Coordonner les transitions des réseaux énergétiques : peut-on concevoir une péréquation inter-énergies ?

Les transformations du système énergétique jouent un rôle central dans la transition écologique. Toutefois, elles sont encore largement conduites de manière séparée au sein des différents réseaux — électricité, gaz ou chaleur. Le réseau électrique se concentre sur le développement des énergies renouvelables et sur l’électrification croissante des usages. De son côté, la filière gazière s’efforce de substituer aux gaz fossiles des gaz dits « verts », tels que le biogaz ou l’hydrogène. Or, face aux transitions, les interdépendances entre réseaux deviennent critiques. L’essor des sources intermittentes accroît les tensions sur l’équilibre du système électrique, rendant précieuses les capacités de stockage et d’appoint du gaz. Symétriquement, le maintien ou l’adaptation des infrastructures gazières est difficilement soutenable avec une tarification qui ne valorise pas le rôle assurantiel du gaz pour l’ensemble du système énergétique.

Ces évolutions posent une question centrale : comment coordonner les transformations des réseaux pour assurer une trajectoire de décarbonation du système énergétique à la fois efficace et juste ? Et notamment, comment répartir les coûts de transition — investissements, maintien et démantèlement des infrastructures : doivent-ils incomber aux seuls usagers directs ou être mutualisés entre tous ceux qui en tirent, même indirectement, bénéfice ?

Objectif du projet

En partenariat avec la direction de la stratégie de GRDF, la thèse vise à examiner dans quelles conditions une règle de solidarité inter-énergies pourrait favoriser une coordination plus efficace des transitions. Il s’agira de réinterroger les principes historiques de péréquation propres à chaque réseau afin d’évaluer, dans le contexte de la transition énergétique, la pertinence d’une solidarité élargie à l’échelle du système énergétique.

Des travaux récents ont montré que, face à un péril commun, une règle de solidarité posée ex ante peut non seulement garantir l’équité entre les parties, mais aussi élargir l’espace de conception collective et permettre l’identification des solutions les moins coûteuses pour prévenir le risque (Demonsant et al., 2023, 2026).

Le travail pourrait se structurer en trois étapes :

1. Revue comparative des systèmes de péréquation énergétique

Un état de l’art analysera la diversité des règles de partage des coûts entre vecteurs (électricité, gaz, chaleur…) et entre niveaux de réseau (transport, distribution, extension, renforcement), ainsi que leurs justifications historiques et contemporaines.

2. Analyse critique des scénarios de transition existants

À partir de cas empiriques et de simulations, la thèse examinera les effets des interdépendances entre réseaux afin d’identifier les inefficacités ou blocages induits par des approches par réseau.

3. Modélisation et expérimentation de trajectoires alternatives fondées sur une règle de solidarité

La thèse évaluera, à partir de cas existants (stratégies multi-énergies) et de scénarios prospectifs, dans quelle mesure un principe de solidarité inter-énergies pourrait élargir l’espace des trajectoires de transition envisageables. L’objectif sera de tester l’hypothèse selon laquelle l’absence de solidarité enferme aujourd’hui les transitions dans des logiques non coopératives, et d’examiner les conditions de faisabilité et d’acceptabilité d’un nouveau partage des coûts.

Demonsant, Charlotte, et al. (2026), 'Pour une action climatique équitable : penser le sauvetage commun ', Revue Française de Gestion, mars-avril

--- (eds.) (2023), Le changement climatique comme péril commun. Réconcilier action climatique et justice sociale  (Paris: Presses Des Mines).

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Le/la candidat/e devra être titulaire d’un diplôme de master ou équivalent.