Les territoires ruraux disposent du principal gisement d’énergie renouvelable en France. Les réseaux énergétiques y sont moins denses que dans les zones urbaines et certains vecteurs, tels que le gaz, en sont souvent absents. Or, alors que les systèmes énergétiques urbains ont été abondamment étudiés, les spécificités de la demande énergétique rurale restent méconnues, notamment dans le secteur résidentiel. Des travaux récents mettent en avant les enjeux liés à la décentralisation du système énergétique français et le besoin d’une connaissance fine de l’offre et de la demande, tant sur le plan spatial que temporel. Ce travail de thèse poursuit deux objectifs. Tout d’abord il s’attache à identifier les spécificités de la consommation énergétique des logements ruraux par rapport aux logements urbains. Ensuite, il vise à analyser la réponse que peut apporter le gisement local d’énergie renouvelable à la demande résidentielle sur un territoire mixte urbain-rural, dans une optique de territoire à énergie positive – équilibre annuel entre l’offre et la demande énergétique du territoire. / Rural areas have the main resources of renewable energy in France. Energy networks are less dense there than in urban areas and some energy vectors, like gas, are often missing. However, as urban energy systems have been widely studied, the specificities of rural energy demand remain little-known, especially for the residential sector. Recent works highlight new challenges related to decentralization of the French energy system and the need for fine knowledge of demand and supply, on both spatial and time scales. This research work pursues two objectives. First, it commits to identify the specificities of rural housing energy consumption. Then, it aims at analyzing the potential response of local renewable energy sources to the residential demand in a mixed urban-rural territory, in a 100 % RES process – equilibrium between annual energy demand and supply on the territory.

Face aux enjeux socioéconomiques, démocratiques, et environnementaux, la croissance économique comme fin en soi, ou comme condition nécessaire au « développement », est de nouveau remise en cause. Depuis le début du XXIème siècle, suscitant un intérêt grandissant et de vifs échanges, la Décroissance se fraie une place dans le débat. Après avoir resitué son émergence dans la perspective historique de la controverse qui s'est développée, au cours de la deuxième moitié du XXe siècle, autour de la croissance et du modèle de développement des pays industrialisés, nous suggérons une synthèse des principales idées et des propositions concrètes actuellement portées par ses partisans. Celles-ci soulèvent un certain nombre de questions complexes, pour lesquelles nous proposons d'apporter quelques éclairages à travers un exercice de modélisation prospective. Nous réalisons pour cela une série d'entretiens, qui visent à recueillir différentes visions détaillées et quantifiées de ce que pourraient être, selon les participants, des scénarios de Décroissance, ou - plus largement- des scénarios de transitions souhaitables et soutenables, notamment en termes d'évolution des institutions, des modes de vie et de consommation, pour la France. En parallèle de ces entretiens, nous développons un modèle spécifique de simulation dynamique de l'économie française, construit autour de l'analyse entrées-sorties, sur la base de données publiques, et incorporant un haut niveau de détail. A l'aide de cet outil macroéconomique, nous proposons alors d'explorer, sur un horizon à long terme (2060) les implications possibles de différents scénarios, dont ceux élaborés à partir des entretiens. Nous nous intéressons par exemple aux conséquences possibles en termes d'emploi, de finances publiques, de consommation d'énergie, d'émissions de polluants atmosphériques, et de production de déchets. Les résultats des simulations soulignent l'importance des choix institutionnels, des facteurs culturels, comportementaux, et « non-techniques », et le potentiel de certaines propositions des mouvements de la Décroissance. Ils invitent ainsi à ouvrir le débat autour de la construction collective d'un nouveau projet de société. Dans cette perspective, notre approche offre un support simple et efficace pour la compréhension commune et la délibération collective. / The development paths followed by industrial societies in the last decades have led them in front of complex socioeconomic, democratic and environmental crises, which question the relevance of economic growth, either as a goal in itself, or as a way to achieve “development”. With the emergence of the degrowth movement at the beginning of the 21st century, the call for transitions towards sustainable “post-growth societies” is now consolidating into a multifaceted political project. For the “wealthiest” countries, where the ecological footprint per capita is greater than the global sustainable level, this project may be envisioned as a voluntary, socially sustainable, equitable and smooth downscaling of production and consumption, and thus throughput, to an environmentally sustainable level. Such a project raises numerous questions, for instance: what concrete proposals could initiate such a transition? What could such paths induce in terms of employment, public debt, energy consumption, waste, or greenhouse gas emission mitigation? What structural or institutional obstacles must be overcome and how? Etc. In this research, we offer to discuss such questions with the help of prospective modeling. Our approach involves a series of interviews, conducted, among others, with actors within the Degrowth movement. These are aimed at collecting detailed and quantified visions or narratives about what Degrowth scenarios or – more broadly speaking– scenarios of transition towards sustainable and desirable societies could look like, for France, in the mind of participants, especially in terms of institutions, lifestyles and consumption patterns. In parallel, we have designed and developed a specific dynamic simulation model of the French monetary economy, featuring a high level of detail and disaggregation, based on input-output analysis, and built using public data. Using this macroeconomic tool, we investigate, over the long term (2060), the possible outcomes of different scenarios, including those inferred from the interviews, in terms of employment, public debt, energy consumption, waste and atmospheric emissions. We discuss the potential strengths and weaknesses of the different visions they reflect. Our results highlight in particular the importance of cultural, social, behavioral and “non-technical” factors, stress the potential of various degrowth proposals, and recall the critical need for the collective elaboration of a societal project. In this perspective, our modeling approach provides a simple, yet powerful tool for common understanding and collective deliberation.

L'augmentation des prix de l'énergie due à la raréfaction des énergies fossiles et la prise en compte des impacts environnementaux rend inéluctable l'engagement des industriels dans une démarche de maitrise de leurs consommations énergétiques et leurs émissions. L'Industrie Diffuse (ID), par opposition aux IGCE, est de plus en plus importante sur le plan économique, énergétique et environnemental. Elle devient ainsi une cible prioritaire d'autant plus que l'on constate qu'elle a été peu traitée dans les analyses énergétiques malgré l'intérêt des politiques en matière d'efficacité énergétique et le nombre considérable d'articles et de livres sur l'énergie. Comment quantifier alors l'implication de l'ID dans la contrainte réglementaire liée au changement climatique ? Quelles technologies et politiques à mettre en œuvre pour contribuer aux objectifs fixés par les plans d'actions pour l'efficacité énergétique ?Le travail de cette thèse repose ainsi sur une optimisation technico-économique de la chaine énergétique, à partir du modèle « bottom-up » de TIMES, dans une approche prospective pertinente des conséquences énergétique et environnementale de politiques MDE dans l'ID. Ce modèle s'appuie notamment sur une représentation par usages à l'inverse des IGCE du fait de l'inadaptabilité de l'approche produit/procédé. Dans ce cadre, l'analyse de la valorisation de la chaleur perdue en sortie des procédés à travers le déploiement de PAC dans l'agroalimentaire a été réalisée.Le recours à la modélisation prospective permet notamment d'observer le profil technologique et le timing des investissements des PAC en réponse à des contraintes énergétiques ou de mesures incitatives dans le cadre de Certificat d'Économie d'Énergie ou de valorisation des émissions de CO2. Il peut mettre aussi en lumière, d'une part, une possibilité d'étude sur un ajustement incrémentiel d'une taxe sur les émissions par les autorités de régulation pour atteindre leurs objectifs environnemental et énergétique sur le court, moyen et long-terme. D'autre part, il constitue un bon outil d'aide à la décision en déterminant des coûts différenciés d'économies d'énergie dans le cadre d'investissements de technologies MDE pour un meilleur criblage sectoriel. / The growing energy prices due to the rarefaction of the fossil fuels and the consideration of the environmental impacts makes inevitable the involvement of industrials to promote energy efficiency policy and emissions reductions. We notice that the Non-energy intensive industry (NEI), by opposition to the energy intensive industry (EI), is expected to play an important role because of their economic and energy importance and its relatively high growth rate. It becomes then a priority target especially since it has been neglected in energy analysis despite the continuing policy interest in energy efficiency and the many reports and book written on the topic. How can NEI contribute effectively to the reduction of the energy consumptions and the CO2 emissions? Which technologies and/or policies should be implemented to reach these objectives?This PhD work is then based on a technical economic optimization of the sectoral energy system, by using a “bottom-up” model with TIMES framework, in a relevant prospective approach of the energy and environmental consequences of MDE policies in NEI. This model relies on a representation by energy end-uses contrary to the EI because of the unsuitability of the approach product/process. As part of this, we analyzed the industrial heat recovery on processes through the deployment of HP in Food & Drink industry, the most important NEI's sector.Then, this prospective modelling allows observing the shape of investments of HP in response to energy constraints or incentive policies within the mechanism of Energy Savings Certificate or valuation of CO2 emissions. It can give, on one hand, a possibility of study which giving the different adjustment of a tax on gas emissions by the authorities of regulation to reach their environmental and energy objectives in NEI over a medium or long-term horizon. On the other hand, it is very useful as a good decision-making tool by determining differentiated costs for energy savings within the investments of efficient technologies at the highest level of disaggregation for a better sectoral screening