Physique statistique et investissements en ressources dans les réseaux pour la transition énergétique

En réponse au changement climatique anthropique, le processus de transition énergétique en cours et va impacter profondément la nature et la structure des infrastructures en réseau existants. Cette thèse prend l'exemple des réseaux électriques pour construire un paradigme d'étude, basé sur la physique statistique des réseaux et le métabolisme social, permettant d'estimer les investissements passés et futurs en termes de topologie et d'investissement en ressources. La première étape de cette recherche a été d'utiliser des données récentes et de haute qualité pour construire un modèle effectif de l'actuel réseau de transport RTE et d'analyser ses caractéristiques topologiques et spatiales au regard des scénarios de transition. En s'appuyant sur cette approche, ce travail de thèse a ensuite donné lieu, d'une part, à un modèle de croissance spatiale de réseaux de transport qui contient un faible nombre de paramètres et qui considère la différentiation urbain-rural et, d'autre part, à un modèle de dynamique temporelle de stockage permettant une flexibilité entre l'offre et la demande, en fonction de la centralité des sites de stockage. Ces deux résultats se concentrent sur une analyse en terme de topologie et d'investissement en ressources. Ils peuvent être couplés pour construire un ensemble d'outils de prospective considérant les dynamique spatiale et temporelles. Ces outils peuvent s'appliquer aux différentes échelles du réseau électrique, et pour remédier au manque de données, un protocole d'approximation du réseau de distribution est proposé, permettant d'étendre les analyses précédentes au réseau couplé transport/distribution.