L’énergie en 4D : penser la transition énergétique comme un problème stratégique

La tran­si­tion éner­gé­tique est davan­tage une ques­tion stra­té­gique que tech­nique. Elle cor­res­pond à une trans­for­ma­tion pro­fonde du sec­teur de l’énergie, ce qui modi­fie en pro­fon­deur ses archi­tec­tures, ses méca­nismes de coor­di­na­tion et ses logiques de créa­tion de valeur. L’histoire des grands sys­tèmes tech­niques le montre : ces trans­for­ma­tions relèvent moins de rup­tures linéaires que de pro­ces­sus de recom­po­si­tion socio­tech­nique com­plexes, dans les­quels tech­no­lo­gies, ins­ti­tu­tions et acteurs coévo­luent¹.

Dans cette pers­pec­tive, les muta­tions contem­po­raines du sec­teur éner­gé­tique peuvent être ana­ly­sées par quatre dyna­miques struc­tu­relles inter­dé­pen­dantes : déré­gu­la­tion, décen­tra­li­sa­tion, digi­ta­li­sa­tion et décar­bo­na­tion. Ces dimen­sions ne consti­tuent pas des ten­dances iso­lées, mais forment un sys­tème de trans­for­ma­tions qui redes­sinent simul­ta­né­ment les fron­tières sec­to­rielles, les rap­ports de pou­voir et les stra­té­gies des acteurs.

La déré­gu­la­tion consti­tue le point de départ ins­ti­tu­tion­nel de la trans­for­ma­tion des sys­tèmes éner­gé­tiques euro­péens. Depuis les années 1990, les poli­tiques de libé­ra­li­sa­tion ont pro­gres­si­ve­ment déman­te­lé les mono­poles publics, ver­ti­ca­le­ment inté­grés, au pro­fit de mar­chés concur­ren­tiels, bâtis autour de trois prin­cipes clés, dont les moda­li­tés de mise en œuvre peuvent varier d’une indus­trie ou d’un pays à l’autre^2,3 :

• L’ouverture à la concur­rence de sec­teurs d’activités his­to­ri­que­ment réser­vés à des mono­poles publics. Elle se tra­duit par la sup­pres­sion des bar­rières légales empê­chant l’entrée de nou­veaux concurrents ;
• Le déman­tè­le­ment des mono­poles his­to­riques ver­ti­ca­le­ment inté­grés, comme EDF en France. Sou­vent accom­pa­gné d’une pri­va­ti­sa­tion au moins par­tielle de l’entreprise, il consiste à sépa­rer ver­ti­ca­le­ment les acti­vi­tés de mono­pole natu­rel – qui res­tent géné­ra­le­ment contrô­lées par l’État – de celles des ser­vices et de pro­duc­tion, qui deviennent des acti­vi­tés concur­ren­tielles. En France, ce prin­cipe a don­né lieu, par exemple, à la créa­tion de Réseau de Trans­port d’Electricité (RTE) et Ene­dis, qui res­tent des mono­poles publics sépa­rés (au moins comp­ta­ble­ment) des acti­vi­tés concur­ren­tielles de vente d’énergie ;
• La mise en place d’une ins­ti­tu­tion de régu­la­tion éco­no­mique indé­pen­dante, qui consiste à sépa­rer sur le plan ins­ti­tu­tion­nel l’activité de régu­la­tion de la sphère poli­ti­co-admi­nis­tra­tive. Des régu­la­teurs sec­to­riels tels que la Com­mis­sion de Régu­la­tion de l’Énergie (CRE) sont nés de ce troi­sième principe. 

La déré­gu­la­tion est donc une forme de (re)régulation des acti­vi­tés éco­no­miques déve­lop­pée dans le but de sépa­rer le poli­tique de l’économique, tout en veillant sur le bon fonc­tion­ne­ment des acti­vi­tés éco­no­miques et com­mer­ciales au sein d’un sec­teur en par­ti­cu­lier. Et ce, pour mini­mi­ser l’intervention de l’État sur les marchés.

Cette évo­lu­tion a pro­fon­dé­ment trans­for­mé la gou­ver­nance du sec­teur (voir figure 1). La dis­so­cia­tion entre pro­duc­tion, trans­port, dis­tri­bu­tion et four­ni­ture a favo­ri­sé l’entrée de nou­veaux acteurs – pro­duc­teurs indé­pen­dants, four­nis­seurs alter­na­tifs, agré­ga­teurs – tout en main­te­nant les réseaux comme mono­poles régu­lés. Si ces réformes ont contri­bué à amé­lio­rer l’efficience éco­no­mique, elles ont éga­le­ment accru la com­plexi­té ins­ti­tu­tion­nelle et les besoins de coor­di­na­tion entre acteurs[4]⁴.

Le méca­nisme du merit order, au cœur des mar­chés gros, lieu où l’énergie est ache­tée « en gros » par oppo­si­tion à l’achat « au détail », de l’électricité, illustre cette ten­sion. Conçu pour garan­tir une allo­ca­tion effi­cace à court terme, il expose tou­te­fois les consom­ma­teurs à une forte vola­ti­li­té des prix dans un contexte de dépen­dance aux com­bus­tibles fos­siles. Les débats récents sur la réforme du mar­ché euro­péen de l’électricité témoignent des limites de ce modèle face aux objec­tifs de long terme de sécu­ri­té d’approvisionnement et de décar­bo­na­tion⁵.

La déré­gu­la­tion a ouvert la voie à une décen­tra­li­sa­tion pro­gres­sive du sys­tème éner­gé­tique, ren­due pos­sible par le déve­lop­pe­ment des éner­gies renou­ve­lables et la baisse des coûts des tech­no­lo­gies de pro­duc­tion dis­tri­buée (voir figure 2). Le sys­tème évo­lue d’une archi­tec­ture cen­tra­li­sée, linéaire et uni­di­rec­tion­nelle vers un ensemble mul­ti­ni­veau, mul­ti­di­rec­tion­nel et cen­tré sur les usages⁶.

Les ana­lyses de l’Agence Inter­na­tio­nale de l’Énergie (AIE) montrent que cette évo­lu­tion trans­forme pro­fon­dé­ment le rôle des réseaux, qui ne se limitent plus à ache­mi­ner de l’énergie, mais deviennent des infra­struc­tures de coor­di­na­tion des flux locaux, com­bi­nant pro­duc­tion, sto­ckage et usages, mobi­li­sables ou non comme d’autres actifs du sys­tème⁷. De même, le vehi­cule-to-grid ou plus géné­ra­le­ment le vehi­cule-to-any­thing, cor­res­pon­dant à l’usage de bat­te­rie de véhi­cule élec­trique comme source d’énergie, s’inscrit dans cette archi­tec­ture décen­tra­li­sée de l’énergie où tous les actifs du sys­tème s’interconnectent⁸. Micro­ré­seaux, auto­con­som­ma­tion col­lec­tive, com­mu­nau­tés éner­gé­tiques ou réseaux de cha­leur de nou­velle géné­ra­tion illus­trent cette décen­tra­li­sa­tion de l’énergie dans une logique des usages.

Tou­te­fois, cette décen­tra­li­sa­tion sou­lève des enjeux majeurs de nature tech­nique et de gou­ver­nance. La coor­di­na­tion d’acteurs hété­ro­gènes à l’échelle locale néces­site des arran­ge­ments ins­ti­tu­tion­nels spé­ci­fiques, capables de gérer la répar­ti­tion des coûts, des risques et de valeur. Aus­si, le pilo­tage de flux mul­ti­di­rec­tion­nels et décen­tra­li­sés pose de nou­veaux défis tech­niques pour l’équilibrage des réseaux, tout en ouvrant la voie à des logiques de « consom’action »⁹ (ou pro­su­ming) asso­ciées à de nou­veaux modèles éco­no­miques encore peu explorés.

La digi­ta­li­sa­tion consti­tue le socle trans­ver­sal per­met­tant l’articulation des trans­for­ma­tions pré­cé­dentes (voir figure 3). Selon l’IEA, les tech­no­lo­gies numé­riques irriguent désor­mais l’ensemble de la chaîne de valeur éner­gé­tique : pré­vi­sion de la pro­duc­tion et de la consom­ma­tion, pilo­tage des actifs, ges­tion intel­li­gente des réseaux et émer­gence de nou­veaux ser­vices éner­gé­tiques¹⁰.

Le déploie­ment des smart grids, des comp­teurs com­mu­ni­cants et des sys­tèmes de ges­tion de l’énergie per­met de gérer en temps réel des flux éner­gé­tiques de plus en plus com­plexes, mar­qués par l’intermittence des éner­gies renou­ve­lables et la mul­ti­pli­ca­tion des points d’injection. Ain­si, la digi­ta­li­sa­tion devient un levier clé d’optimisation, mais aus­si un fac­teur de trans­for­ma­tion des modèles éco­no­miques et des rap­ports de pou­voir au sein du secteur.

La maî­trise de la don­née, des pla­te­formes et des algo­rithmes consti­tue désor­mais un avan­tage stra­té­gique cen­tral, sus­cep­tible de redis­tri­buer les posi­tions entre acteurs his­to­riques de l’énergie et nou­veaux entrants issus du numé­rique. Cette évo­lu­tion s’accompagne tou­te­fois de risques crois­sants liés à la cyber­sé­cu­ri­té, à la dépen­dance tech­no­lo­gique et à la sou­ve­rai­ne­té des infra­struc­tures critiques.

La décar­bo­na­tion consti­tue à la fois l’objectif poli­tique cen­tral et la dyna­mique struc­tu­rante du sys­tème éner­gé­tique contem­po­rain. Elle ne se limite pas à une trans­for­ma­tion du mix de pro­duc­tion, mais implique une recon­fi­gu­ra­tion glo­bale des usages, des infra­struc­tures et des chaînes de valeur¹¹.

Les scé­na­rios pros­pec­tifs déve­lop­pés par RTE, dans Futurs éner­gé­tiques 2050, montrent que l’atteinte de la neu­tra­li­té car­bone repose sur une com­bi­nai­son de leviers : élec­tri­fi­ca­tion mas­sive des usages, déve­lop­pe­ment des éner­gies renou­ve­lables, sobrié­té éner­gé­tique, sto­ckage et cou­plage des réseaux¹². Aucun de ces leviers n’est suf­fi­sant, si pris iso­lé­ment, ce qui confirme le carac­tère pro­fon­dé­ment sys­té­mique de la transition.

La lit­té­ra­ture aca­dé­mique sou­ligne par ailleurs que la décar­bo­na­tion sou­lève des enjeux indus­triels, sociaux et géo­po­li­tiques majeurs, liés notam­ment à la dis­po­ni­bi­li­té des res­sources, à l’acceptabilité sociale et à la gou­ver­nance des infra­struc­tures. Elle consti­tue ain­si un pro­blème stra­té­gique de long terme, bien au-delà d’une simple sub­sti­tu­tion tech­no­lo­gique¹³.

L’interaction des quatre dimen­sions fait appa­raître un sys­tème éner­gé­tique non linéaire, que l’on peut repré­sen­ter sous la forme d’un « plat de spa­ghet­ti », dans lequel les fron­tières tra­di­tion­nelles entre filières – élec­tri­ci­té, gaz, cha­leur, mobi­li­té, indus­trie – s’estompent au pro­fit de mul­tiples points de conver­sion, de sto­ckage et de pilo­tage (voir figure 4). Ain­si, les rôles joués par les enti­tés du réseau s’entremêlent, avec des consom­ma­teurs-pro­duc­teurs (pro­su­mers), des déchets qui deviennent des res­sources (la cha­leur fatale, la bio­masse) des mar­chés qui convergent.

Dans cette confi­gu­ra­tion, la créa­tion de valeur se déplace vers les inter­faces : inté­gra­tion mul­ti­éner­gies, flexi­bi­li­té, ser­vices aux usages, orches­tra­tion des flux et ges­tion de la don­née. Les acteurs se repo­si­tionnent moins par filière que par fonc­tion, ce qui brouille les dis­tinc­tions entre éner­gé­ti­ciens his­to­riques, indus­triels, col­lec­ti­vi­tés et acteurs du numérique.

Cette recom­po­si­tion stra­té­gique s’accompagne d’une trans­for­ma­tion pro­fonde des modèles éco­no­miques. Les logiques de volume cèdent pro­gres­si­ve­ment la place à des logiques de ser­vice (ener­gy-as-a-ser­vice), de rési­lience et de per­for­mance sys­té­mique, dans les­quelles la capa­ci­té à coopé­rer devient aus­si stra­té­gique que la capa­ci­té à investir.

Le sys­tème éner­gé­tique en 4D met en évi­dence une réa­li­té désor­mais bien éta­blie : la tran­si­tion éner­gé­tique n’est ni linéaire ni uni­que­ment tech­no­lo­gique. Elle consti­tue une trans­for­ma­tion stra­té­gique sys­té­mique, carac­té­ri­sée par des inter­ac­tions com­plexes entre régu­la­tion, ter­ri­toires, tech­no­lo­gies et usages¹⁴.

Si ces trans­for­ma­tions ouvrent des oppor­tu­ni­tés majeures d’innovation et de créa­tion de valeur, elles accroissent éga­le­ment les risques : frag­men­ta­tion de la gou­ver­nance, vul­né­ra­bi­li­tés sys­té­miques et ten­sions sociales. Pour faire face à ces enjeux, une approche stric­te­ment sec­to­rielle appa­raît insuf­fi­sante. La tran­si­tion éner­gé­tique appelle ain­si une lec­ture stra­té­gique inté­grée, capable d’articuler infra­struc­tures, ins­ti­tu­tions, modèles éco­no­miques et dyna­miques ter­ri­to­riales. C’est à cette condi­tion que le sys­tème éner­gé­tique pour­ra évo­luer vers un modèle à la fois décar­bo­né, rési­lient et éco­no­mi­que­ment soutenable.