Contenu du sommaire : Transition numérique et transition écologique

La transition écologique est un horizon incontournable pour nos sociétés, la transition numérique est, quand à elle, la grande force transformatrice de notre époque. La première sait raconter son but, mais peine à dessiner son chemin ; la seconde est notre quotidien, une force permanente de changement, mais qui ne poursuit pas d'objectif collectif particulier. L'une a le but à atteindre, l'autre le chemin à emprunter : chacune de ces deux transitions a besoin de l'autre ! Et pourtant, leurs acteurs évoluent trop souvent dans des sphères séparées, sans réaliser pleinement la puissance transformatrice qu'aurait leur convergence.Comment dès lors faire converger ces deux grandes transitions contemporaines ?

Les transitions numérique et écologique structurent les transformations socioéconomiques de ce demi-siècle au travers de relations complexes. D'un côté, la transition numérique n'est pas sans avoir une empreinte écologique directe (consommation énergétique, en particulier) et indirecte (pratiques sociales dont le numérique encourage le développement, comme le tourisme). Mais, de l'autre, la numérisation est une condition essentielle de la réalisation de la transition écologique, notamment pour répondre à la complexification du pilotage des systèmes énergétiques. Le développement de projets de smart cities laisse entrevoir le large potentiel d'innovations qui se situe à la convergence de ces deux transitions, ainsi que des disruptions organisationnelles. Dans cette perspective, les mécanismes de type « blockchain » favoriseront des transactions pair-à-pair propices à la décentralisation énergétique et à l'émergence de « monnaies-carbone » ou de « monnaies-énergie ».

L'intelligence, mot dérivé du latin intelligentia, formé du préfixe inter- (entre) et du radical legere (« choisir, cueillir ») ou ligare (« lier »), représente l'ensemble des processus de pensée d'un être vivant qui lui permettent de s'adapter à des situations nouvelles, d'apprendre ou de comprendre et, surtout, d'agir. De nos jours, tout devient intelligent (smart homes, smart buildings, smart grids, smart mobility, etc.), notamment dans le domaine de l'énergie. Or, sans paraphraser Michel Audiard1, une intelligence sans action reste stérile. En partant de l'exemple des réseaux électriques intelligents, nous nous attacherons dans cet article à tisser quelques liens entre les technologies de l'information et de la communication (TIC) et la transition écologique pour montrer qu'il peut y avoir, à la convergence de ces deux mouvements, une véritable économie d'un genre nouveau, et peut-être intelligente, à développer.

À travers un exercice prospectif centré sur la question de la transition énergétique, nous proposons de discuter la compatibilité entre une « Digital Society », basée sur le déploiement du numérique, et la recherche d'un objectif de neutralité carbone pour la France à l'horizon 2072. Pour ce faire, nous envisagerons l'offre technologique « digitale » dédiée aux enjeux climatiques, dont le bilan pourrait être compromis par sa matérialité énergétique, si l'on n'y prenait pas garde. En parallèle, nous considérerons la question de la demande en prenant en compte l'évolution du mode de vie que l'option « Digital Society » engendrerait, et ses conséquences sur la consommation énergétique. Au-delà des résultats relatifs au scénario particulier que nous avons imaginé, cette étude démontre l'intérêt de décliner des outils d'aide à la décision dans une démarche prospective afin de construire les trajectoires sur lesquelles nous souhaitons nous engager.

Toute action a besoin de se fonder dans l'imaginaire pour être socialement acceptable et pour mobiliser les acteurs et les usagers. Nous montrerons dans cet article la faiblesse de la mobilisation des imaginaires en ce qui concerne la transition énergétique, l'énergie et leurs relations. Les visions technicistes l'emportent sur celles qui mobilisent un imaginaire positif. Aucun récit ne s'occupe de rassurer sur les effets d'accélération de la vie quotidienne provoqués par les technologies numériques. Enfin, les quelques éléments imaginaires existants ne sont pas en mesure de donner sens aux changements d'usages et de comportement, alors que les résultats obtenus par la contrainte ne sont pas satisfaisants.

Les transitions énergétique et numérique sont deux transformations majeures en cours, mais qui sont fondamentalement différentes : la première nous emmène vers un but souhaitable, à savoir une économie et une société bas carbone. La seconde est, quant à elle, un moyen devant être mis au service d'objectifs supérieurs (économiques, sociaux ou environnementaux).Cependant, la conjugaison de ces deux transitions nous offre des opportunités formidables : le numérique fournit de nouvelles possibilités à tous les acteurs (consommateurs, collectivités, entreprises) par un accès démultiplié aux données et par l'émergence de modèles énergétiques plus interactifs, plus flexibles et plus décentralisés.De nombreux enjeux doivent être pris en compte pour pouvoir tirer pleinement profit de ce potentiel numérique : maîtriser la consommation énergétique des outils numériques eux-mêmes, assurer la sécurité des systèmes numérisés, créer de nouveaux services à valeur ajoutée et repenser le rôle des acteurs publics et privés.

Conséquence du développement d'Internet, les gigantesques fichiers de données produits par l'activité des géants du secteur et issus, en général, des modes de consommation des ménages et des entreprises, représentent des bases d'étude d'une extrême richesse. Leur usage dans le cadre de la statistique publique n'est pas fondamentalement différent du travail que celle-ci a l'habitude de réaliser à partir de fichiers administratifs, si ce n'est que ces données permettent, souvent, de disposer d'une richesse d'informations géographiques et temporelles qui permet d'élaborer des indicateurs plus nombreux et plus détaillés. Suite à la mise en œuvre de la loi Énergie, les acteurs de la statistique publique ont un rôle essentiel à jouer en matière de mise à disposition des informations transmises par les producteurs et les distributeurs. Les données déjà disponibles affichent un niveau de détail géographique jamais atteint jusqu'ici. Les évolutions d'ores et déjà prévues auront un impact important sur les systèmes d'information statistiques portant sur l'énergie et sur les modes de travail de la statistique publique.

Pour garantir durablement la fourniture d'une énergie bas carbone, sûre et compétitive, offrir les services qu'attendent ses clients et conforter sa place dans le peloton de tête des leaders mondiaux de l'énergie, EDF accélère sa transformation numérique. Numérisation des processus internes, digitalisation de la relation client, développement de réseaux intelligents, recours à la réalité virtuelle et à l'intelligence artificielle pour simplifier la conception et l'exploitation des actifs industriels de production : ce sont là autant d'innovations qui permettent des gains de productivité, mais qui changent aussi durablement la façon d'exercer les métiers de l'entreprise et, donc, les compétences nécessaires à leur réalisation.Quels gains attendre de la transformation numérique en cours à EDF ? Quelles questions soulève-t-elle ? Comment associer au plus tôt les acteurs impliqués dans cette transformation à tous les niveaux ? Quelles sont les clés de succès, et les facteurs de risque ? Autant de questions que nous aborderons dans cet article.

Acteur majeur de l'énergie en France et en Belgique, Direct Énergie s'est imposée comme un opérateur équilibré présent à la fois sur la production et la fourniture d'électricité et de gaz naturel. Dans ce cadre, Direct Énergie a fait de l'innovation un des axes majeurs de son développement en s'engageant directement pour mettre le numérique au service de la transition énergétique et des besoins du consommateur. Fournisseur d'énergie « 4.0 », notre société entend ainsi se positionner comme le véritable « chef d'orchestre » de la consommation d'énergie pour ses clients. Toutefois, ce renforcement du positionnement du fournisseur en tant qu'interlocuteur unique du client nécessite d'opérer une redéfinition du cadre réglementaire applicable à la transmission des données afin qu'il soit conforme au dispositif du « contrat unique » (liant le client à un fournisseur assurant à la fois la fourniture et l'acheminement de l'énergie).

Plus de deux milliards de personnes n'ont pas accès à une électricité fiable dans le monde, alors que les émissions de gaz à effet de serre doivent tendre vers zéro à long terme. Il est urgent d'inventer un nouveau système énergétique en capitalisant sur les évolutions technologiques en cours et sur la mobilisation des acteurs politiques et industriels. La révolution numérique est un des outils pour accélérer cette révolution énergétique. C'est aussi un catalyseur de changement du secteur de l'énergie. ENGIE a engagé en 2016 une transformation profonde pour être le leader mondial de la révolution énergétique. Le numérique est au cœur de cette transformation. C'est un levier transformant puissant pour permettre d'augmenter l'ancrage du groupe avec ses parties prenantes, d'accroître son efficacité opérationnelle, de développer de nouveaux business et d'augmenter l'agilité du groupe.

D'une source majoritaire à l'autre, le monde de l'énergie a toujours été en transition. Cette mutation continue s'opère désormais à un rythme soutenu et nos modèles classiques peinent parfois à l'anticiper. L'impact de la COP21 n'y est pas étranger, tout comme la digitalisation accélérée de la société, la rapide baisse des coûts des énergies renouvelables ou la compétitivité accrue du gaz face au charbon. Du côté des clients, les attentes évoluent aussi. En tant que consommateurs, nous sommes toujours aussi attentifs au coût, mais nous le sommes de plus en plus aussi à l'expérience utilisateur et à l'impact sociétal et environnemental de nos actions. Le digital et l'intelligence artificielle nous permettent de mieux piloter et anticiper. Nous privilégions de plus en plus l'usage à la possession. Grâce au « leap frogging », les principales solutions technologiques sont maintenant accessibles (le cas échéant, dans des versions simplifiées) sur tous les continents. Les grands acteurs de l'énergie sauront pour un certain nombre d'entre eux évoluer pour transformer ces contraintes en autant d'opportunités. Au départ souvent développeurs de projets géants et vendeurs de produits, ils devront aussi devenir des concepteurs de solutions intégrées pour le bénéfice de clients, industriels comme particuliers, en recherche d'une consommation et d'un confort toujours mieux optimisés. Les business models, plus proches du client, intègreront mieux les notions d'efficacité, d'optimisation des sources et du cycle de vie et, le cas échéant, de compensation. Ils anticiperont de mieux en mieux les baisses de coûts et les évolutions technologiques. Toutes ces transformations sont un terreau fertile pour l'innovation. C'est pour mieux en saisir les opportunités que Total ne cesse d'évoluer.

Au cœur de la transition énergétique et de la révolution numérique, les réseaux de distribution d'électricité sont désormais entrés de plain-pied dans l'ère du Big Data. Le réseau électrique devient de plus en plus « intelligent », équipé qu'il est de multiples capteurs susceptibles de fournir informations et données, au premier rang desquels les 35 millions de compteurs communicants qui équiperont les foyers français d'ici à 2021. Soutenu par les récentes évolutions législatives, le mouvement de fond vers l'Open Data devient dès lors pour les distributeurs à la fois une exigence et un levier : exigence économique, sociale et environnementale pour permettre aux territoires d'exercer leurs responsabilités et faciliter le développement de nouveaux services innovants pour les citoyens ; levier pour se transformer et devenir, demain, de véritables opérateurs de données dynamiques et ouverts sur leur écosystème, et favorisant l'émergence de nouveaux modèles économiques de gestion locale de l'énergie.

Soucieux de s'engager plus concrètement dans une politique d'économie d'énergie et de transition énergétique, Rennes Métropole et Schneider Electric ont initié le projet RennesGrid® qui vise à expérimenter au cours des vingt prochaines années le pilotage énergétique de la ZAC de Ker Lann. Située sur la commune de Bruz, à 12 kilomètres au sud-ouest de Rennes, cette zone de plus de 160 hectares présente la particularité d'être un campus regroupant une soixantaine d'entreprises spécialisées dans la haute technologie, 17 écoles de l'enseignement supérieur et de la recherche et centres de formation, ainsi qu'un ensemble immobilier résidentiel et d'hébergement pour des étudiants.RennesGrid® permettra au campus de Ker Lann de devenir plus indépendant vis-à-vis des énergies carbonées grâce à la production d'une énergie renouvelable locale à partir d'installations photovoltaïques. L'enjeu pour les consommateurs du site est double : réduire leurs besoins énergétiques et autoconsommer une énergie renouvelable produite localement.Prévue pour être opérationnelle fin 2017 et disposant d'un budget global d'investissement de 5,8 millions d'euros, cette expérimentation conduite par Schneider Electric, en partenariat avec Rennes Métropole et la commune de Bruz, repose sur un mode d'exploitation privée (une société d'actions simplifiée) d'une emprise foncière d'une superficie de trois hectares sur la base d'une concession d'une vingtaine d'année. Mais le modèle économique de ce projet est avant tout construit autour d'une démarche collaborative (notamment avec les résidents de la ZAC) s'accompagnant d'un dispositif de financement participatif innovant.

Le secteur des télécommunications est la colonne vertébrale de la révolution numérique. Grâce à des progrès technologiques rapides, chacun peut désormais disposer partout de connexions permanentes, peu onéreuses et offrant des débits toujours plus élevés. Cette disponibilité est une réelle opportunité pour le développement durable de l'ensemble de la société. Pour un opérateur de télécommunications certifié ISO 14001 comme l'est Orange, la maîtrise des impacts environnementaux qui en résulte est cependant un véritable enjeu. Celle-ci commence dès la conception des produits et des réseaux, dans un secteur où les renouvellements des matériels sont fréquents et les investissements élevés. Une grande attention est accordée à la gestion au quotidien des déchets d'équipements électroniques et de la consommation d'électricité. Grâce à ses efforts continus, Orange parvient à des résultats encourageants, par exemple en réduisant fortement les consommations d'énergie rapportées à chaque usage.

Les feuilles de route de prospective énergétique ont été développées par l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE) en collaboration avec les secteurs publics et privés producteurs et consommateurs d'énergie. Ces feuilles de route, qui couvrent les quatre prochaines décennies, permettent de définir, dans chaque secteur énergétique, les éléments clés pour assurer un avenir compatible avec les objectifs de l'Accord de Paris sur le climat. Dans ces feuilles de route, l'accent est plus particulièrement mis sur le rôle du numérique, notamment en relation avec les réseaux intelligents (smart grids). Les piliers de la transition vers un système énergétique plus numérique et plus intelligent y sont établis, ainsi que les conditions nécessaires à la réussite de la transformation du secteur considéré. Y sont également discutés les risques inhérents à cette transition.

Juxtaposer dans une même phrase « numérique » et « écologie » n'est pas neutre. Il règne dans nos sociétés une croyance dans le pouvoir quasi magique du numérique d'être à même de résoudre les défis écologiques. Certes, nous sommes tous plus ou moins conscients que la consommation énergétique des équipements impliqués n'est pas négligeable et qu'il convient d'y prêter une attention particulière, de même qu'aux déchets générés, mais cela ne modifie en rien notre croyance collective ni nos actes. Entre vocabulaire flou, informations parcellaires ou simplifiées à l'extrême, contrevérités et idées reçues, il est difficile de se faire une idée précise de l'état de nos connaissances sur les impacts environnementaux des technologies numériques. C'est pourquoi il semble nécessaire aujourd'hui d'en revenir à des éléments factuels et d'éviter de précipiter une nouvelle catastrophe écologique. Il convient surtout de penser le numérique comme un outil d'aide à la transition écologique en restant conscients des défis qu'il s'agira de relever dans le monde numérique lui-même.Dans cet article, nous proposons un éclairage critique sur quatre idées fausses ; cette démarche nous donnera l'opportunité de revenir sur les informations les plus critiques relatives aux impacts négatifs des TICs.

La recherche environnementale est confrontée à des enjeux d'autant plus forts que les diverses transitions environnementales impliquent une approche systémique et qu'une attention particulière soit accordée aux interfaces et aux couplages. En regard, les sciences du numérique sont le support d'une compréhension de plus en plus fondée sur la modélisation, la maîtrise de la donnée et l'algorithmique. Les deux domaines s'interrogent mutuellement, se nourrissant de questions et d'approches partagées. Pour les prochaines années, enjeux et opportunités renvoient à un triptyque : la maîtrise des systèmes complexes et de leur représentation à des échelles multiples (temporelles comme spatiales) ; la réponse au défi de données proliférantes, difficiles à exploiter et à contrôler, mais aussi source de nouvelles perspectives ; et l'instrumentation de l'appui aux politiques publiques.

La photonique réinvente notre vie en étant au cœur de la transition écologique : ville durable et intelligente (optimisation de la consommation d'énergie, production d'énergie renouvelable, optimisation énergétique des infrastructures de télécommunications), usine du futur (procédés moins consommateurs de matières premières, plus précis et plus propres). L'apport de la photonique via la réalité augmentée et la numérisation permise par les capteurs optiques non seulement abonde en ce sens, mais nous permet de concevoir des produits plus respectueux de l'environnement (éco-friendly) sur des sites qui le sont eux-mêmes. Et de nous propulser bien au-delà dans la disruption et de substituer à notre mode de production de masse des modes de production individualisés.

À l'issue de près de dix ans de travaux de recherche préparatoires financés par les programmes de la Commission européenne, les services européens Copernicus de surveillance de l'atmosphère sont entrés dans une phase opérationnelle à la fin de l'année 2015 (https://atmosphere.copernicus.eu/). Ils proposent à tout utilisateur des prévisions, cartographies et autres données valorisées relatives à la composition chimique de l'atmosphère à l'échelle globale, à l'ozone stratosphérique, au rayonnement ultraviolet (UV) et à la qualité de l'air en Europe. La Commission européenne a délégué, en novembre 2014, au Centre européen de Prévision ECMWF1 le pilotage et la gestion de ces services opérationnels regroupés sous la bannière des CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Services). Ceux-ci résultent d'importants travaux de recherche menés par près d'une cinquantaine d'équipes européennes exploitant tous types d'outils (modèles numériques) ou de données (in situ et satellite) pour élaborer des diagnostics et des prévisions à différentes échelles d'espace et de temps. Une nouvelle ère est ainsi ouverte avec la mise à disposition libre et gratuite de produits inédits par leur qualité et leur exhaustivité, focalisés sur les besoins des utilisateurs et ciblant des sujets aussi sensibles que l'environnement atmosphérique.

L'agriculture de précision est un concept apparu en France au début des années 2000 avec pour objectif d'apporter « la bonne dose, au bon endroit, au bon moment ». Cette idée repose sur un constat toujours vrai, celui que toute parcelle agricole est un milieu vivant et hétérogène. Faute de matériels adaptés et de conseils agronomiques spatialisés, cette hétérogénéité est longtemps restée un handicap pour une activité agricole qui ne savait que gérer des pratiques moyennes sur chaque parcelle. La révolution numérique, qui touche aujourd'hui tous les secteurs d'activité, y compris l'agriculture, ouvre de nouvelles perspectives avec la dernière génération de capteurs et la puissance des systèmes d'information. L'agriculture de précision, renforcée par les progrès du numérique, permet aujourd'hui de transformer ce handicap en une opportunité de progrès.

Les liens entre transition numérique et transition écologique, au-delà d'illustrations positives, sont loin d'être naturels. Non seulement la transition numérique a un impact important sur l'environnement, mais, en outre, les usages et les nouvelles manières de faire qu'elle engendre sont loin d'être tous orientés vers une plus grande protection de la planète. Cela tient à une raison simple : ce n'est pas là sa vocation première.Pour autant, doit-on continuer de penser ces deux transitions parallèlement ?La révolution de nos modes de production et de consommation d'énergie et de nos modes de déplacement pourra-t-elle passer outre le soutien de certaines innovations, si l'on souhaite qu'elle s'accomplisse à un niveau et à un rythme suffisants pour nous mettre à l'abri d'un dérèglement climatique irréversible ?Loin de représenter l'unique instrument sur lequel la transformation écologique de nos sociétés doive se fonder, la transition numérique a cependant, sous certaines conditions, un rôle à jouer.

Le numérique semblait être arrivé à point nommé pour répondre aux enjeux de développement durable et apporter cette « maîtrise de la maîtrise » que Michel Serres appelait de ses vœux dans le Contrat naturel. Aujourd'hui, il paraît plutôt être mis au service de la seule croissance économique.

Le changement climatique, les pressions démographiques et l'urbanisation croissante représentent pour les décideurs, partout dans le monde, des enjeux considérables en matière de gestion de l'eau. Les caractéristiques intrinsèques de la gestion de l'eau – multi-échelles, multi-acteurs, multi-temporelle – et ses externalités très fortes dans des domaines aussi essentiels que la santé publique, l'agriculture, l'énergie et le développement territorial font de sa « gouvernance » une condition de succès essentielle à l'élaboration et à la mise en œuvre de politiques publiques contribuant au développement économique des territoires, à la préservation de l'environnement et au bien-être des citoyens. Depuis 2010, l'OCDE conseille les gouvernements, à tous les niveaux, sur la façon de concevoir et de mettre en œuvre les politiques de l'eau, notamment depuis l'adoption des principes de l'OCDE sur la gouvernance de l'eau, qui visent à améliorer les systèmes de gouvernance pour permettre de gérer les ressources en eau en trop grande ou en trop faible quantité, ou de trop mauvaise qualité, de manière durable, intégrée et inclusive.

Dans le financement des agences de l'eau, il faudrait accepter un minimum de principe de subsidiarité pour se rapprocher d'une gestion en bien commun : selon leurs principes fondateurs, ces agences ne sont ni des établissements publics de l'État prélevant des impôts ni des facilitateurs des « marchés de l'eau » (que l'on peine à faire fonctionner même aux États-Unis, en raison des coûts de transaction). Ce sont des établissements publics au service de leurs usagers réunis ès-qualités pour protéger l'environnement de la façon la plus efficace possible en se mettant d'accord, à l'instar de leur modèle de départ, dans la Ruhr.