marocain et à sa centralisation. / This thesis proposes a study of State transformation and of the exercise of power from the observation of political instruments used to develop the big Moroccan solar power plants. This work is based on two long participative observations, which consist of a double ethnography of development in the public institution beneficiary of the aid as well as in the institutions that control this aid. I summon up both public policy sociology and studies in management and in economic sociology on finance and Public - Private Partnerships. The Public – Private Partnership contractualisation seems to become a new mode of public policy in favour of aid to development. Besides, the choice of a type of contract, of a type of mode of financing, are political choices as well. Euro-Mediterranean policies for the renewable energy studied in this thesis illustrate a shift of state-centered public policies towards a multilevel public policy. The analysis of the making of tools and instruments of the Mediterranean Solar Plan highlights a mode of governance based on consensus and expertification. The framing of the public policy for renewable energy in Morocco is erected by private and public actors and leads to the diffusion of the formalities coming from big companies and from the financial market.Compelled by these actors, the Moroccan solar energy market has been institutionalized since 2009, in keeping with a process of neoliberal bureaucratization. In this institutionnalisation, international financial institutions and private consortiums convey, through their expertise and their participation to public policy, many political instruments. This instrumentalization goes through competitive and international calls for tender, loans for economic development aids, or climate change funds, and at last contractual solutions such as Public-Private Partnership. The synergy between aid to development instruments and the policies in favour of renewable energylead to a transformation of the modes of government and of the role of State. The use of these aids to development and private expertise instruments allows bureaucratic regulation and control, as Weber says, of the solar energy market. The Moroccan energetic transition policy takes part to the strengthening of monopolies in Moroccan energy and to its centralization.

Les systèmes de cogénération (SC) sont largement définis par la production simultanée ou coïncidente de la production combinée de chaleur et d'électricité. L’idée de la cogénération revêt une importance particulière puisqu’elle est un outil de réduction des émissions à effet de serre. Comme les systèmes électriques ont été développés selon les carburants et leur utilisation énergétique, de même, les SC ont été développés afin d'utiliser l'énergie possible du carburant pour produire de l’électricité et de la chaleur. La décentralisation de la production électrique est désormais un événement existant. La favorisation maximale de l’électricité d’origine renouvelable ou des systèmes de
cogénération, a abouti à cette décentralisation formant une partie de la production électrique.
Cette thèse est appliquée au cas du système électrique libanais. Elle sert à évaluer la puissance optimale de cogénération qui doit être installée par le secteur public ou le secteur privé, ainsi que la mise en évidence des impacts économiques et environnementaux dus à l’intégration des SC et des énergies renouvelables dans le réseau. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à l’intégration des systèmes de cogénération dans un réseau électrique. Nous avons travaillé sur deux thèmes principaux et les avons appliqués au cas du réseau électrique libanais. Le premier thème principal est l’innovation d’une stratégie de prise de décision qui sert à trouver une puissance de cogénération respectant l’économie et l’environnement. Le second thème principal est l’optimisation et le contrôle du réseau électrique en fonction des énergies renouvelables (ER) et des SC intégrés. Les deux thèmes cités sont ensuite appliqués au cas du réseau électrique libanais pour montrer les avantages de l’intégration des SC et des ER dans ce réseau. / Cogeneration systems (CS) are largely defined by the simultaneous or coincident production of combined heat and power. The idea of cogeneration is of particular importance since it is a tool for reducing greenhouse gases emissions. As electrical systems have been developed according to the fuel and energy use, the CS have been developed to profit from the possible potential of the fuel energy to produce electricity and heat. Decentralization of power generation is considered an important fact. The maximum use of electricity from renewable sources or cogeneration systems, has leaded to the decentralization of power generation.This thesis is applied to the Lebanese electrical system. It is used to assess the optimum cogeneration power to be installed by the public sector or the private sector, as well as highlighting the economic and environmental impacts due to the integration of the CS and renewables into the grid. In this thesis, we focused on the integration of cogeneration systems into a grid. We worked on two major themes and have applied them to the case of the Lebanese electrical grid. The first main theme is the innovation of a new decision making strategy to find the cogeneration power respecting the economy and the environment. The second main theme is the optimization and the control of the electrical grid due to the integration of renewable energy (RE) and CS. The two themes cited are then applied to the case of the Lebanese electrical grid to show the benefits of the integration of RE and CS into this grid.

Les enjeux environnementaux, énergétiques et économiques actuels, nous amènent à proposer de nouvelles solutions de gestion énergétique afin d'éviter d'entrer dans une ère de récession énergétique brutale. À partir des constats établis par les institutions mondiales, telles que le GIEC, il est aujourd'hui admis par la communauté scientifique internationale, que la température moyenne de la Terre est en augmentation et que l'activité anthropique en est une des causes, sinon la plus importante. Les travaux réalisés et présentés dans ce manuscrit visent à répondre, en partie, à ces problématiques par la mise en place d'un système de contrôle supervisé permettant l'optimisation de la gestion énergétique d'un procédé hybride alliant l'énergie solaire à la géothermie, et destiné au chauffage dans le secteur du bâtiment. L'utilisation des méthodologies de l'intelligence artificielles telles que le neuroflou et la logique floue nous a permis de développer une plateforme de simulation d'un système énergétique hybride et d'en réaliser la gestion à l'aide de contrôleurs flous. Les résultats obtenus, par l'utilisation de ces contrôleurs, montrent qu'un choix judicieux des périodes et durées de marche du système d'extraction permet d'améliorer de façon significative le fonctionnement du procédé. La consommation électrique et le coût de fonctionnement de l'installation sont donc diminués, tout en respectant les contraintes techniques de fonctionnement et le confort thermique des habitants.