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L’énergie demain :

de la transition énergétique

aux smart cities

Olivier CATEURA, PhD.

Professeur Associé - Grenoble Ecole de Management

Chargé de Mission Innovation - Pôle de Compétitivité Tenerrdis Energy Cluster

Paris, Cycle « Meet the Expert » 2014-2015.

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Intervenant : Olivier CATEURA, PhD.• Depuis 2014, Pôle de Compétitivité : Tenerrdis Energy Cluster

• Chargé de Mission Innovation – Délégué Europe & Développement

• Parcours professionnel : +18 ans d’expériences pro. dont 12 dans l’énergie.• Professeur Associé à Grenoble EM, (2007 - 2014 …)

• Enseignant – Chercheur en management stratégique & innovation (07/…)• Créateur & Responsable du MS Management & Marketing de l’Energie (10-14)

• Fondateur et dirigeant de France Energy Market – 3 ans (07-09)

• Chargé de Mission en Stratégie & Marketing (Electrabel/Suez) – 4 ans (03-06)

• Etudes marketing, Conseils et Développement commercial – 6 ans (1996-2002)• PEE Mission Economique de Chicago (1996-97), DGA – Ministère de la Défense (1998),

McCann/MDEO Zentropy (1999-02), EMLYON (2002).

• Cursus académique :• Diplômé de Sciences Po Aix (IEP d’Aix-en-Provence) & de l’EMLYON Business School (ESC),

& d’un DEA de Stratégie & Management (IAE – Univ.Lyon 3).

• Docteur en Sciences de Gestion (Univ. Montpellier 1). Thèse sur les comportements concurrentiels dans les secteurs en cours de libéralisation : cas de l’énergie.


De la transition énergétique aux Smart Cities• Le secteur de l’énergie connaît actuellement de profonds bouleversements tant

règlementaires que technologiques. Au-delà des innovations technologiques, la libéralisation des marchés et les politiques de luttes contre le changement climatique sont en effet des sources de transformation importante pour le secteur de l’énergie.

1. Quelles sont les enjeux et les opportunités d’affaires liés à la transition énergétique ?

2. En quoi les « Smart Grids » permettent-ils la mise en place d’un nouveau paradigme dans le secteur de l’énergie ?

3. Comment les villes vont-elles se transformer ?

• Telles sont les questions auxquelles nous tenterons de répondre lors de cette conférence. Nous fournirons ainsi quelques outils et clés de lecture pour mieux comprendre et analyser les transformations en cours.


De la transition énergétique aux Smart Cities




La Transition Energétique

• La notion de Transition Energétique : C’est le passage d’un système énergétique fondé sur l’exploitation d’énergies fossiles et carbonées à un nouveau bouquet énergétique basé sur les énergies renouvelables.

• C’est une transition comportementale et socio-technique.

• Elle s’inscrit dans le concept de transition écologique. • Villes en Transition, Résilience locales, Economie circulaire (en

boucle), Permaculture… • Rob Hopkins. Manuel de Transition : de la dépendance au pétrole à la

résilience locale, Les Éditions écosociété, 2010, 216 p.

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Faire face au Trilemme énergétique mondial

Face à la croissance démographique et économique, il devient urgent de réformer nos systèmes énergétiques pour les rendre :

1. Sécurisé (disponibilité et sécurité d’approvisionnement, sûreté du réseau…)

2. Abordable (accessibilité et lutte contre la précarité énergétique)

3. Respectueux de l’environnement (énergie décarbonnées / renouvelables)

La demande mondiale d’électricitédevrait doubler entre 2005 et 2035

2015

En France, la Transition énergétique : C’est quoi ?

Les enjeux de la transition énergétique sont triples :

- Écologiques : réduire de 40 % les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030, et les diviser par quatre par rapport à 1990 d’ici 2050

- réduire de 50 % par rapport à 2012 la consommation énergétique du pays d’ici 2050

- Économiques : réduire notre dépendance énergétique, gagner en compétitivité et créer de l’emploi, en :

- portant la production d’énergie renouvelable à 32 % de la consommation énergétique finale en 2030.

- réduisant à 50 % d’ici 2025 la part du nucléaire dans la consommation d’électricité ;

- Sociaux : maîtriser le prix de l’énergie pour lutter contre la précarité énergétique

« La transition énergétique est le passage d’une société fond ée sur laconsommation abondante d’énergies fossiles, à une société plus sobre etplus écologique »

« Faire de la transition énergétique un levier pour un nouveau modèle de croissance verte, durable et solidaire. »

François Hollande, Président de la République

La situation française…

La France est dépendante à 99 % des importations pour sa consommation de pétrole et 98 % pour sa consommation de gaz.

Source : Ministère du Développement Durable

Nous sommes encore « accros » aux énergies fossiles (pétrole, gaz) et au nucléaire….

Les EnR (éolien & PV) décollent…

Mais les changements de politiques publiques ont fr agilisé les filières...

…mais le chemin reste encore long.

Source : RTE. Panorama des EnR 2014.

En Allemagne : « die Energiewende »

BMU, Allemagne

Il est grand temps

que ça change !

Le coût n’est pas négligeable… >320 G€

> 15http://www.wiwo.de/infografiken/infografik-energiewende/6302488.html

Un contexte français et européen très favorable aux EnR et aux services d’éco-efficacité énergétique (PESTEL - Mega Trends)

P : La libéralisation du secteur de l’énergie : Nouvelles relations commerciales avec les fournisseurs (Concurrence, Offres de marchés, Fin des TRV…)

P : Une ambitieuse politique nationale et européenne de lutte contre le changement climatique : Loi sur la Transition Energétique, nouvelle directive EE, déploiement d’un arsenal de mesures et d’outils (CO2, CEE, RT2020, PNAEE…)

E : Une crise économique et financière qui dure : Poids de la dette et manque de marge de manœuvre pour l’Etat et les acteurs économiques – crise de confiance (?)

E : Augmentation tendancielle du coût des énergies fossiles : Malgré le boom américain des Gaz de Schistes, raréfaction des ressources (Peak Oil ?)

S : Des attentes de développement durable et d’éco-responsabilité : Prise de conscience et attentes citoyennes

T: Un coût encore élevé des Cleantechs et des EnR : Nouvelles technologies “propres” décentralisées et individualisées

T : “Digitalization” du secteur de l’énergie (Smart grids, Smart Cities…) : Développement des communications M2M & du Big Data, Automatisation accrue

L : Nouvelles normes et outils : Audits, CPE, Certifications ISO 50001…

Cette transition énergétique, c’est…

• Une opportunité exceptionnelle d’investir dans la transformation du secteur de l’énergie, notamment dans

• les Services d’éco-efficacité énergétique

• les Energies Nouvelles et Renouvelables (EnR)

• C’est un changement de paradigme fortement dépendant de choix politiques nationaux, européens et internationaux…

… autour des valeurs de développement durable (ie : nouveaux arbitrages sociaux et environnementaux).






Le pôle des technologies clés de la Transition Energétique

• Mission : favoriser la croissance d’activité durable et la création d’emplois pérennes dans les filières des nouvelles technologies de l’énergie, en cohérence avec les enjeux de la transition énergétique, en mobilisant l’ensemble des ressources (industrielles, institutionnelles, académiques et scientifiques) de l’écosystème.

• Notre champ d’action : le soutien à l’innovation, le montage de projets collaboratifs structurants et des actions ciblées, individuelles ou collectives, d’accompagnement des PME.

Le pôle des technologies clés de la Transition Energétique

Gestion de l’énergie dans

l’habitat

Enveloppes innovantes

Maquette numérique

Smart gridsHydraulique

Hydrogène

Batteries

Energie solaire

Biomasse

Géothermie

Hydraulique

Stratégie régionale d’innovation

domaine de spécialisation intelligente

Stratégie régionale d’innovation

domaine de spécialisation intelligente

Ruptures technologiques & « digitalisation »

• De nombreuses innovations sont issues de la recherche scientifique et technique, grâce notamment à une fertilisation croisée entre « recherche », « industrie » et « formation » (triple hélice).

• Rhône-Alpes est un « écosystème » particulièrement dynamique

• Au-delà de ces ruptures technologiques, de nombreuses innovations émergent grâce à la diffusion des technologies numériques (digitales).

• La « Troisième Révolution Industrielle » est en cours. Le « Smart » se diffuse progressivement.

Le temps de la Troisième Révolution Industrielle ?

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« Les changements économiques et sociauxproviennent toujours d'une rencontre entre unenouvelle énergie et un nouveau mode decommunication»

Jeremy Rifkin.Essayiste américain.

Le temps de la Troisième Révolution Industrielle ?

Les Smart Grids, c’est quoi ?

« Les « smart grids » ou réseaux intelligents sont des réseaux d’électricité qui, grâce à des technologies informatiques, ajustent les flux d’électricité entre fournisseurs et consommateurs ».

“Des réseaux d'électricité capables d’intégrer de manière intelligente, le comportement et les actions des différents utilisateurs, consommateurs, et/ou producteurs afin de maintenir une fourniture d’électricité efficace, durable, économique et sécurisée”.

Source : http://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/reseau-intelligent-smart-gridEuropean Technology Platform for the Electricity Net http://www.smartgrids.eu/documents/TRIPTICO%20SG.pdf

Source : Fonctionnement des smart grids (© CRE, Rapport d’activité 2009) repris par : http://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/reseau-intelligent-smart-grid

Le Smart Grid

C’est un nouveau

paradigme !

- Des

nouvelles

briques

technologiques

- Des

nouveaux flux

- Des nouveaux

systèmes

Idea from O.Cottet / Schneider Electric / HOMES Program.

Smart Everything…?

• Smart Grid

• Smart City

• & Smart Buildings… !?

L’intégration des Energies Renouvelables (EnR) & des nouveaux services dans les « Smart Building »

http://www.institutebe.com/smart-grid-smart-building/What-is-a-Smart-Building.aspx

Un marché potentiel mondial et majeur

• Smart Grids : $ 100 Billions by 2020• 39 billions USD, by 2016, compared to 10 billions in 2010. (Sce : AbiResearch)

• By 2020 a 100 billions USD potential market (Source : Items Int ’l , nov 2012)

• Smart Cities : Global Opportunity in Smart City Market to Total $3.3 Trillion by 2025

• Source : Frost & Sullivan: Connected and Intelligent Infrastructure, e-Government Services, and Smart Security Solutions to Drive Smart City Market

Source : http://www.greentechmedia.com/images/wysiwyg/research-blogs/taxonomy-large.jpg






From 3 billions in 1960 to 6 in 1999 & maybe 9 in 2050…

Mega-trends : La croissance démographique

Mega-trends : l’Urbanisation

Lagos, Nigeria Mumbai, India

Chongqing, China

Rank City/Urban area Country

Average annual growth

2006 to 2020, in %

1 Beihai China 10.58

2 Ghaziabad India 5.20

3 Sana'a Yemen 5.00

4 Surat India 4.99

5 Kabul Afghanistan 4.74

6 Bamako Mali 4.45

7 Lagos Nigeria 4.44

8 Faridabad India 4.44

9 Dar es Salaam Tanzania 4.39

10 Chittagong Bangladesh 4.29

11 Toluca Mexico 4.25

12 Lubumbashi Congo 4.10

13 Kampala Uganda 4.03

14 Santa Cruz Bolivia 3.98

15 Luanda Angola 3.96

• De 20 villes majeures (plus d’ 1 million d’habitants) à plus de 450 principalement en Asie et en Afrique…

• Plus de 50% de la population mondiale est en ville. Cela sera 70% prochainement...

Les croissances urbaines les plus rapides

http://www.citymayors.com/statistics/urban_growth1.html

La croissance des villes est un phénomène structurant…

• Economic Development

• Brownfield

• Real Estate

• Greenfield

Lyon Confluence (France)

Le développement des « Smart Cities ». Des modèles différents…

http://www.iau-idf.fr/?id=349

L’expérience française des « Villes Nouvelles »En France, dans les années 70’s.« Greenfield investments »

- 5 proches de Paris :Cergy-PontoiseMarne-la-ValléeMelun-SénartEvrySaint-Quentin- en-Yvelines +- 4 hors de l’Ile de France :Villeneuve d’Asque (Lille)Berre l’Etang (Marseille)L’Isle d’Abeau (Lyon)Val de Reuil (Rouen)

Développement massif de l’habitat collectif, des transports en communs et d’Universités nouvelles !

http://www.rslnmag.fr/post/2013/09/27/smart-grids-Issy-les-Moulineaux-accueille-le-premier-reseau-de-quartier-intelligent.aspx

http://www.lesechos.fr/entreprises-secteurs/energie-environnement/actu/0203026859846-les-reseaux-electriques-intelligents-font-leurs-premieres-apparitions-en-ville-610449.php

http://www.capenergies.fr/index.php?2011/07/07/618-capenergies-en-pole-position-sur-les-smart-grids

Budget : 30 M€4 years (2012 – 2015)1500 users. 2MW storage

• Un Smart Grid pour Grenoble & Lyon.

• 1000 clients résidentiels,

• 40 sites professionnels.

• 12 partenaires : 39 M€ de financement (dont 9,6M€ par l’ADEME & Investissments d’Avenir)

• Un projet EcoCité

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L’essentiel reste dans les pays émergents

• Réussir l’approvisionnement en énergie• Ex : Fondation « Energies pour l’Afrique » (JL Borloo)

• Intégrer des « briques technologiques » nouvelles :• Le transport• L’assainissement (eau & déchets)• L’information

• Proposer un modèle social pour la ville de demain

• Vers un nouveau système de valeur (?)

Konza Techno City (Kenya)

Masdar City, Abu Dhabi (United Arab Emirates)Masdar City, Abu Dhabi (United Arab Emirates)

Masdar Institute, January 2013.

Songdo (South Korea)

“Getting Clever About Smart Cities: New Opportunities Require New Business Models”, from Forrester Researchhttp://www.urenio.org/2010/12/04/forrester-research-on-smart-cities/

D’autres modèles (alternatifs)

L’innovation frugale – Jugaad Innovation

• Faire mieux avec moins !

• Les principes directeurs sont :• Dénicher les opportunités dans un contexte d’adversité• Générer plus à partir de moins• Penser et agir avec flexibilité• Rester simple• Intégrer les consommateurs marginalisés• Suivre son intuition

• Ex : le « Chutokool » de Godrej & Boyce, en Inde.

Vers la « décroissance » ?

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Conclusion(s)

• Un monde en transformation et des tendances fortes : transition énergétique et « digitalisation ».

• Des opportunités majeures dans l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables.

• Des nouvelles ruptures technologiques (stockage, pilotage, IoT/IdO)• Malgré des « tensions » rémanentes (plus d’électricité et de smart, des énergies

fossiles toujours majoritaires, dont les gaz de schistes, un fort pouvoir de marché des grands opérateurs / leader…).

• Des nouveaux arbitrages sociaux et environnementaux, au-delà de l’économique.

• Des nouvelles valeurs en émergences : lien social, soutenabilité, résilience.• Des nouveaux acteurs : les communautés (citoyennes, urbaines).

Pour aller plus loin…Des informations :

• www.tenerrdis.fr & www.kic-innoenergy.com

• www.developpement-durable.gouv.fr & www.ademe.fr

• www.enerzine.com – un site d’actualité sur le secteur de l’énergie

De l’analyse :

• Le magazine « Energie Plus » – la revue de l’ATEE.

• Les ouvrages de : Rifkin, Fox-Penner, Chesbrough, Radjou, Bihouix, Rabhi, Schor… (cf. couvertures).

• Faire rentrer la France dans la troisième révolution industrielle. Institut de l’Entreprise. Mai 2014.

Des salons & des rencontres : Pollutec – World Efficiency, Salon BE+,…

Des formations : Le Mastère Spécialisé (MS) en Management & Marketing de l’Energie (Grenoble EM & Grenoble INP/ENSE3), mais aussi les MS Supélec, Mines ParisTech - MS OSE, Mines St-Etienne/Douai…


de la transition énergétique

aux smart cities ?

Olivier CATEURA, PhD.

Professeur Associé - Grenoble Ecole de Management

Chargé de Mission Innovation - Pôle de Compétitivité Tenerrdis Energy Cluster

Paris, Cycle « Meet the Expert » 2014-2015.

Environment

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