explicatives et néglige celles des autres. Cette section expose les enjeux de la grille d'entretien, la méthode adoptée et les résultats obtenus.

Les données à recueillir lors des entretiens concernent essentiellement les déterminants des organisations de la production et du stockage de l'énergie aux échelles du bâtiment de l'ilot ou du quartier :

* les jeux d'acteurs et les logiques d'actions des acteurs de l'immobilier, de l'urbanisme et des réseaux d'énergie : rationalités, tensions et conflits, coordination, modèles d'affaires ;

* les instruments de coordination - explicites ou implicites, innovants ou réglés- de toute nature : réglementaire, financier, cognitif, ressource physique ...

* l'influence des héritages et des apprentissages sur les choix des systèmes énergétiques.

La grille d'entretien devait être adaptée à chaque site et en particulier à chaque NSE pour les terrains complémentaires. Il était donc nécessaire de définir assez précisément les NSE à étudier afin que l'enquête permette de comprendre comment ils ont été constitués et assemblés sur le terrain.

Cependant, compte-tenu de notre méconnaissance des objets (NSE novateurs), il importait de disposer d'une grille d'entretien ouverte et large et d'adapter la conduite des entretiens aux réponses de l'enquêté. Inversement, l'hétérogénéité disciplinaire des enquêteurs - et l'objectif de récolter de l'information pour d'autres chercheurs – nécessitait une grille détaillée. La discussion sur la grille d'entretien constituait alors un moyen d'harmoniser les pratiques de conduite des entretiens.

## Élaboration de la grille d'entretien

Deux notions clés devaient structurer la grille : écoquartier (EQ) et nœud socio-énergétique. La première notion avait fait l'objet d'une riche recension par O. Blanchard et P. Menanteau (O. Blanchard et Debizet 2015) et nombreuses discussions communes (cf. 3.3.3). La deuxième notion avait été définie de façon relativement lâche : « *un groupe d'éléments liés à l'énergie dont la conception est supervisée par un même maître d'ouvrage en interaction avec d'autres acteurs* ». Les échanges sur la façon d'appliquer la notion au terrain enquêté ont mis en évidence une grande disparité. Certains considéraient l'écoquartier comme un NSE, d'autres qualifiaient de NSE un simple équipement technique.

Pour accélérer le processus d'appropriation de la notion, chaque chercheur a été invité à répondre par écrit à la question suivante : comment décliner son interrogation à la problématique d'assemblage de NSE sur l'écoquartier de Bonne ? Les réponses rédigées se sont avérées peu compréhensibles. Au-delà des différences de notions disciplinaires, les réponses mettaient en évidence des écarts de connaissance importants relatifs aux objets techniques et aux rôles des différents acteurs d'un projet urbain ou immobilier. Finalement, le coordinateur de l'enquête (Stéphane La Branche) s'est entretenu séparément avec chaque chercheur dans l'objectif d'éclaircir les notions utilisées, les questions de recherche, les hypothèses et les objectifs de chacun. Ensuite, il a élaboré les questions transversales selon le processus suivant :

* regroupement de l'ensemble des questionnements sur un même document à valider par écrit par chaque chercheur ;
* reformulation des questions transversales par itération (courriels bilatéraux et réunion des enquêteurs-analystes) jusqu'à la rédaction d'une grille « martyre » ;

* simplification et élagage des questions transversales aboutissant à un document de trois pages ; les questions spécifiques à une discipline ont été transférées dans une check-list à utiliser en fin d'entretien.

La finalisation de la grille d'entretien s'est ensuite déroulée ainsi :

* Intégration dans un format usuel : 1) Annonce de l'objet de l'entretien 2) Présentation de l'enquêté et de son organisation 3) Mise en narration sur le projet, questions de relance si nécessaire 4) Liste de points à éclaircir de façon complémentaire aux récits 5) Questions prospectives.

* Structuration des questions transversales en séquences : une ou deux questions génériques par séquence et des mots-clés illustrant des informations. L'enjeu est de limiter la durée des narrations pour balayer les différents thèmes (et attentes partagées).

* Retour d'expérience des premiers entretiens : les transcriptions ont mis en évidence les difficultés de compréhension par les enquêtés. Les concepts énoncés dans les questions (modèles d'affaires, nœud socio-énergétique...) ont été remplacés par des expressions moins chargées sur le plan conceptuel telles que création de valeur, offre de service/produit, système énergétique ...

Après une dizaine d'entretiens (sur les trente-huit), il a été décidé de répartir les entretiens entre les enquêteurs par terrain selon leur connaissance initiale du système technique. Il importait qu'un des deux enquêteurs présents à l'entretien ait une bonne connaissance du cas (système technique, organisation des acteurs...).

## Résultats

De manière globale, nous avons réussi à traduire les attentes scientifiques des chercheurs en questions transversales. L'analyse du contenu des entretiens montre une hétérogénéité des informations recueillies en particulier relatives au choix du système énergétique selon les enquêteurs.

Ces écarts de matières récoltées selon les enquêteurs ne réduisent pas la qualité globale du corpus. Tous les systèmes énergétiques utilisés sur De Bonne apparaissent au minimum dans deux entretiens. L'affectation des enquêteurs en fonction des accountances cognitives de l'enquêté a permis d'intensifier le recueil de matière sur les différents thèmes. Cela accroît effectivement les disparités selon les enquêteurs mais n'altère pas la qualité de l'ensemble de la matière récoltée.

Polysémique par définition, la notion de NSE combine des dimensions techniques (nature d'énergie, équipement de conversion et de transport, mesure, commande...) et sociales (les actants humains et les modalités de coordination). C'est sa force mais aussi sa difficulté d'utilisation. Malgré l'alerte sur les disparités de compréhension, malgré les fiches pédagogiques mises au point par le CEA, malgré le texte décrivant les NSE du quartier De Bonne, les chercheurs en sciences humaines et sociales sans formation technologique initiale ont peu posé de questions précises sur les systèmes énergétiques. Ce n'est pas la notion de NSE qui est en cause mais la technicité des objets étudiés et le rapport du chercheur avec la technicité.
L'élaboration collective des scénarios de transitions énergétique n'a pas souffert de cette hétérogénéité dans la récolte et la construction du corpus. Bien au contraire, la connaissance d'un même corpus commun a facilité la compréhension des concepts disciplinaires : les cas enquêtés ont très souvent été utilisés pour illustrer un processus ou une relation découlant d'un concept disciplinaire. Les difficultés d'intercompréhension entre des acteurs de mondes sociaux différents ont pu être levées par la perspective d'aboutissement du projet commun et la réalisation commune de tâches pratiques : les scénario de transition énergétique furent un objet-frontière (Star et Griesemer 1989).

Ce travail interdisciplinaire n'a pas nui à la production scientifique disciplinaire. Les analyses mono-disciplinaires intermédiaires ont été transformées en articles dans des revues de haut niveau : modèles d'affaire (Gauthier et Gilomen 2016), gouvernance (La Branche 2015a), analyse de dispositifs de R&D transcalaire (Labussière 2015), assemblage énergétique urbain (Debizet et al. 2016b; Tabourdeau et Debizet 2017). Elles ont bénéficié de relectures croisées au sein de l'équipe.
## 4 NSE et assemblage : applications au nouveau paradigme de mobilisation des énergies renouvelables

Ce chapitre expose trois résultats de la recherche *Ecoquartier Nexus Energie*. Il illustre ainsi des connaissances nouvelles que la notion heuristique *d'assemblage socio-énergétique* a permis de produire.

La première section analyse des assemblages caractéristiques des principaux vecteurs énergétiques présents dans les villes. Elle éclaire les spatialités des régimes sociotechniques de l'énergie et de la construction et les processus locaux par rapport aux régimes.

La notion de *proximité* – géographique ou organisationnelle – est ensuite mobilisée pour qualifier différentes façons de mobiliser les ressources énergétiques in situ ou proches. Pour ce faire, cette section place les NSE intermédiaires entre grand réseau et logements au centre de l'analyse.

Enfin, la dernière section est consacrée aux scénarios prospectifs de transition énergétique en ville. En particulier, elle illustre l'apport de la notion *d'assemblage* aux questions clés de la gouvernance du réseau électrique et des trajectoires de la transition. L'ensemble nourrit le débat scientifique sur le rôle des villes dans les transitions bas-carbone (Geels 2011 ; Castan Broto et Maassen 2011).

Comme le chapitre 3, ce chapitre s'appuie sur des travaux collectifs de l'ensemble de l'équipe de chercheurs et mobilise des publications rédigées avec quelques chercheurs. Pour la fluidité de la lecture, j'ai limité l'insertion de citations aux sections dont je ne suis pas le premier auteur. Lorsque que j'ai été co-auteur, je mentionne prioritairement la référence la plus aboutie – en général un article de revue – ainsi que celle de travaux intermédiaires si des co-auteurs diffèrent.

### 4.1 Qualifier des processus scalaires entre niches et régimes

Comme nous l'avons vu (Chapitre 2), deux courants de recherche scrutent la transition bas-carbone des villes depuis une dizaine d'années. Les « urban studies » traitent de la relation du réseau à la ville et, plus récemment, de l'éco-système à l'espace urbain, au territoire urbain. Le courant des *STS* s'intéresse aux villes pour la fonction de niche puisque les innovations sociotechniques<fnref n="38" /> peuvent émerger ou être déployées dans quelques villes particulières avant un éventuel déploiement plus large, au-delà des niches et espaces (au sens économique et non au sens géographique) de marchés protégés. Un débat s'est porté sur le poids des régimes sociotechniques : ils limiteraient les marges de manœuvres des acteurs de terrain (Geels). Pour d'autres, la puissance des initiatives et les dynamiques urbaines constituent non seulement le terreau mais aussi les moteurs de la transition bas-carbone en ville (Bulkeley, Castan Broto et

<footnote n="38">³⁸ Ce n’est que très récemment (2017) qu’émerge au sein (et non plus au bord) du courant des *STS* un front de recherche dédié à la ville : « Urban sustainability transitions ». Il est trop récent pour en observer les orientations. Eu égard au nombre de chercheurs dans le monde s’intéressant à cette question, les avancées de ce front de recherche seront vraisemblablement rapides. L’exploration des travaux récents sera liée à la rédaction d’article (en projet).</footnote>
Maassen 2011; Cumo et al. 2012; Quitzau et al. 2013b; Bulkeley, Castán Broto et Maassen 2014) : cette dernière ne sera d'ailleurs pas nécessairement technologique (Rumpala 2013).

Dans un article paru dans Journal of Cleaner Production, nous (Antoine Tabourdeau, Caroline Gauthier, Philippe Menanteau et moi-même) avons utilisé la notion de NSE pour éclairer les processus spatiaux entre niches et régimes. Plus précisément, nous avons montré que les acteurs de la ville impliqués dans des projets d'énergies renouvelables composent avec les régimes et, ce faisant, comment ils forment – intentionnellement ou pas – des niches pour certaines innovations sociotechniques (Debizet et al. 2016b). Cet article reprend des résultats du chapitre de l'ouvrage « Scénarios de transition énergétique en ville » (Debizet, La Branche et Tabourdeau 2016).

Je reprends ici deux résultats de cette publication en l'étayant de résultats intermédiaires ou finaux (Debizet et al. 2016b) de la recherche Écoquartier Nexus Énergie (chapitre 3) à l'origine de ces publications. Le premier point part de l'observation des projets novateurs en matière de systèmes énergétiques de quartier pour révéler les échelles de régulation des différents régimes sociotechniques de l'énergie. Le deuxième montre comment les acteurs publics locaux composent avec des régimes sociotechniques dont la gouvernance leur échappe en grande partie.

### 4.1.1 Dissonance scalaire des régimes vue des innovations énergétiques urbaines

L'observation des processus sociaux qui ont conduit au déploiement novateur des technologies énergétiques à l'échelle ilot ou quartier sur les quatre terrains décrits chapitre 3 a permis d'analyser l'influence d'éléments caractéristiques de régimes sociotechniques de l'énergie. Les membres de l'équipe de recherche avaient comme objectif commun d'étudier les innovations énergétiques en milieu urbain, d'en comprendre les facteurs et les trajectoires. Identifier les régimes sociotechniques n'était pas un objectif initial partagé. Certains chercheurs avaient l'intuition que les régimes conditionnent les solutions choisies sans leur octroyer une place importante dans leur grille d'analyse (Debizet (dir), La Branche et Forest 2013, chap. 2). C'est donc de façon empirique que sont ressortis des éléments quasi-structurants des régimes sociotechniques de l'énergie et de la construction.

Le premier constat – peut-être évident – est celui de la coexistence de plusieurs vecteurs énergétiques dans l'espace urbain : l'électricité, le gaz et parfois la chaleur auxquels il convient d'ajouter le bois-énergie. Son transport des zones périphériques rurales suppose en effet des infrastructures matérielles, de véritable(s) organisation(s) et des règles sur lesquelles sont basées les transactions et des tentatives de contrôle par les autorités publiques (Tabourdeau 2014). Des spécificités de ces vecteurs ont eu des effets importants sur les choix des acteurs observés, par exemple :

* substituabilité différenciée des vecteurs d'approvisionnement selon la forme physique de l'usage d'énergie : le vecteur électrique apparaît incontournable pour l'indispensable
« électricité spécifique »<fnref n="39" />; à l'inverse, comparer plusieurs vecteurs pour les besoins thermiques du bâtiment est une pratique généralisée;

* niveau de « réglage » des interfaces de raccordement au réseau : les coûts de transaction en phase d'études sont nettement plus élevés pour le raccordement au réseau de chaleur que pour le raccordement au réseau électrique ; de même, la conception d'un système énergétique approvisionnant en chaleur plusieurs bâtiments d'un îlot ou d'un quartier est beaucoup plus délicate et complexe que celle d'appareils de production de chaleur internes au logement;

* crédibilité de l'organisation : la notoriété et la fiabilité historiques de EdF et GdF bénéficient aux gestionnaires de réseaux Enedis et Grdf ; à l'inverse, celle d'un « nouveau » fournisseur (exemple du bois-énergie) doit être construite au cours du processus conjoint de conception et de négociation avec le fournisseur ;

* distance – topologique – du réseau public : l'éloignement d'un réseau public l'exclut de la comparaison des vecteurs d'approvisionnement menée en phase conception d'un bâtiment ou d'un quartier ;

* part du coût d'investissement dans le coût global : les promoteurs (qui revendent ensuite l'ensemble du bâtiment en lots) ont tendance à privilégier des solutions minorant le coût d'investissement (cela explique en partie l'observation précédente);

* réglementation thermique nationale : la valeur règlementaire des coefficients de conversion pour le calcul en énergie primaire des consommations énergétiques réglementaires (régime de la construction) éliminent le chauffage électrique direct (par effet Joule).

Cette liste empirique est loin d'être exhaustive mais elle nous a conduit à nous intéresser aux régimes sociotechniques de l'énergie et à leurs effets sur les choix des systèmes énergétiques : des technologies et de leur échelle. Il me paraît important de mettre en regard ces régimes avec celui de la construction. Le tableau suivant recense des caractéristiques – en France – des régimes sociotechniques : elles résultent d'observations empiriques au sein de mémoires de master en maitrise d'ouvrage et gestion de patrimoine immobilier (MOBat), en urbanisme et projets urbains que j'ai encadrés ou évalués, de la littérature grise (ADEME, Commission de régulation de l'électricité...) et de publications relatives aux relations entre réseaux de chaleur ou d'électricité et bâtiments (Souami 2009 ; Rocher 2013 ; Blanchard 2015 ; Blanchard 2017 ; Gabillet 2015b ; Gabillet 2015a ; Hampikian 2015 ; Hampikian 2017c ; Hampikian 2017a ; Hampikian 2017b ; Tardieu 2015 ; Tardieu 2017 ; Blanchard et Miot 2017), plus particulièrement des doctorants que je co-encadre (Balaye 2015 ; Balaye et al. 2017 ; Haller, Debizet et Buclet 2017 ; Balaye et al. 2018 ; Haller 2018) et de discussions, en particulier avec mes collègues Philippe Menanteau et Thomas Reverdy grand observateur des régulations nationales du gaz et de l'électricité (Reverdy 2015b).

Il ressort de ce tableau que le gouvernement local - municipalité ou intercommunalité – a très peu de prise sur le réseau de distribution d'électricité : son financement, le choix du gestionnaire

<footnote n="39">³⁹ Sur le seul plan technique, d'autres vecteurs peuvent être utilisés pour les usages domestiques de l'électricité. À Hanovre en Allemagne, des logements sociaux ont été équipés d'un cogénérateur d'appartement alimenté au gaz. Dans de nombreux pays, des groupes électrogènes – alimentés en essence – sont utilisés pour produire l'électricité du bâtiment.</footnote>
et sa régulation sont dans les mains de l'État et le choix du fournisseur revient à l'abonné. À l'inverse, le gouvernement local supervise - voire pilote - le réseau de chaleur (l'État se limitant à imposer des normes techniques de sécurité et des règles de « bonne gestion publique » et de transparence<fnref n="40" />).

Pour le reste (gaz et bois-énergie), le pouvoir du gouvernement local est modéré. Dans le cas du gaz, il contrôle – sans pour autant maîtriser - le déploiement du réseau. Cependant les relations entre le réseau et les producteurs et consommateurs sont régulées par l'État. Dans le cas du bois-énergie, les autorités locales (municipalité, intercommunalité, département) assurent la maîtrise d'ouvrage de la voirie, cette responsabilité s'avère essentielle dans le cas de grandes chaufferies bois mais sans influence dans le cas de chauffage au bois à l'échelle du bâtiment ou du logement.

La territorialité du régime de la construction est elle aussi hybride. Le potentiel de construction est planifié (et donc en partie localisé) par le gouvernement local ; cependant, la réglementation énergétique relève quasi-exclusivement de l'État (cf. 5.1). La construction couvre les activités urbanistiques (planification, aménagement...) et immobilière (construction, gestion...).

<footnote n="40">⁴⁰ La règle du double équilibre budgétaire (investissement et fonctionnement) imposée au réseau de chaleur urbain donne la prépondérance à la dimension économique sur les dimensions politiques : elle limite la marge de manœuvre politique des collectivités locales (Pflieger 2003, chap. Conclusion)</footnote>
<table><caption>Tableau 4-1 Territorialités des régimes sociotechniques de l'énergie et de la construction</caption><thead><tr><th>Régimes</th><th>Electricité</th><th>Gaz</th><th>Bois-énergie</th><th>Chaleur</th><th>Construction (infra. privée)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Part conso finale bâtiment<sup>41</sup></td><td>1/3</td><td>1/3</td><td></td><td>1/3</td><td></td></tr><tr><td>Taux de raccordement</td><td>99%</td><td>50%</td><td>20 % (utilisation pp<sup>ale</sup>)</td><td>&lt; 10%</td><td>-</td></tr><tr><td>Echelle du réseau</td><td>National + interconnexion européenne</td><td></td><td>Réseau routier Communes/ Départ/État</td><td>Locale ou quartier</td><td>Bâtiment</td></tr><tr><td>Gestionnaire réseau transport</td><td>Opérateur historique national</td><td></td><td>Département /État</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td>Economie du réseau</td><td>Taxe nationale sur abonnement et conso.</td><td></td><td>Budget général Collectivités et État</td><td>Recettes Impératif d'équilibre o investissement o fonctionnement +fourniture</td><td>-</td></tr><tr><td>Gestionnaire du réseau de distribution</td><td>Opérateur historique national</td><td></td><td>Communes /Département</td><td>Collectivité locale ou délégataire</td><td></td></tr><tr><td>Décision extension/ renforcement</td><td>Gestionnaire de réseau (urbain)</td><td>Collectivité locale</td><td></td><td></td><td>Propriétaire ou Syndicat de copropriétaires</td></tr><tr><td>Choix du gestionnaire</td><td rowspan="2">État</td><td></td><td>-</td><td rowspan="2">Collectivité locale</td><td></td></tr><tr><td>Régulation & tarif</td><td></td><td>Aucune</td><td></td></tr><tr><td>Choix du fournisseur</td><td>Abonné</td><td></td><td>Client</td><td></td><td>Selon vecteur cf. autres colonnes</td></tr><tr><td>Soutien Energies renouvelables</td><td>Tarif national de rachat</td><td></td><td>-</td><td>Auto-financement ou achats contractuel + subventions nationales</td><td>Subvention et déduction fiscale nationales</td></tr><tr><td>Pouvoir collectivité locale</td><td>Faible</td><td>Modéré</td><td>Modéré</td><td>Fort</td><td>Modéré</td></tr></tbody></table>

L'on comprend ainsi pourquoi les éco-quartiers français - projets urbains volontaristes portés par des municipalités (Boutaud 2009 ; Souami 2009 ; Grudet 2015) mettent plus souvent l'accent sur la création d'un réseau de chaleur que celui de mini-réseau électrique ou de smart-

<footnote n="41">41 En 2015 en France, source : CGDD, 2016, Chiffres clés de l'énergie, Repères http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/fileadmin/documents/Produits_editoriaux/Publications/Reperes/2016/reperes-chiffres-cles-energie-2015.pdf</footnote>
grid de quartier comparativement aux "eco-districts" européens (Menanteau et Blanchard 2014a).

Aux coûts de transaction et optimums technico-économiques près, le vecteur chaleur et ses ressources de proximité (aqua/géothermie, récupération chaleur fatale et bois-énergie) constituent le vecteur et les ressources prioritaires pour les institutions locales. Inversement, le photovoltaïque mais aussi le solaire thermique pâtissent du fait que les collectivités – pilotes de projets urbains – n’ont pas de prise sur le réseau électrique, la régulation du marché leur échappant totalement.

Par symétrie, l'on comprend que l'État mise massivement sur le vecteur électrique, alors que sa proportion - en volume d'énergie finale - représente à peine un quart de la consommation dans l'ensemble des secteurs d'activité en France.

Les pouvoirs publics-schématiquement répartis entre État et gouvernement local dans le tableau précédent- sont loin d'être les seules organisations influentes des régimes sociotechniques. Les grandes entreprises de l'énergie jouent un rôle d'autant plus essentiel qu'elles financent et gèrent les grands réseaux qui, rappelons-le, immobilisent intensément et durablement (au sens de durée) du capital (Coutard 2002). En France, les gestionnaires monopolistiques des réseaux (gaz, électricité ainsi que chaleur) sont rattachés à de grands groupes internationaux cotés en bourse mais avec un actionnariat de l'État non négligeable ; leur présence dans la plupart des métiers et activités des services énergétiques42 leur apporte une connaissance fine des risques et des opportunités ainsi qu'une capacité d'influence sur le régime sociotechnique.

### 4.1.2 Composer (localement) avec les régimes (nationaux) de l'énergie

Je viens de montrer que plusieurs régimes sociotechniques de l'énergie cohabitent entre eux ainsi qu'avec celui de la construction qui couvre les activités urbanistiques (planification, aménagement ...) et immobilières (construction, gestion...). Les vecteurs énergétiques sont - bien souvent - en concurrence pour l'approvisionnement en ville, mais ils s'articulent et se combinent aussi, les interconnexions et coopérations sont appelées à se multiplier (cf. 3.2.).

A l'instar des analyses de Geels (F. W. Geels 2010), nous avons constaté que les promoteurs et les porteurs de projets énergétiques de quartiers novateurs se confrontent à l'inertie des régimes. La mise en œuvre nouvelle de technologies – même technologiquement éprouvées – aux échelles de l'îlot ou du quartier requiert des modifications de conditions ou des modalités de coordination. Nous (Antoine Tabourdeau, Caroline Gauthier et Philippe Menanteau) avons identifié plusieurs modes d'ajustement par rapport aux régimes (Debizet et al. 2016b).

La stratégie la plus simple consiste à imposer une technologie pour des infrastructures réalisées dans le cadre du projet urbain. Les aménageurs (sous l'impulsion de la municipalité) ont introduit des clauses dans le contrat de cession des terrains aux promoteurs rendant obligatoire le raccordement au réseau de chaleur du quartier (Nanterre) ou la réalisation d'installations de

<footnote n="42">42 Outre les activités exercées sur le réseau public telles que production, agrégation et fourniture, ces entreprises conseillent, installent, exploitent et contrôlent des systèmes énergétiques à la demande des propriétaires ou gestionnaires immobiliers et industriels.</footnote>
cogénération à l'échelle du bâtiment ou de l'îlot (Grenoble). Ce faisant, elles ont créé une niche
– hors marché – pour le déploiement de mini-réseaux de chaleur.

La deuxième consiste à compenser les surcoûts par des actions améliorant la rentabilité pour les maîtres d'ouvrage. Par exemple, la ville communique sur la dimension écologique du quartier et contribue ainsi à l'image de marque : non seulement cela permet de vendre plus cher les logements mais cela consolide la réputation et la crédibilité du promoteur. Ainsi, les deux municipalités ont sensiblement modifié le marché immobilier pour compenser le risque de surcoût énergétique et attirer promoteurs et acquéreurs. À Fontaine, c'est par le biais de subventions pour la rénovation sociale urbaine que la municipalité a facilement convaincu les maîtres d'ouvrage et les propriétaires immobiliers de raccorder leur bâtiment au réseau de chaleur. Les municipalités ont donc modifié - localement - les conditions du marché immobilier (Nanterre et Grenoble) ou du marché foncier (Fontaine) pour compenser les risques de surcoût et attirer des maîtres d'ouvrage (promoteurs et bailleurs sociaux).

La troisième stratégie mise en œuvre consiste à déroger à certaines règles du régime. À Fontaine, la municipalité a fini par assurer elle-même la maîtrise d'ouvrage de la chaufferie et du réseau de chaleur avant d'en confier l'exploitation à une entreprise. À Nanterre, la municipalité a inclus la licence du brevet du système de récupération de chaleur dans l'appel à délégation de service public du futur réseau de quartier et elle a poursuivi le processus d'attribution de sélection du délégataire alors même qu'une seule entreprise avait répondu. À Issy, les entreprises menaient fictivement des transactions électriques et financières. À Grenoble, le cumul des réglementations techniques de l'électricité, de la chaleur (combustion du gaz) et de la construction contraignait tellement la conception de la chaufferie que les maîtres d'ouvrage ont été conduits à déroger à leurs règles spécifiques usuelles.

La quatrième stratégie consiste à **contourner un régime énergétique** et son vecteur en privilégiant un autre vecteur. Nous l'avons énoncé plus haut, la propension d'un gouvernement local à créer un réseau de chaleur de quartier s'explique par le fait qu'il contrôle le développement du réseau de chaleur et maîtrise des arbitrages en phase de fonctionnement. Inversement, il ne mène pas d'action relative à la production renouvelable électrique car il ne dispose pas de leviers pour l'orienter.

Remarquons enfin que les territoires ou les projets urbains peuvent être des niches pour une technologie sans qu'une collectivité ou un porteur de projet n'ait à définir une stratégie, faire des efforts, innover, ni même agir intentionnellement. Les caractéristiques du projet et celles des ressources territoriales (Gumuchian et Pecqueur 2007) n'étant pas uniformes, un vecteur, un équipement et une technologie peuvent-être choisis ici plus qu'ailleurs. Autrement dit, le projet ou le territoire peut être considéré comme une niche pour une firme, une filière technologique ou un État sans que l'objet installé ne soit considéré comme une innovation par les acteurs du projet.

Synthèse

Reposant sur une hétérogénéité d'éléments, une variabilité des processus et une certaine
imprévisibilité des résultats, l'assemblage apparaissait à première vue en contradiction avec la
notion de régime sociotechnique – qui suppose une stabilité des organisations et des règles.
Cependant, la coexistence de vecteurs aux gouvernances différenciées ouvre un espace de choix pour la transformation des systèmes énergétiques urbains notamment à l'occasion de projets d'envergure menés à l'échelle d'un quartier. Les collectivités locales et les entreprises souhaitant promouvoir les énergies renouvelables privilégient le vecteur correspondant au régime sur lequel elles ont le plus de prise. Les coûts - perçus - de transaction et des considérations économiques entrent en jeu et peuvent affecter le dimensionnement du NSE voire le choix du type de NSE.

L'assemblage s'opère en fonction d'objectifs de contraintes et de ressources réglementaires, économiques, politiques du porteur du NSE et de celles de partenaires potentiels situés (gestionnaires de réseau, maîtres d'ouvrage et propriétaires de bâtiments...) ou mobiles (entreprises prestataires de service, investisseurs, fournisseurs...). Pour une part non dénombrable d'entre elles, ces contraintes et ressources sont des éléments de régimes sociotechniques, dont la spatialité est nettement plus vaste que celle du projet urbain support des NSE et dont la pérennité dépasse la période d'assemblage du NSE mais peut-être pas sa durée de fonctionnement. La notion d'assemblage dont nous avons défini le nœud socio-énergétique comme unité élémentaire n'est donc pas incompatible avec une approche en termes de régimes sociotechniques – au pluriel.

Les configurations ayant permis l'aboutissement des NSE novateurs constituent des niches – au sens de la MLP – dans lesquelles des technologies seront déployées. Les porteurs de NSE novateurs déploient des stratégies diversifiées : ils construisent ces niches dérogatoires ou à l'écart des régimes dominants. Ils composent ainsi avec les régimes sociotechniques existants. Nous pouvons nous demander si la multiplication de niches ne conduit pas directement à recomposer le régime. Si une même dérogation à une règle est pratiquée dans de très nombreux projets urbains, la règle pourrait être finalement abrogée ou s'éteindre et le régime correspondant modifié par des processus de réorientation par les acteurs établis ce qui correspond au 'transformation pathway' (F. W. Geels et Schot 2007). Cependant, si les modifications de marché favorisant un acteur (et défavorisant d'autres) se généralisent, le poids de l'acteur (ou du type d'acteurs) au sein du régime s'étend au détriment d'autres, une reconfiguration s'opère, 'reconfiguration pathway'. Ainsi, la généralisation de niches similaires en de nombreux territoires peut modifier le régime. Mais cette généralisation peut être stoppée par des modifications des régulations nationales ou européennes que ne manqueront pas de promouvoir des acteurs s'estimant perdants ou bien encore être étouffée par leurs pratiques commerciales.

## 4.2 Qualifier les assemblages émergents au prisme des proximités

L'analyse des nouvelles coordinations énergétiques visant à mobiliser les ressources d'énergie renouvelables ou fatales locales met en exergue l'émergence de NSE intermédiaires entre bâtiments et réseaux. Utilisant la notion de proximité, nous (Antoine Tabourdeau et moi-même) avons construit une typologie des relations entre ces NSE intermédiaires émergents et les objets/entités qu'ils connectent. Elle a été adressée dans des conférences internationales spécialisées sur les systèmes énergétiques durables et dans la revue francophone Flux (Debizet et Tabourdeau 2018; Tabourdeau et Debizet 2017).
### 4.2.1 Proximité, une notion pour ausculter les nouvelles circularités des flux urbains

La théorie de la proximité, aussi appelée économie de proximité éclaire les conditions et les effets de rapprochement entre individus. Elle distingue les proximités géographique et organisée (Andre Torre et Rallet 2005; André Torre et Zuindeau 2006) :

* « La proximité géographique traduit la distance kilométrique entre deux entités (individus, organisations, villes...), pondérée par le coût temporel et monétaire de son franchissement. Elle a deux propriétés essentielles. Elle est tout d'abord de type binaire : il existe d'infinies graduations (plus ou moins loin de, plus ou moins près de) mais l'examen de la proximité géographique a in fine pour objet de savoir si on est « loin de » ou « près de ». Elle est ensuite relative, doublement relative. Primo, la distance géographique, qui fonde le partage entre proximité et éloignement, est relative aux moyens de transport. On pondère la distance kilométrique par le temps ou/et le coût de transport. Secundo, la proximité n'est pas qu'une donnée objective. Elle procède en dernier ressort d'un jugement porté par les individus ou les groupes sur la nature de la distance géographique qui les sépare ».

* « La proximité organisée n'est pas d'essence géographique mais relationnelle et concerne la capacité qu'offre une organisation de faire interagir ses membres. L'organisation facilite les interactions en son sein, en tous cas, les rend a priori plus faciles qu'avec des unités situées à l'extérieur de l'organisation. Deux raisons majeures l'expliquent. D'une part, l'appartenance à une organisation se traduit par l'existence d'interactions entre ses membres. C'est la logique d'appartenance de la proximité organisée : deux membres d'une organisation sont proches l'un de l'autre parce qu'ils interagissent, et que leurs interactions sont facilitées par les règles ou routines de comportement (explicites ou tacites) qu'ils suivent. D'autre part, les membres d'une organisation peuvent partager un même système de représentations, ou ensemble de croyances, et les mêmes savoirs. Ce lien social est principalement de nature tacite. C'est la logique de similitude de la proximité organisée. Deux individus sont dits proches parce qu'ils « se ressemblent », i.e. partagent un même système de représentations, ce qui facilite leur capacité à interagir. »

L'économie de la proximité a été développée, particulièrement en France, pour analyser les processus conjoints de globalisation – économique – et de territorialisation. Elle se situe au carrefour de l'économie spatiale et de l'économie industrielle (Rallet et Torre 1995; Pecqueur et Zimmermann 2004). Il s'agissait notamment de comprendre comment les firmes internationales répartissaient géographiquement leurs activités de production sur la planète et comment des territoires attiraient les investissements et les emplois déployés par ce type de firmes. L'attention portait notamment sur les pays où le coût de la main d'œuvre est élevé et sur les activités de R&D : un groupement de recherche francophone sur les milieux innovateurs, le Groupement de recherche sur les milieux innovateurs (GREMI) a été particulièrement actif. Cela explique le fait que la définition de la proximité organisée donnée par Torre et Rallet (2005) se focalise sur l'organisation (au singulier). Plusieurs auteurs préfèrent le terme proximité organisationnelle qui ne renvoie pas à une organisation (institution capable d'organiser) mais aux pratiques/modalités/connaissances/représentations qui, elles, peuvent être communes à plusieurs organisations. En effet, la discussion scientifique « oppose » deux
filiations : institutionnaliste et interactionniste (Bouba-Olga, Coris et Carrincazeaux 2008). Les auteurs les plus influents essaient de concilier ces deux filiations. Boschma (2004) propose une « proximité sociale » – qui traduit l'encastrement des relations économiques dans un système social –, et la « proximité cognitive » – « les personnes partageant la même base de connaissances et de compétences peuvent apprendre les unes des autres ». (Pecqueur et Zimmermann 2004) privilégient l'expression « proximité organisée » mais lui attribuent « deux formes canoniques irréductibles désignées sous les vocables de « proximité organisationnelle » et « proximité institutionnelle ». Enfin Torre et Beuret (2012) soulignent une double logique d'appartenance et de similitude, la première clairement institutionnelle la deuxième plutôt cognitive.

Le consensus s'effectue sur le fait que les proximités constituent des potentiels, autrement dit qu'elles ne donnent pas nécessairement lieu à des relations et sur le fait que la proximité « organisée » ou « organisationnelle » est non-géographique. Cela ne signifie pas que les deux types de proximités sont antinomiques, bien au contraire les relations et les activités productives résultent bien souvent de l'association des deux formes canoniques de proximités.

Nous pouvons d'ailleurs nous demander si les techniques numériques de communication audio et visuelle qui se substituent progressivement à la co-présence physique ne sont pas à placer dans la proximité géographique. En effet, nombre de ces outils ne sont pas spécifiques à une organisation ou à des relations inter-organisationnelles, donc cette proximité virtuelle ne peut relever de la proximité organisationnelle. Or ce qui est non-géographique relève par définition de la proximité organisationnelle, cette proximité virtuelle est, par contraposée, géographique. Retenons cette dimension virtuelle de la proximité pour la conclusion.

Venons-en à la circularité des flux urbains. Elle a été étudiée sous l'angle de l'écologie industrielle et territoriale. Les notions de l'école de la proximité ont été adaptées à la compréhension des mécanismes de coordination de mutualisation ou de substitution de ressources. La finalité est de cerner les modalités de développements productifs locaux et les gouvernances des métabolismes de flux (Bahers et Durand 2017). Le domaine des déchets est emblématique d'une application de l'économie circulaire. Imposé comme un principe par le gouvernement central - régulateur et pro-actif prescripteur - la proximité n'est cependant pas définie précisément (Durand et al. 2016). Cette indéfinition relative à une politique publique en mouvement a suscité l'intérêt de géographes.

* Observant la filière43 liant la démolition des bâtiments à la production de graves recyclées dans le secteur du BTP, (Mongeard 2017) constate la prépondérance de la proximité sociale (cf. Boschma 2004 ci-dessus pour la définition) sur la proximité géographique dans le choix des centres de recyclage de l'agglomération lyonnaise.

* Observant la gestion des déchets sur plusieurs terrains européens (Cirelli, Maccaglia et Melé 2017) relèvent quatre registres de proximité (institutionnelle ; fonctionnelle ; militante ; contestée) qui structurent les périmètres des réseaux locaux de collecte ; la configuration de ces réseaux institue un territoire et exprime une capacité d'autonomie qui se dégage d'une solidarité spatialement plus large.

<footnote n="43">43 Filière au sens de commodity chain « network of labor and production processes whose end result is a finished commodity » selon (Hopkins et Wallerstein 1986)</footnote>
* (Bahers, Durand et Beraud 2017) identifient six proximités : spatiale (plus précisément topologique), relationnelle (plus précisément interpersonnelle), industrielle (logique d'entreprise), environnementale (réduction des impacts éponymes), politico-administrative et socio-économique (développement du territoire).

La diversité et l'orthogonalité des typologies exposées dans ces trois analyses révèlent des interprétations différenciées au sein de l'école de proximité. Pour la suite, je retiens deux types de proximités : géographique et organisationnelle.

### 4.2.2 Des NSE intermédiaires entre ressources in situ et approvisionnement exogènes

La recherche Nexus a porté in fine sur deux familles de NSE intermédiaires novateurs : réseaux de chaleur de quartier et smart grid inter-bâtiments.

#### Réseau de chaleur de quartier

Le réseau approvisionne en chaleur plusieurs bâtiments regroupés dans un ou plusieurs ilots. Au cœur du réseau, la chaufferie mobilise des ressources énergétiques renouvelables géographiquement proches : air (via pompe à chaleur), rayonnement solaire, géothermie (Nanterre), aqua-thermie (eaux usées Nanterre), biogaz, biomasse locale (Fontaine). Non-renouvelable et importé, le gaz s'avère utilisé[^44] en complément (Fontaine et Nanterre) ou en totalité en cas de cogénération (Grenoble). L'électricité est nécessaire pour le fonctionnement des pompes à chaleur (air, géothermie, aqua-thermie) et des équipements de contrôle-régulation.

L'initiative du projet résulte de scènes participatives (Fontaine et Nanterre) et partenariales (Grenoble, Fontaine et Nanterre) impliquant le gouvernement local (municipalités, intercommunalités...) et d'une congruence d'objectifs plus ou moins communs aux parties prenantes : réduction des émissions de gaz à effet de serre, de la pollution atmosphérique ou des radiations nucléaires, autonomie politique par une diversification des approvisionnements, valorisation de ressources locales, développement de l'emploi local. Ces deux derniers objectifs s'inscrivent dans une préoccupation forte des autorités locales de conserver la richesse produite sur le territoire - voire son hinterland - en minimisant les achats d'énergie exogènes.

Le gouvernement local dispose de la légitimité pour synthétiser les objectifs et, ce faisant, en paraître le garant. Il supervise la programmation voire la conception même s'il n'est pas lui-même maître d'ouvrage du NSE intermédiaire (Nanterre et Grenoble). Il se trouve en situation d'arbitrage des choix de technologies et de périmètre notamment au prisme de l'économie du projet et, le cas échéant, de la préservation de ressources (i.e. aéro/aqua/géothermie).

En effet, les objectifs susnommés sont à concilier avec les contraintes de financement et de rentabilité économique. Non seulement, l'investissement doit être remboursé par des recettes commerciales et d'éventuelles subventions extraterritoriales mais le prix payé par le consommateur final (qui, en phases de programmation et de conception, n'existe pas pour les bâtiments neufs ou rénovés sans maintien des occupants) doit être compétitif par rapport aux

<footnote>[^44]: Le rendement de capital immobilisé de production le plus élevé au moment de l'enquête chaleur correspondait au vecteur gaz. Le gaz a aussi un avantage très important pour les agglomérations : il n'émet pas de polluant atmosphérique.</footnote>
solutions usuelles en particulier le chauffage individuel ou collectif (à l'échelle du bâtiment) qui est le plus utilisé en milieu urbain. Évidemment, les acteurs décisionnels des NSE connectés au NSE intermédiaire ont eux-mêmes leur objectif de rentabilité (ou d'équilibre économique s'ils n'ont pas de but lucratif). Le calcul économique ouvre généralement des discussions autour de trois ou quatre variables : la proportion de différentes sources énergétiques, le périmètre des bâtiments desservis, le coût pour le consommateur final ; la quatrième est le niveau de performance thermique des bâtiments. Ce calcul peut conduire à exclure (ou inclure) un NSE qui était inclus (respectivement inclus) en amont du processus de programmation/conception.

Le fait qu'un (co)propriétaire de bâtiment/logement et un occupant puisse installer, respectivement utiliser, un autre vecteur que la chaleur du réseau de quartier pour assurer ses besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire (cf. 3.1.2) crée une incertitude qui pèse sur la viabilité économique et conséquemment, sur la définition du périmètre du réseau de chaleur. Le gouvernement local s'efforce de réduire l'incertitude en imposant le raccordement aux maîtres d'ouvrage de bâtiments neufs ou rénovés (ce qui suppose un pouvoir de coercition) et, en fonctionnement, en excluant les bâtiments de l'attribution de financement à des énergies renouvelables alternatives. L'incertitude est, au mieux, réduite car l'occupant aura toujours la possibilité de recourir à l'électricité pour se chauffer même si son prix relatif est actuellement dissuasif.

La combinaison de plusieurs vecteurs énergétiques dans les chaufferies engendre de grandes incertitudes du fait de règles spécifiques à chaque vecteur et de l'asymétrie des connaissances et des compétences. En effet, les maîtres d'ouvrage et les concepteurs connaissent chacun les règles propres à leur champ d'activité (construction, électricité, chaleur, gaz, bois énergie..) mais pas toujours celles des autres. Nombre d'entre eux ne font pas la part des choses entre les règlementations, les normes techniques - qui ne sont pas systématiquement obligatoires - et les habitus propres à leur organisation ou à une profession sur son bassin d'activité. Rappelons ici, que les régimes du gaz et de l'électricité sont essentiellement nationaux et relativement stables. A contrario, l'hétérogénéité des règles locales telles celles du PLU et des habitus professionnels au sein d'un même bassin d'emploi peut conduire les acteurs de la construction à considérer le régime instable. Cela concerne les régimes du bois-énergie ainsi que ceux de la chaleur et de la construction car ils intègrent des règles locales (cf. 3.2).

Enfin, notons une variété de statut de l'organisation qui investit et supervise le réseau de quartier. Juridiquement applicable au sein d'un îlot, le contrat de droit privé offre une grande latitude pour qualifier le service rendu et les engagements que les parties prennent entre elles. Au-delà de l'îlot, sur le domaine public, le service doit être considéré comme un service public rigoureusement encadré par le code des collectivités locales qu'il soit assuré en régie ou délégué à une entreprise.

## Smart-grid inter-bâtiments

Nous avons étudié le projet Issygrid qui, lors du repérage de terrains d'enquête en 2012 était le plus avancé des projets français d'échange d'électricité entre des bâtiments gérés par des organisations différentes. A cette époque, les échanges horizontaux d'électricité étaient interdits : seul le gestionnaire du réseau d'électricité comptabilise les flux – séparément - de
chaque abonné et prépare les transactions financières avec le fournisseur – agréé par le gouvernement national - choisi par l'abonné.

Issygrid est une expérimentation financée par des acteurs privés, propriétaires et gestionnaires de bâtiments tertiaires, équipés d'une unité de chauffage- ventilation-climatisation (CVC) utilisant l'électricité. L'expérimentation combine la production d'énergie renouvelable (panneaux photovoltaïques, micro-ferme éolienne) avec du stockage, en l'occurrence les batteries de voitures électriques stationnées en sous-sol de certains bâtiments. Regroupées dans un consortium, les entreprises ont co-élaboré des solutions « smart » simulant des flux entre immeubles. L'objectif stratégique principal consistait à mettre au point des modèles d'affaires de transaction d'électricité intégrant des techniques de comptage/reporting et la gestion technique propres à chaque bâtiment. La nouveauté tenait à la simulation d'échanges directs entre consommateurs/producteurs à double sens (le sens changeant selon les moments de la journée ou de la semaine).

La mutualisation des données détaillées de consommation et de production de chaque bâtiment constitue la clef de voûte de l'expérimentation. Néanmoins, les échanges d'énergie et financiers restaient virtuels puisque ces entreprises n'ont pas le droit de vendre de l'électricité les unes aux autres.

Les connaissances acquises ont permis aux entreprises d'élaborer (ou de renoncer à le faire) des modèles d'affaires en anticipation de l'autorisation d'échanger de l'électricité entre des entités différentes (personne physique ou personne morale). Une disposition dite d'autoconsommation collective a effectivement été prévue par le législateur en 2016. Elle a fait l'objet en 2017 d'un décret gouvernemental fixant les modalités – et les limites - technico-administratives ainsi que des préconisations de la Commission de Régulation de l'Energie en matière de contribution au financement du réseau, de tarification et de relation avec les fournisseurs et les gestionnaires.

Contrairement aux réseaux de chaleur de quartier, le gouvernement local n'est impliqué ni dans l'expérimentation (si ce n'est en matière de communication et marketing territorial) ni dans le dispositif national d'autoconsommation collective électrique. En dehors de ceux qui sont rattachés à des entreprises du numérique, les acteurs de l'expérimentation disposent d'une connaissance similaire des règles du régime sociotechnique de l'électricité : les organisations auxquelles ils sont rattachés sont les principales organisations du régime français de l'électricité.

### 4.2.3 Relations autour des NSE intermédiaires : une typologie selon les proximités

Nous avons mis en lumière deux types de NSE observés en ville qui se positionnent comme des intermédiaires entre les réseaux de gaz et/ou d'électricité, les bâtiments et des sources d'énergie renouvelable géographiquement proches. Les statuts juridiques sont plutôt très encadrés par l'État, relativement stabilisés pour les réseaux de chaleur mais encore balbutiants pour les smart-grids électriques. Ces deux NSE intermédiaires constituent deux types d'hybridation entre les deux formes canoniques du réseau et d'éco-cycle évoquée par (Coutard et Rutherford 2011). Ils occupent l'espace intermédiaire défini par (Moss 2012) non seulement
entre fournisseur, utilisateur et régulateur mais bien entre infrastructure et, ce qui est nouveau, ville et nature.

Mais de quels NSE sont-ils les intermédiaires ? Pourrait-on caractériser des types génériques de NSE connectés aux NSE intermédiaires ?

Parce qu'elle distingue géographique et organisationnelle, la notion de proximité fournit un cadre d'analyse pertinent pour qualifier l'hybridation entre les deux paradigmes ou bien encore entre les pôles de l'espace intermédiaire (Moss 2012).

Nous identifions quatre NSE-types (figure 4-1) :

1. grands réseaux (large technical networks) ;

2. bâtiments et solaire ;

3. chaînes d'approvisionnement discontinues ;

4. géothermie et énergies fatales.

Nous distinguons un gradient entre des NSE réglés par des proximités organisationnelles et des NSE mobilisant des proximités géographiques.

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 4-1 Familles de NSE selon leur nature de proximité avec un NSE intermédiaire (Tabourdeau et Debizet 2017)</figcaption></figure>

## Les grands réseaux : des proximités organisées fortement encadrées par l'État

Les grands réseaux alimentent en énergie le NSE intermédiaire à partir de ressources essentiellement exogènes au territoire, au pays voire au continent. Pour l'électricité et le gaz,
depuis la libéralisation de 2007 imposée par l'Union Européenne, il convient de distinguer l'infrastructure de réseau piloté par un gestionnaire et des flux d'énergie commercialisés par des fournisseurs concurrents. Les relations avec le NSE intermédiaire sont fortement réglées par l'État. La marge de discussion de l'opérateur de NSE intermédiaire avec les opérateurs de réseau porte globalement sur les volumes et la puissance garantie selon les périodes et sur une part du prix. De ce fait, la proximité spatiale a peu d'influence sur la relation. En résumé, dans ce NSE-type, l'agencement des relations entre acteurs découle essentiellement de règles institutionnelles et administratives fixées au niveau national et européen.

## Bâtiments et panneaux solaires : des proximités avant tout spatiales mais encadrées par des règles nationales

Les immeubles sont les lieux de consommation, dont les maîtres d'ouvrage immobiliers puis les propriétaires et les occupants sont les acteurs décisionnels. La construction de bâtiment est régie par la règlementation de l'urbanisme (via le Plan local d'urbanisme, PLU) mais les réglementations techniques, notamment la règlementation thermique (RT) relève du niveau national. En général, les maîtres d'ouvrage immobiliers sont libres de choisir le mode d'approvisionnement en chaleur mais les collectivités et l'aménageur peuvent inciter – voire imposer – le raccordement à un réseau de chaleur comme l'illustrent les trois cas de réseaux de chaleur étudiés. Par la suite, les propriétaires des immeubles ont le droit de changer de mode d'approvisionnement de chaleur mais leur dépendance – économique et organisationnelle – à l'équipement installé reste importante.

Les règles locales d'urbanisme et la pratique d'urbanisme négocié (cf. 5.1) peuvent orienter la façon de capter le rayonnement solaire<fnref n="45" />. Ces dispositifs sont rarement déployés par le maître d'ouvrage du bâtiment neuf. Ils le sont plus souvent par les propriétaires ou par un investisseur tiers des bâtiments existants sensibles aux incitations économiques (subvention, prix d'achat garanti) qui sont élevées pour le photovoltaïque et faibles pour le thermique. Ainsi, l'encadrement réglementaire des panneaux solaires est relativement similaire à celui des infrastructures énergétiques internes du bâtiment ; le formatage est essentiellement national et plus ou moins modulé par le local. Notons cependant que contrairement à l'injection totale dans le réseau et à l'autoconsommation individuelle, les nouveaux projets d'autoconsommation collective – électrique ou solaire- mobilisent fortement la proximité géographique.

Ce NSE-type - bâtiment et ses éventuels panneaux solaires - est caractérisé par l'articulation plus ou moins marquée des deux proximités, géographique et organisationnelle.

## Chaînes d'approvisionnement discontinues portées par des organisations spatialisées

La fourniture de combustible par camion constitue un secteur d'activité relativement autonome par rapport aux grands réseaux d'énergie. Ces chaînes concernent aussi bien des énergies fossiles que le bois-énergie qui connaît un essor croissant depuis quelques années en France.

Dans le cas du bois-énergie, la biomasse est prélevée sous sa forme solide directement en forêt ou auprès des industries du bois (chutes de scieries, palettes, etc.), transportée par la route,

<footnote n="45">⁴⁵ Captée par des panneaux, la ressource solaire constitue un bien collectif dont le prélèvement est arrangé afin de ne pas nuire au potentiel disponible pour des immeubles voisins.</footnote>
éventuellement transformée en tablettes, puis vendue (en masse ou en stères) et stockée pour conversion en énergie et parfois en électricité<fnref n="46" />. Cette opération implique des entreprises de travaux forestiers et plusieurs filières parallèles de grossistes-transformateurs ainsi que des distributeurs sur lesquels reposent l'homogénéité et la fiabilité du combustible. Comparée à l'électricité et au gaz de ville pour lesquelles les infrastructures de transport relèvent du monopole public, les filières bois-énergie restent peu régulées malgré des tentatives répétées d'encadrement par l'État (Tabourdeau 2014) : les acteurs des filières bois utilisent des normes et des standards spécifiques et évoluent dans des arènes sociotechniques différentes. De même, la fourniture de combustible liquide (pétrole, fuel ou gaz) par camion est constituée en sous-filières différentes nettement moins régulées que les réseaux de distribution continue d'énergie.

La proximité spatiale joue un rôle important. Cela s'explique par la dispersion des moyens de transport et des coûts temporels et monétaires élevés, essentiellement marginaux au sens économique. Cette dispersion explique aussi une plus faible régulation par l'État car le contrôle de son respect lui serait nettement plus coûteux que celui des réseaux d'approvisionnement continus.

## Géothermie et énergie fatale : des proximités spatiales fortes

La chaleur – et la fraîcheur en période estivale – des réseaux d'eaux usées et du sous-sol urbain peut être récupérée afin de chauffer - ou rafraîchir - les bâtiments. Dans la mesure où le transport de chaleur est onéreux et subit des déperditions importantes, la chaleur est généralement récupérée et valorisée au plus près des lieux de consommation. De ce fait, les bâtiments riverains se trouvent souvent en rivalité avec les réseaux de chaleur - urbain ou de quartier - pour capter ces ressources énergétiques. Pour des raisons sanitaires, les autorités publiques s'efforcent de limiter et de contrôler les soutirages dans les nappes phréatiques, les lacs ou les rivières. En revanche, elles n'organisent pas de marché et ne prélèvent pas de taxes incitatives ou dissuasives. Dans les limites du cadre réglementaire défini par l'État, les collectivités locales veillent à la pérennité de ces biens communs localisés. Quant à la récupération des chaleurs fatales, la collectivité peut jouer un modeste rôle de facilitateur ; ses initiatives sont plus marquées lorsqu'elle contrôle le réseau de chaleur (Hampikian 2015 ; Hampikian 2017b ; Hampikian 2017d ; Hampikian 2017a).

La variété des organisations qui mobilisent l'aqua/géothermie et récupèrent les énergies fatales est révélatrice d'une faible proximité organisationnelle instituée. In fine, la proximité spatiale s'avère largement prépondérante.

## Synthèse

Cette analyse par la nature des proximités souligne, au-delà des infrastructures, les effets d'organisations et de règles sur la gestion des flux d'énergie et sur le raccordement des NSE entre eux et à des réseaux continus ou discontinus d'approvisionnement exogène. Ces règles sont en partie intégrées dans les calculs de rentabilité qui jouent un rôle décisif dans le choix des vecteurs d'approvisionnement, les technologies renouvelables et leurs échelles de

<footnote n="46">⁴⁶ En chaleur principalement dans les espaces urbains, la cogénération étant plutôt réservée aux sites industriels dans le cadre du tarif d'achat et de toute façon très critiquée par les acteurs forestiers et territoriaux.</footnote>
déploiement (logement, bâtiment, îlot, quartier...) et, ce faisant, l'existence même du NSE
intermédiaire. En effet, dans la mesure où nous n'avons sélectionné que des projets de
chauffage de quartier qui ont abouti et non des projets avortés, il peut être supposé que des
porteurs de NSE novateurs y renoncent et adoptent un mode d'approvisionnement plus
classique comme le gaz ou l'électricité sur lequel leur marge de manœuvre en vue d'orienter
vers les ressources renouvelable et/ou locales est faible.

La décomposition des systèmes énergétiques en NSE a permis d'identifier un grand nombre de règles, voire leur ensemble. Il est ensuite possible de rechercher leur origine : l'autorité qui a fixé une règle institutionnelle ou, plus difficile, les facteurs clés qui changent et installent des habitus. Ainsi, le chercheur peut qualifier les régimes par leurs effets opératoires sur les projets comme nous l'avons fait section 4.1.

L'autre enseignement important de cette section tient à la constitution de familles définies en raison de leur nature relationnelle et non de leur nature technologique. La grille d'analyse des interactions distingue la co-présence dans un lieu (proximité géographique) ou le contrat. Ce contrat est plus ou moins contraint par des autorités régulatrices voire la jurisprudence, elles-mêmes plus ou moins proches géographiquement. Une telle grille est précieuse pour anticiper des assemblages novateurs et développer des outils d'aide à la décision ou à la conception (cf. conclusion).

4.3 Scénarisation prospective des coordinations de l'énergie en ville

J'ai décrit dans la section 3.3 l'intérêt de proposer des scénarios prospectifs de coordination de l'énergie en ville centrés sur des acteurs : introduire les sciences sociales et notamment celles qui traitent des dimensions spatiales de la gouvernance dans les débats scientifiques et politiques sur la transition énergétique. La méthode générale d'élaboration des scénarios comprend trois phases. Les deux premières visent à rassembler et produire des connaissances selon plusieurs points de vue disciplinaires. La troisième consiste à intégrer ces connaissances pour élaborer des scénarios plausibles et suffisamment distincts afin de révéler des questions politiques, territoriales et sociales importantes habituellement occultées par la prégnance des dimensions techniques, économiques et environnementales relatives à l'énergie.

Cette section reprend des éléments développés dans l'ouvrage *Scénarios de transition énergétique en ville : Acteurs, Régulations, Technologies* (Debizet 2016) et un chapitre d'ouvrage en cours de publication ainsi que dans les rapports intermédiaires remis à l'ADEME (Debizet (dir), La Branche et Forest 2013; Debizet et Blanchard 2015).

La plupart des évolutions communes aux quatre scénarios correspondent aux orientations affichées des politiques climatiques françaises et européennes et aux visions à long terme de l'Agence Internationale de l'Energie : baisse de la demande d'énergie pour le chauffage et augmentation pour le rafraîchissement, augmentation du prix des énergies fossiles, augmentation substantielle de la part des énergies intermittentes dans le mix électrique et du potentiel d'autoproduction électrique et chaleur. Sur le plan institutionnel, nous supposons d'une part que l'État et les collectivités locales existeront encore et seront en capacité de prélever des taxes pour le fonctionnement des réseaux, d'autre part que le marché restera un mode essentiel - mais non exclusif - de transaction économique ; en revanche, ses régulations
comme par exemple celle du gaz et de l'électricité pourraient différer de leur forme actuelle. Autrement dit, les catégories d'acteurs continueront d'exister mais les relations entre elles et entre eux diffèrent selon les scénarios.

Les quatre scénarios élaborés positionnent un des acteurs directs ou indirects (l'État intervient à travers ses prescriptions et son pouvoir de régulation des marchés) comme l'acteur-pivot des systèmes énergétiques urbains, c'est-à-dire celui qui est capable d'orienter les actions des autres acteurs ; ils se distinguent par les régulations, les échelles spatiales de décision et, ce faisant, des équipements de production et de stockage déployés ainsi que par la nature des ressources énergétiques renouvelables activées.

Pour que ces scénarios contribuent aux débats politiques, il leur fallait être clairement distincts de la situation actuelle en France, et en même temps il leur fallait être plausibles. D'une part, la cohérence interne, gage d'une stabilité dans le temps tout comme l'est un régime sociotechnique, de chaque scénario doit être grande ; d'autre part, les facteurs et les processus qui conduisent au scénario stabilisé doivent entrer en synergie pour que son avènement soit plausible. Pour ce faire, chaque scénario devait esquisser un bouquet cohérent de régimes sociotechniques de l'énergie et de la construction modifiés par rapport à leur état actuel.

J'aborderai ici ce qui nourrit la discussion générale de ce mémoire sur les transitions bas-carbone et l'apport de la notion d'assemblage socio-énergétique :

* Les relations entre systèmes énergétiques urbains et régimes de l'énergie ;

* Les différences d'assemblages selon l'objectif principal de l'acteur-pivot ;

* Deux évolutions antagoniques de la gouvernance des grands réseaux ;

* L'identification des trajectoires plausibles pour chaque scénario ;

### 4.3.1 Enjeux de la relation entre systèmes énergétiques urbains et régimes de l'énergie

Le déploiement des systèmes énergétiques intermédiaires que nous avons observés a bousculé les routines des acteurs qui s'y sont impliqués ; comme toujours, l'innovation requiert de multiples et de nouvelles formes de transactions entre acteurs. La confrontation des innovations aux régimes sociotechniques de l'énergie n'a pas été la moindre cause de multiplication des transactions : l'on pourrait citer, par exemple les ajustements conjoints du périmètre de bâtiments raccordés au réseau de quartier avec les équipements de la chaufferie (Nanterre), le choix du statut juridique du réseau de chaleur de quartier (Fontaine), la conception du local de cogénération (Grenoble) tout autant que l'ajout d'une couche virtuelle au mini-grid inter-bâtiments (Issy), (Debizet, La Branche et Tabourdeau 2016).

Échanges horizontaux d'énergie (entre producteurs/consommateurs), stockage et interconnexion des vecteurs pourraient être développés massivement : cela accroîtrait l'autonomie énergétique d'un îlot ou d'un quartier, tant au sens de taux d'autoproduction d'énergie que de réduction de dépendance à des grands réseaux. De telles évolutions supposent et conduisent à une reconfiguration des régimes de l'électricité et de la chaleur (cf. 4.1). Pour cerner les potentielles reconfigurations, nous avons fait l'hypothèse que les logiques différaient selon les acteurs. Des grandes catégories de variables (Tableau 4-2) ont été choisies pour leur influence dans les innovations observées et l'importance accordée par les grands témoins (cf.
section 3.4). Nous avons ensuite défini les enjeux ou visées prioritaires pour l'acteur-pivot (Tableau 4-3).

<table><caption>Tableau 4-2 Variables de l'analyse morphologique (source Debizet, 2016)</caption><thead><tr><td>Variables</td><td>Définition des variables</td></tr></thead><tbody><tr><td>Produit, valeur, chaîne de valeur</td><td>Motivation ou modèle d'affaires : schéma de production et de partage de la valeur (monétaire, d'usage, de confort, d'estime...) du NSE et/ou des NSE connexes,</td></tr><tr><td>Échelle des systèmes énergétiques</td><td>Échelle privilégiée de NSE ou de leur supervision, périmètre de consommation correspondant</td></tr><tr><td>Innovation et acceptabilité sociale</td><td>Usages du service, simplicité, accompagnement</td></tr><tr><td>Autonomie, autoconsommation énergétique</td><td>Degré d'autonomie au sens de capacité à maitriser son destin énergétique, recours complémentaires à des ressources exogènes</td></tr><tr><td>Résilience sociotechnique</td><td>Réactions aux risques ponctuels ou structurels de dégradation ou de rupture du service énergétique, nature des aléas et gravité des effets</td></tr><tr><td>Inégalités et précarités énergétiques</td><td>Uniformité ou hétérogénéité des tarifs et des prix, formes de solidarité</td></tr><tr><td>Politiques publiques et régulation</td><td>Gouvernance, répartition des compétences, type d'autonomie Tarification, mécanismes de marché, planification</td></tr></tbody></table>
<table><caption>Tableau 4-3 Analyse morphologique : enjeux prioritaires par acteur-pivot et variable (source Debizet, 2016)</caption><thead><tr><td>Variables</td><td>Acteurs coopératifs</td><td>Grandes Entreprises</td><td>Collectivités locales</td><td>État prescripteur</td></tr></thead><tbody><tr><td>Produit, valeur, chaîne de valeur</td><td>Partage<br>Valeurs peu monétisées</td><td>Rentabilité<br>Solutions high-tech hautement capitalistiques</td><td>Développement économique local<br>Cohésion sociale</td><td>Indépendance énergétique<br>Prix bas</td></tr><tr><td>Échelle des systèmes énergétiques</td><td>(Groupes d')<br>Immeubles visant autonomie relative par mise en réseau</td><td>Le quartier (ou morceau de ville) ressource pour des échanges via le réseau interconnecté européen</td><td>Bassin d'emploi (Agglomération-Métropole)<br>Ramification dans hinterland</td><td>Réseaux nationaux et bâtiment</td></tr><tr><td>Innovation et acceptabilité sociale</td><td>Low-tech<br>Habitants initiateurs et acteurs</td><td>Gamme de services basée sur technologies smart grids</td><td>Accompagnement social (rénovation, maitrise conso...)</td><td>Smart grids obligatoires pilotés à partir du réseau national, voire européen</td></tr><tr><td>Autonomie, autoconsommation énergétique</td><td>Autonomie à échelles multiples infra et intra-coopératives</td><td>Autonomie quartier limitée par des énergies exogènes compétitives</td><td>Autonomie à l'échelle du territoire urbain élargi (hinterland)</td><td>Autoconsommation logement/immeuble et autonomie nationale</td></tr><tr><td>Résilience sociotechnique</td><td>Capabilité des entités plutôt que résilience technique du réseau</td><td>Réseaux parcellisés<br>Fiabilité dépendante des entreprises ensemblières</td><td>Technologies éprouvées<br>Réseau national comme secours mais limité</td><td>Fiabilité électrique capitale assurée par des capacités de réserve</td></tr><tr><td>Inégalités et précarités énergétiques</td><td>Solidarité interne<br>Risque de 'gated communities'</td><td>Inégalités d'accès à l'énergie entre habitants et entre quartiers</td><td>Tarifs uniformes mais mixité sociale</td><td>Tarifs uniformes<br>Tarifs sociaux</td></tr><tr><td>Politiques publiques et régulation</td><td>Régulation par les normes sociales plutôt que réglementaires</td><td>Deux types de territoires :<br>a) gestion multi-énergie<br>b) concession mono-énergie</td><td>Planification des ressources et des équipements en liaison avec lieux de consommation</td><td>Planification d'équipements massifs par régulation centralisée et autorisation ministérielle</td></tr></tbody></table>

Ainsi se dessinent des échelles et des modalités de coordination, des régulations et des technologies ; autant de rubriques qui caractérisent les principaux assemblages et des éléments des régimes qui les influencent en fonction de l'acteur prépondérant de chaque scénario.
4.3.2 Modalités d'assemblage orientées par l'objectif principal de l'acteur-pivot

Chaque paragraphe suivant traite d'un scénario, successivement : grandes entreprises, acteurs coopératifs, collectivités locales et État prescripteur.

Capables de mobiliser des capitaux importants dans des équipements de production d'énergie renouvelable et de gestion en temps réel, **de grandes entreprises** déploient des systèmes multi-énergies pilotés à l'échelle de grands morceaux de ville (figure 4-1). Une entreprise ensemblière -ou un consortium d'entreprises- propose aux consommateurs abonnés des services intégrés plus ou moins cadrés par le contrat qui la lie à la collectivité locale concédante : le prix du service de base est fixé mais l'entreprise propose une gamme de services étendue : pilotages à distance, niveau de confort à des prix différents. L'entreprise capte une partie de l'énergie sur place (solaire, géothermique...) et recourt, selon les moments, au marché européen du gaz et d'électricité. Elle déploie des équipements convertissant des flux électriques en chaleur - voire en gaz - afin de stocker les excédents d'électricité éolienne et solaire locaux ou exogènes (achetés à bas prix sur le marché européen) en anticipation de la consommation de chaleur. Ses investissements sont guidés par la rentabilité et sa gestion par la maximisation des bénéfices dans les limites du cahier des charges de concession fixées par l'autorité publique locale. Cette dernière joue un rôle plus ou moins important dans les relations entre la zone concédée et le reste de son territoire ainsi qu'avec les territoires périphériques (cf. collectivités locales) ; « plus

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 4-2 Scénario Grandes entreprises - Méso - (Debizet, Forest et Mouche 2016)</figcaption></figure>

ou moins » car l'on imagine que l'entreprise concessionnaire privilégie les dispositifs du marché national voire européen du gaz et de l'électricité aux transactions locales.
Les initiatives citoyennes et privées sont à l'origine de nombreux bâtiments **coopératifs**, c'est à dire gérés collectivement selon des objectifs environnementaux et d'interaction sociale voire tout simplement économiques<fnref n="47" />. L'autonomie énergétique à l'échelle du bâtiment est visée. Dans la mesure où elle est difficile et coûteuse à atteindre, des coopératives se regroupent afin de mutualiser des équipements, échanger des flux et co-investir dans des unités de production renouvelable (collecte bois-énergie, éolien, voire méthanisation rurale, etc.) et de stockage (thermique, gravitaire (hydraulique)...) à l'extérieur de la ville. Cet assemblage s'appuie sur des règles de gestion (notamment de répartition des coûts) suffisamment simples pour être débattues collectivement mais variables selon les coopératives et leur groupement. Ainsi des grappes de bâtiments qui échangent de l'énergie et mutualisent des capitaux se forment au sein de l'espace urbain en liaison avec des lieux de ressources de l'hinterland (figure 4-2). Les grappes les plus resserrées peuvent être reliées par des lignes spécifiques ou utiliser le réseau public d'électricité ou de chaleur. Ces grappes ne couvrant pas l'ensemble de l'espace, le

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Figure 4-3 Scénario Acteurs coopératifs - Méso - (Debizet, Forest et Mouche 2016)</figcaption></figure>

modèle coopératif cohabite, comme le scénario grandes entreprises, avec le scénario collectivité locale.

La **collectivité locale** planifie la distribution, la production, le stockage et supervise la gestion des réseaux d'énergie sans en assurer la gestion directe, préférant bien souvent mais pas toujours s'appuyer sur les deux entreprises nationales spécialisées dans la gestion du réseau de distribution. Elle ne correspond donc pas à un nœud socio-énergétique au sens défini section 3.1 mais constitue une couche décisionnelle (figure 4-3) structurant les relations entre les réseaux ainsi qu'entre NSE micro (bâtiment, îlots ...). La collectivité locale pilote les investissements en infrastructures des réseaux et utilise le levier du règlement d'urbanisme pour orienter la localisation de la production d'énergie renouvelable du territoire selon sa nature (gaz, électricité, chaleur) ainsi que la mobilisation de la biomasse originaire des territoires voisins. Privilégiant l'énergie produite localement ou à proximité, elle organise de facto une relative

<footnote n="47">⁴⁷ Dans la préface de l'ouvrage, Gabriel Dupuy s'interrogeait sur les conséquences du scénario Acteurs coopératifs si l'économie constituait la motivation principale des coopérateurs.</footnote>
autarcie de l'ensemble ville + hinterland. Cela pourrait la conduire à promouvoir une autonomie énergétique au sens politique du terme ; l'équité de l'accès à l'énergie auquel elle veille ne rime pas forcément avec uniformité des prix de chaque vecteur énergétique sur le territoire car la

<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Figure 4-4 Scénario Collectivités locales - Méso - (Debizet, Forest et Mouche 2016)</figcaption></figure>

collectivité évite la dispersion des flux dans des réseaux concurrents : elle organise en effet la priorisation d'un réseau par zone : réseau de chaleur dans la zone centrale et dense, réseau de gaz dans la première couronne et réseau électrique au-delà. De même, les incitations au développement des énergies renouvelables diffèrent selon les zones : respectivement photovoltaïque, solaire thermique et chauffage bois<fnref n="48" />.

L'État prescripteur n'exploite pas non plus directement de nœuds socio-énergétiques mais il est le chef d'orchestre de l'assemblage. À son échelle, il s'intéresse surtout au développement de grands parcs de production, de conversion et de stockage d'énergie – essentiellement – renouvelable. L'objectif d'indépendance énergétique du pays et l'optimisation de la dépense publique conduisent à une spécialisation régionale : chaque ressource énergétique est activée dans la région où ses facteurs de production sont les plus avantageux (figure 4-4). Charge à l'État de développer le réseau de transport pour compenser l'intermittence des productions liée aux grandes variations météorologiques (soleil et vent selon les régions). L'existence de grands réservoirs stratégiques de gaz conduit l'État à inciter, voire imposer la conversion des excédents de production électrique en gaz. Les tarifs uniformes du gaz et de l'électricité donnent à l'État le prétexte d'arbitrer seul et sans les collectivités locales le grand assemblage socio-énergétique autour des réseaux de gaz et d'électricité. Les échelles bâtiment et quartier font l'objet de réglementations et d'incitations à la production renouvelable ; une gestion collective à ces échelles est de fait nécessaire : elle est précisément encadrée afin que les logements – les NSE les plus fins - restent directement raccordés aux grands réseaux.

<footnote n="48">⁴⁸ Le schéma directeur des énergies de la Métropole grenobloise adopté en 2017 a explicitement défini des priorités différentes en termes de réseau et de ressources renouvelables selon chacune des trois zones concentriques. Plusieurs ateliers réunissant des élus et des techniciens de la métropole ont eu lieu en 2016 et 2017 (rapport PACTE+ GAEL pour Grenoble Alpes Métropole).</footnote>
<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>Figure 4-5 Scénario État prescripteur- Macro - (Debizet, Forest et Mouche 2016)</figcaption></figure>

### 4.3.3 Deux régimes antagoniques pour les grands réseaux

Le régime des vecteurs énergétiques transportables à grande distance (gaz et électricité) diffère selon les scénarios *État prescripteur et collectivités locales*.

Dans le premier scénario, l'État a le monopole de l'autorisation des grands équipements de production renouvelables : éolien off-shore bien sûr mais aussi on-shore et solaire ; par exemple il se donne le droit de qualifier les sites pertinents. Il régule le marché de la production et de la fourniture de façon uniforme sur la totalité du territoire national (figure 4-4). Il est suffisamment puissant pour imposer de facto la conversion des excédents d'électricité vers le gaz et ainsi vers les stockages massifs de gaz qu'il peut aisément contrôler.

Le second scénario - *collectivités locales* - se distingue par la marge de manœuvre laissée aux collectivités locales. Les intercommunalités sont les chefs de file de la planification énergétique territoriale comme elles l'étaient devenues dans le champ de la mobilité au tournant des années 2000 avec l'instauration des Plans de Déplacement Urbains (Debizet 2004; Offner 2006). Bien plus qu'aujourd'hui, elles peuvent introduire des prescriptions « énergie » dans la planification spatiale et donc, les imposer aux acteurs de l'immobilier. Distinguant les flux internes au territoire et avec l'extérieur, l'intercommunalité récupère la part des taxes relative au réseau de distribution : une différenciation territoriale des investissements s'opère. La fédération des intercommunalités participe à la gouvernance (paritaire) du réseau de transport de gaz et d'électricité. Les intercommunalités peuvent choisir l'entreprise gestionnaire de réseau, son périmètre et la durée de la concession et même regrouper les concessions de plusieurs réseaux de distribution (électricité, gaz ou chaleur) dans un même appel (scénario *grandes entreprises*). Elles peuvent aussi encadrer des initiatives coopératives comme par exemple : fixer les modalités de raccordement et autoriser le passage de réseaux sur le domaine public ou l'utilisation du réseau public (scénario *Acteurs coopératifs*). Le pouvoir des intercommunalités
leur permet d'encadrer et d'orienter les nœuds socio-énergétiques intermédiaires entre les bâtiments et les grands réseaux nationaux. Les régimes sociotechniques du gaz et de l'électricité sont caractérisés par une régulation partagée entre l'État et les intercommunalités qu'elles soient rurales ou urbaines.

Dans un pays centralisé comme la France, comment de tels régimes sociotechniques pourraient-ils advenir ?

### 4.3.4 Identifier des trajectoires plausibles<fnref n="49" />

Dans le chapitre de l'ouvrage présentant les scénarios (Buclet et al. 2016), nous avions esquissé pour chaque scénario sa trajectoire depuis la situation actuelle. Pour hiérarchiser les facteurs les plus déterminants des choix des acteurs en interaction sur le temps long des régimes, nous nous étions appuyés sur la hiérarchie des peurs, attraits et tentations opérée par les grands témoins lors de l'atelier PAT-miroir (cf. 3.4). Dans la présente section, j'ai mis à jour et complété les narrations de l'ouvrage par des nouveautés (TEPOS, block chain, autoconsommation électrique...) dont j'ai pris connaissance par des recherches postérieures sans dévier des hiérarchies révélées par l'atelier Pat-Miroir. Les trajectoires sont présentées par scénario.

Le scénario *collectivités locales* est amorcé par la planification climatique. L'instauration des plans climat locaux sur une grande partie de l'espace national a permis aux intercommunalités de s'initier aux questions énergétiques et d'accéder à des données relatives aux réseaux d'énergie qui desservent leur territoire et collectent les productions énergétiques dispersées. La pérennisation de la démarche « Territoire à énergie positive » (TEPOS) aura placé les intercommunalités dans une position centrale en termes de prospective énergétique territoriale. Les communes et intercommunalités rurales sont lassées de voir les recettes des parcs éoliens et solaires accaparées par des entreprises nationales et internationales sur lesquelles elles n'ont aucune prise. Elles acceptent un nouveau compromis – historique (Poupeau) - proposé par les intercommunalités urbaines :

* le fond d'électrification rurale (incarnation de la solidarité nationale consistant à financer le réseau de distribution des zones peu denses par les économies d'échelles des zones denses) est étendu au financement du renforcement du réseau pour la collecte de la production renouvelable (éolien, photovoltaïque, hydroélectrique ...);

* les intercommunalités urbaines accèdent aux mêmes prérogatives que les communes rurales en termes de financement des infrastructures du réseau électrique sur leur territoire;

* la fonction d'autorité organisatrice de l'énergie est systématiquement transférée des communes aux intercommunalités, tout comme l'est la planification spatiale.

Ce compromis ne s'est pas opéré rapidement : il a fallu que les maires qui s'opposaient au transfert de compétences des communes aux intercommunalités perdent successivement plusieurs batailles parlementaires pour que les intercommunalités s'affirment, en ville comme

<footnote n="49">⁴⁹ Partant des principaux éléments du chapitre de l'ouvrage décrivant les scénarios de transition énergétique (Buclet et al.), cette section étoffe et détaille les processus qui conduisent aux scénarios.</footnote>
à la campagne, comme des entités légitimes sur leur territoire. Ces intercommunalités établissent progressivement des synergies efficaces entre planification spatiale et planification énergétique. Les pratiques et les méthodes d'intégration de l'énergie dans la planification spatiale sont élaborées (cf. 5.1, 5.2 et 5.3) et se diffusent à tel point que l'encadrement par l'État des procédures de planification évolue vers une planification conjointe tant aux échelles intercommunale et départementale que régionale.

La sous-variante grandes entreprises du scénario collectivités locales résulte d'un double mouvement. D'une part, les entreprises locales de distribution de gaz ou d'électricité qui opèrent sur une part infime du territoire national ainsi que les syndicats départementaux d'énergie à qui les communes – notamment rurales – délèguent la fonction d'autorité organisatrice, ont développé des activités dans le domaine de la production renouvelable puis dans celui de la chaleur dont le stockage est de très loin le moins onéreux ; ceci dans le but de réduire leur exposition aux fluctuations du marché à court terme de l'électricité et de valoriser la ressource bois locale. D'autre part, les entreprises de l'énergie et du numérique développent des services fondés sur la gestion conjointe de l'électricité et de la chaleur : l'idée étant de contrôler du stockage thermique et des réseaux de chaleur afin de disposer de flexibilité sur le marché européen à court terme de l'électricité. Ces deux stratégies diffèrent sensiblement mais elles développent des savoir-faire de gestion multi-énergie dans un même contexte de dispersion des productions renouvelables électriques. Parce qu'elles en ont le droit, les communes et les intercommunalités qui disposent d'entreprises locales de distribution sont les premières à choisir des concessionnaires ou des exploitants multi-réseaux. Face au succès, l'État autorise de façon dérogatoire d'autres intercommunalités à lancer des concessions multi-energies dans de nouveaux quartiers. Comme l'espoir d'exporter le savoir-faire nucléaire s'amenuise et comme l'Union Européenne s'avère trop affaiblie pour imposer un marché unique de l'électricité jusqu'aux mailles les plus fines, l'État multiplie les dérogations afin de placer l'ingénierie et les entreprises du BTP et de l'équipement électrique françaises parmi les leaders mondiaux de l'assemblage complexe de solutions multi-energies en ville.

La sous-variante *acteurs coopératifs* du scénario *collectivité locale* résulte d'un mouvement général de défiance à l'égard des grandes institutions. La création de coopératives d'habitat s'inscrit initialement en rupture par rapport à la propriété individuelle. Les coopérateurs privilégient les postures de voisinage et la prise de décision par consensus. Ces modalités s'avèrent efficaces pour mutualiser les équipements, réduire le recours aux réseaux et minimiser les factures d'énergie. Une synergie s'amorce alors entre la diffusion de l'« esprit coopératif » au sein de copropriétés classiques et les effets d'échelle induits par la fédération de coopératives et de copropriétés. Face à l'urgence climatique et aux pressions citoyennes relayées par des municipalités rurales et des villes moyennes, le législateur autorise l'autoconsommation collective d'électricité (amorcée en 2018). Ces collectivités (cf. scénario *collectivités locales*) trouvent un intérêt à accorder pendant une durée définie et sous certaines conditions négociées une réduction des taxes d'utilisation du réseau électrique. Les technologies de comptabilité dynamique des flux d'électricité (par exemple les block-chain) réduisant drastiquement les coûts de gestion et de facturation, les assemblages de type « coopératives » deviennent sensiblement moins onéreux que le modèle classique. Comme ce modèle maintient sur le territoire les dépenses énergétiques des ménages et des entreprises et réduit l'investissement
public (désormais) local dans le réseau de distribution, un nombre croissant d'intercommunalités – à commencer par celles dont le tissu urbanisé est moyennement dense - encourage les réseaux coopératifs.

Les deux sous-variantes (*grandes entreprises* et *acteurs coopératifs*) sont antagoniques dans le sens où le développement de l'une sur un territoire rend l'autre moins pertinente voire rédhibitoire. Cependant, elles cohabitent dans l'espace. La première - *grandes entreprises* – se déploie particulièrement dans les villes en croissance où se construisent de nouveaux quartiers et où les transformations urbaines sont de grande ampleur, type rénovation urbaine. La deuxième – *acteurs coopératifs* – se déploie dans les villes moyennes et dans les cœurs de villages : l'énergie devient un bien commun autour duquel se redéfinissent des solidarités de proximité. Dans le scénario *collectivités locales* et ses deux sous-variantes, l'État a de facto renoncé à jouer le rôle de prescripteur général. Il n'est plus animé du dogme du marché, ses régulations du secteur du gaz et de l'électricité ne visent plus à maintenir partout le libre choix par les ménages de leur fournisseur de gaz et d'électricité. La transparence des comptes et la traçabilité générale des transactions opérées par les concessionnaires, les coopératives et les intercommunalités lui permettent de traquer les abus de situation dominante et de jouer efficacement un rôle de garde-fous.

Ceci dit, l'avènement du scénario *État prescripteur* est aussi plausible. Nous (Buclet et al. 2016) en avons décrit la raison principale. Confronté à l'urgence climatique et à l'inertie d'un grand nombre de collectivités (notamment celles qui ne remplissent pas les caractéristiques énoncées dans les paragraphes précédents ou bien si des mécanismes qui y sont décrits se grippent), l'État reprend la main dans tous les domaines de l'action gouvernementale. Certes, ce scénario *État prescripteur* conduit rapidement à l'impasse du financement du réseau dénommée « spirale de la mort » (Menanteau et al.) ou « enfer des réseaux » (Dupuy 2011). Un affaiblissement de l'Union Européenne vis-à-vis des souverainetés nationales permettrait à l'État de s'affranchir du dogme du marché unique – européen - de l'électricité et du gaz. Imposer la conversion des excédents d'électricité renouvelables vers le gaz (méthanation) et ses immenses réservoirs paraît à cet égard une solution - technico-politique – très pertinente.

## Synthèse

L'objectif de cette section était de mettre en exergue l'utilisation des concepts de NSE, d'assemblage et de régimes sociotechniques dans le cadre d'une production qui mobilise plusieurs regards disciplinaires. Rappelons que la production de scénarios visait à mettre en lumière l'apport des sciences humaines et sociales et à introduire des questions occultées dans un débat que nous jugions trop exclusivement technique et économique.

Dans la mesure où avaient été identifiés les éléments pérennes (des régimes) qui limitaient le champ des possibles, la projection à l'horizon 2040 permettait de lever certains de ces éléments et ainsi de modifier le champ des possibles. La scénarisation définit des champs des possibles spécifiques à chaque scénario en tenant compte de la nature de l'acteur-pivot, des différents NSE et de l'influence - et des objectifs - de l'acteur prépondérant du scénario sur les NSE. La décomposition des systèmes énergétiques urbains en unités élémentaires correspondant au
périmètre de responsabilité d'un acteur (NSE) permettait de placer les choix de systèmes techniques dans des relations entre acteurs.

La quasi-totalité des NSE décrits dans les scénarios existent déjà sur le plan de la technologie et de l'échelle spatiale ; peu de nouvelles technologies sont mentionnées (méthanation, block chain ...) ; prudemment, nous ne précisons ni leurs lieux ni leur envergure. Chaque scénario se distingue par la motivation principale de l'acteur prépondérant et par des modalités principales d'assemblage avec, en toile de fond, des régimes sociotechniques de l'énergie et de la construction modifiés.

A ce stade, nous pouvons retenir de cette section que :

* une moindre dépendance énergétique est recherchée par les entités collectives (État, collectivités locales, coopératives) : elle vise à maîtriser son destin et à préserver les richesses actuelle et future du territoire. Bien sûr, cette motivation se heurte à d'autres objectifs souvent contradictoires, par exemple à celui de limiter les coûts de transaction, d'investissement et de fonctionnement pour accroître l'attractivité et la « compétitivité » du territoire ;

* les scénarios dessinent des modalités et des échelles d'autonomie énergétique différentes qui pourraient remettre en cause les solidarités existantes, notamment celles définies à l'échelle nationale via les réseaux de gaz et d'électricité : cela concerne l'accès à l'énergie tant pour des personnes que pour des territoires ainsi que les incitations au développement des énergies renouvelables ;

* des changements qui paraissent mineurs et relevant de règles techniques ou administratives peuvent conduire à une modification d'ampleur du régime : ce pourrait être le cas des échanges directs d'électricité entre voisins et riverains que le législateur a appelé « autoconsommation collective ».

Ce sont autant de raisons qui justifient une mise en débat politique de la transition bas-carbone et la contribution des sciences humaines et sociales du territoire et de la ville.
## 5 Relecture de mes travaux sur la planification urbaine au prisme des assemblages socio-métaboliques

Après la généalogie du courant des *Sustainability Transitions Studies (STS)* (chapitre 1), un panorama de sa « branche géographique » et une courte exploration des transitions énergétiques urbaines (chapitre 2), j'ai proposé la notion *d'assemblage de nœud socio-énergétique* et décrit le contexte au sein duquel elle a été élaborée (chapitre 3) et les résultats qu'elle a permis (chapitre 4) dans ce contexte, il convient de mettre à l'épreuve la notion d'autres terrains que ceux pour lesquels elle a été élaborée. Dans un article théorique comparant plusieurs notions, (Bonno et al. 2018) proposent d'utiliser la notion de *nœud socio-énergétique* pour analyser l'opérationnalisation de l'économie circulaire à la jonction de la gouvernance, de la conception urbaine et des méthodes d'évaluation de la durabilité. La notion n'a pas encore armé une grille d'analyse de travaux empiriques.

Puisque ce mémoire doit rendre visible un fil directeur dans mes productions scientifiques, l'occasion est trop belle de revisiter, au prisme de la notion *d'assemblage socio-énergétique*, des productions personnelles – souvent collectives – antérieures. Des trois thématiques qui ont jalonné mon travail de recherche, j'ai privilégié celles relatives aux flux de matière pour préparer la proposition finale d'*assemblage socio-métabolique* (cf. conclusion).

Exit donc les premières années consacrées aux déplacements urbains ; même si l'actualité gouvernementale de septembre 2018 confirme l'hypothèse centrale de ma thèse de doctorant : le changement de paradigme politique de la planification des transports à la gestion durable de la mobilité<fnref n="50" /> ; même si les infrastructures immobiles assemblent des « nœuds socio-matériels de mobilité » au sens d'un ensemble d'éléments matériels conçus ou exploités par un même acteur décisionnel en relation avec des actants à l'image d'une place de stationnement - souvent située près de la frontière entre domaine public et domaine privé (Brès 2005) - ou des stations publiques-privées de vélo en libre-service (Huré 2012). En effet, même si les flux de personnes obéissent globalement au modèle gravitaire (Debizet 2004), l'aménagement des interfaces entre public et privé fait l'objet d'innovations (Debizet 2010), des maitrises d'ouvrage d'infrastructures de mobilité cohabitent dans les mêmes espaces urbains (Debizet 2007; Debizet 2011a), je ne me risquerai pas à assimiler les mouvements de personnes à des flux de matières : quelques pages ne suffiraient pas pour éviter les écueils de cette assimilation.

Restent donc mes travaux consacrés à la construction durable et à la transition énergétique. J'ai sélectionné quatre exemples récents. Ils portent sur l'action publique locale relatives à des objets matériels supports de flux de matière : des réseaux urbains bien sûr mais aussi les bâtiments. Je n'exploite donc pas non plus mes publications spécifiques à la rénovation énergétique (Debizet 2011c; Debizet 2012d; Debizet 2012c), aux modalités de conception de bâtiments (Henry et al. 2006; Debizet et Symes 2008; Debizet et Henry 2009), ni à l'adaptation au changement climatique (Debizet 2011d; Debizet 2012a; Debizet 2012b; Debizet 2013c; Debizet 2013a; Debizet et Dubois 2011; Katia Cristina et Debizet 2015; Katia Cristina et

<footnote n="50">⁵⁰ Le premier ministre et le ministre des transports ont annoncé le 12 septembre 2018 le projet de loi d'orientation de la **mobilité** qui va se substituer à la loi d'orientation des **transports** intérieurs de 1982.</footnote>
Debizet 2016). La grille de relecture de ces travaux combine la notion d'assemblage socio-énergétique et les notions de niche et de régime caractéristique de la MLP.

La première section mobilise une expérience de co-élaboration avec des professionnels d'un guide à destination des urbanistes communaux et des acteurs privés de la construction. Menée de 2012 à 2014, cette collaboration fait elle-même suite à un travail de modélisation d'interactions entre les communes et des constructeurs observées de 2005 à 2009 par des étudiants de master MOBat<fnref n="51" /> dans le cadre de leur formation. Certes, elle illustre la façon dont des résultats scientifiques (Debizet 2013b) peuvent émaner de travaux d'étudiants et d'observation participante lors de collaborations avec des professionnels. Mais le choix de relater cette expérience collaborative ici s'explique surtout par l'analyse fine de la prise en compte dans la planification urbaine et la conception architecturale des interactions énergétiques entre bâtiment, réseaux et « milieux naturels ».

La seconde section relit une monographie portant sur l'élaboration d'une méthode de planification énergétique communale en Suisse. Cette monographie repose sur une enquête menée de 2011 à 2014 dans le cadre d'un programme de recherche de l'ADEME sur la ville durable et d'un congé pour recherche accordé par le CNU et mon université. Cette monographie (Debizet 2014) n'a pas encore fait l'objet de publication ; je l'ai choisie parce qu'elle porte précisément sur l'articulation entre planification énergétique et planification spatiale et suppute des assemblages génériques mobilisant des ressources énergétiques in situ.

La troisième section s'appuie une recherche-action menée en 2016-2017 avec Pierre-Antoine Landel par le laboratoire PACTE, l'Institut d'Urbanisme et de Géographie Alpine de l'université Grenoble Alpes et le bureau d'études Transition. Elle consistait à qualifier les transactions entre ville et montagne dans le cadre de démarches novatrices de « Territoire à Energie Positive » soutenue depuis 2012 par la Région Rhône-Alpes et depuis 2015 par l'État. Des résultats de cette collaboration ont fait l'objet d'un article paru dans la revue de Géographie Alpine en septembre 2018 (Balaye et al. 2018). Ma relecture souligne la dispersion des activités de planifications énergétiques entre des réseaux et des territoires et esquisse, comme dans le cas Suisse, les phases et modalités d'assemblage socio-énergétique.

Enfin, la quatrième section s'aventure hors de l'énergie pour s'intéresser au parcours des eaux pluviales en ville. Elle s'appuie sur une monographie relative au déploiement des toitures végétalisées en Amérique du nord basée sur une enquête menée dans quatre villes nord-américaines dans le cadre du programme de recherche de l'ADEME déjà mentionné dans la seconde section. Considérer le bâtiment et sa toiture végétalisée comme un nœud socio-hydrique re-socialise les relations entre réseau et milieu naturel, elles-mêmes redéfinies par plusieurs des leviers de planification urbaine.

<footnote n="51">⁵¹ La spécialité du master Maitrise d'ouvrage et management de patrimoine bâti (MOBat) a été créée en 2001 par l'UFR Mécanique, l'UFR Développement Gestion Économie et Société et l'École Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble. Elle est actuellement portée par l'Institut d'Urbanisme et de Géographie Alpine de l'Université de Grenoble Alpes.</footnote>
## 5.1 Boite à outils climat pour la planification urbaine et l'accompagnement des projets immobiliers (Métropole grenobloise - France)

De 2012 à 2014, j'ai accompagné Grenoble Alpes Métropole dans la rédaction de sa *Boite à Outils Air Climat Urbanisme* (BàO) (Bertrand et al. 2014). En application de son Plan Climat, l'institution métropolitaine souhaitait que les communes – alors responsables de l'urbanisme – prennent davantage en compte les enjeux climatiques et de qualité de l'air. De fil en aiguille, je me suis retrouvé dans une fonction de co-rédacteur du document de 248 pages.

De nombreuses propositions de ce document ont été reprises dans le Plan Local d'Urbanisme (PLU) de la Métropole grenobloise. Prochainement soumis à enquête publique après quatre ans d'élaboration, ce PLU se substituera aux PLU communaux. La démarche de co-pilotage des projets immobiliers décrite dans ce guide a été mise en œuvre par des communes de l'agglomération avec l'aide du CAUE de l'Isère. Ma contribution à la BàO s'appuie sur connaissances accumulées dans le cadre d'activités d'enseignement et de recherche, d'un colloque national en 2008 (Debizet 2008a) et d'un chapitre du cahier RAMAU n°6. (Debizet 2013b).

Guide et référentiel, la BàO se focalise sur la préparation par l'autorité locale des deux documents clés encadrant la production immobilière : le Plan Local d'Urbanisme (PLU) et l'autorisation de construire. Elle vise à apporter des connaissances environnementales et climatiques ainsi que des outils d'évaluation aux professionnels de l'urbanisme pour les aider à traiter ces enjeux :

* lors de l'élaboration du PLU<fnref n="52" /> : la BàO explique et décrit des pistes pour un PLU ambitieux en matière de lutte contre le changement climatique et propose des formulations qu'il est possible d'intégrer dans chaque pièce constitutive du PLU en fonction des thématiques prioritaires sélectionnées par les responsables de l'urbanisme communal,

* au cours du dialogue – souvent informel initialement – avec le porteur de projet immobilier par le(s) responsable(s) de l'urbanisme de la commune à chacune des étapes de la conception jusqu'à la délivrance formelle de l'autorisation de construire et celle de l'attestation de conformité. Ce dialogue est une forme de *co-pilotage* par la commune de la conception du projet immobilier.

J'ai étroitement contribué à la conception du guide : de la démarche générale d'intégration des enjeux air et climat jusqu'aux prescriptions détaillées mobilisables dans les activités que ce guide prête aux élus, aux urbanistes et aux porteurs de projet immobilier :

* l'organisation générale du guide ;

<footnote n="52">⁵² Quand le projet de rédaction de la BàO a démarré en 2012, le PLU était porté par chaque commune dans l'agglomération grenobloise. Le passage de la Communauté d'Agglomération en Métropole (loi MAPTAM) a impliqué le transfert de la compétence urbanisme des Communes à la Métropole et la préparation d'un nouveau PLU (métropolitain).</footnote>
* les compétences acquises et requises des professionnels, le positionnement du guide par rapport à des réglementations existantes ;

* les moments d'élaboration du PLU et de dialogue avec les acteurs de la construction ;

* les arbitrages entre urbanisme réglementaire (PLU) et urbanisme négocié (co-pilotage) ;

* les besoins d'objectivation du dialogue et le choix des indicateurs en fonction de leur mobilisation au cours du processus de conception architecturale et technique.

J'ai rédigé l'essentiel du volet co-pilotage, un AMOHQE ayant été recruté pour la rédaction détaillée des fiches indicateurs. Ceci étant dit, les co-auteurs ayant été relecteurs très actifs de plusieurs parties dont ils n'ont pas rédigé le premier jet, aucune partie de la BàO ne peut être revendiquée par un auteur unique.

## Structure de la BàO

* **Edito politique**
  par les VP Habitat, logement & politique foncière / Environnement air, climat et biodiversité / Transition énergétique et aménagement numérique

* **Introduction**
  Vocation du guide / Méthode d'élaboration collégiale,

* **Cadrage enjeux : Liens entre climat et urbanisme**
  Étalement urbain / Impact environnemental / Réponses aux enjeux environnementaux de l'urbanisation / Commune : avant-dernier-maillon de la chaîne

* **Cadrage processus : Portage et co-pilotage de projets immobiliers**
  Motivation des maîtres d'ouvrage immobilier / Marge de manœuvre des communes, Intérêt à collaborer

* **Déclinaison des enjeux Air & climat en thématiques et orientations d'urbanisme**
  Quels enjeux, quels objectifs ? / 16 orientations d'urbanisme durable / 47 objectifs pour les projets immobiliers

* **Mode d'emploi de la Boite à outils**
  Quand utiliser ce guide ? Quelles opérations sont concernées ? Comment optimiser l'utilisation de cette Boite à outils ? Comment lire et utiliser chacun des livrets ?

* **Synoptique des fiches génériques**
  Rubriques du PLU / Étapes du co-pilotage / Indicateur objectivé

* **7 livrets thématiques**
  Confort d'hiver / Confort d'été / Végétalisation / Cycle de l'eau / Production énergétique / Accessibilité & stationnement / Nuisances air-bruit

### 5.1.1 Notion de co-pilotage

Le co-pilotage correspond à l'action de la commune - délivrant l'autorité de construire - au cours du processus de conception architecturale en vue de l'orienter et satisfaire ses objectifs. La qualité environnementale n'est pas le seul champ des objectifs que les communes discutent avec un porteur de projet immobilier. Les caractéristiques des locaux commerciaux en rez-de-
chaussée, de l'accessibilité automobile ou encore la position des logements sociaux<sup>53</sup> sont
souvent discutées avec les promoteurs immobiliers et leurs maîtres d'œuvre : par exemple, pour
les logements sociaux : leur taille, leur position dans le bâtiment, le partage des accès avec les
logements en accession, etc. Ceci étant dit, la BàO se focalise sur les dimensions
environnementales.

Concrètement, la commune s' invite dans le processus de conception au côté du maître d'ouvrage en organisant des revues de projet à différentes étapes : plan masse, esquisse, APS et parfois jusqu'à la rédaction des pièces du permis de construire. A chaque étape, la commune vérifie la prise en compte des prescriptions puis valide la proposition ou demande des ajustements (Buhe 2008; Debizet 2008b; Henry 2008; Roux, Jean-Michel 2008).

Ce dialogue en amont du dépôt de la demande d'autorisation de construire entre un porteur de projet immobilier et un ou des responsable(s) de la commune est fréquent en France. Il n'est pas cadré par le code de l'urbanisme ; il suit un processus de décision interne à la commune, parfois formalisé par une note interne voire par des délibérations du conseil municipal ; dans ce dernier cas, la démarche est rendue publique (Buhe 2008; Debizet 2008b; Henry 2008; Roux, Jean-Michel 2008).

C'était le cas à Grenoble. Initiée en 2003-2004, la démarche de co-pilotage a été systématisée en 2006 : elle se définit par une liste écrite d'exigences, 2 à 3 revues de projets entre le porteur de projet immobilier et son architecte avec l'adjoint à l'urbanisme aidé par ses services et discussions en commission « écologie urbaine ». Elle inclut aussi une réunion avec les riverains juste avant le dépôt de la demande d'autorisation de construire (Henry 2008). Le constructeur doit inviter tous les résidents des rues voisines. Les élus se présentent comme observateurs en début de réunion puis le maître d'ouvrage et son architecte exposent le projet architectural avant la discussion. Peu après la réunion, les élus et l'urbaniste municipal font le point avec le maître d'ouvrage et l'architecte et définissent ensemble d'éventuels ajustements (Debizet 2013b).

A l'époque où nous tentions de modéliser le co-pilotage, aucune publication scientifique ne portait sur cette démarche pourtant assez généralisée. C'est en tutorant des mémoires de stage d'étudiants en master DESS Management de construction et en analysant des projets novateurs de construction durable dans le cadre d'une recherche financée par le PUCA (Henry et al. 2006) que nous avons observé que de nombreux maîtres d'ouvrages immobiliers se pliaient à des attentes de la commune sans que le règlement d'urbanisme ne les aient prescrites. Nous avons progressivement modélisé ce processus, mise à l'épreuve de projets d'équipes d'étudiants du master MOBat avant de le soumettre à la discussion de pairs (Abrial 2008; Bobroff 2008; Souami 2008) et de professionnels lors d'un colloque co-organisé par l'ADEME, la Région Rhône-Alpes et l'Université de Grenoble (cf. encadré ci-dessous).

Activités et corpus ayant conduit à la modélisation du co-pilotage de la qualité
environnementale des bâtiments

<footnote n="53">53 Les plus grandes communes de l'agglomération imposent un taux de 20 à 35% de logements sociaux dans les opérations immobilières en accession.</footnote>
* Tutorat de stages d'étudiant du DESS Management de Constructions promotion immobilière et maîtrise d'ouvrage habitat social à partir de 2001

* Recherche *Compétences, expertises et gestion de projet en construction durable* (direction E. Henry) 2004-2006 financé par le PUCA en partenariat avec West England University
Analyse de 10 bâtiments novateurs en termes de qualité environnementale dont plusieurs selon les démarches HQE (France) et BrEEAM (Royaume-Uni) : tableau de bord environnemental, interaction avec partie prenantes, dérogation aux normes techniques et règles usuelles, processus concourant

* Encadrement de projets d'équipe du Master Maîtrise d'ouvrage et management de patrimoine bâti (MOBat, ex DESS Management de Constructions) sur les interactions entre municipalités et porteurs de projets immobiliers en phase conception :

* Une ZAC innovante à Échirolles, Étendre la démarche QE à l'habitat collectif (diffus-ndlr), Aydogan, Dulac, Vivrat, Wolff, (sous la dir. G. Debizet et J.-M. Roux), avril 2007

* Ville d'Échirolles Incitation à la qualité environnementale dans la promotion privée, Grenier, Lux, Alvaro, Lefur, (sous la dir. G. debizet), avril 2008

* Programmation conjointe ville – promoteurs d'un quartier durable La Motte-Servolex, Anne, Doremus, Ladjal (sous la dir. E. Henry et J.-M. Roux), avril 2008

* Promotion privée et co-pilotage environnemental d'un projet de construction Vaulx-en-Velin, Bigot, Huart, Magnier, Sabat, Vigier, (sous la dir. G. Debizet et A. Lambert), avril 2009,

* Co-pilotage de la QEB sur le quartier de Bonne à Grenoble, Feidt, Moshkanbarians, Parmentier (sous la dir. G. Debizet et M. Leullier), avril 2009

* Colloque Bâtiment et urbanisme durable – Villes et constructeurs vers un co-pilotage de la qualité environnementale des projets, Grenoble, 11-12 juin 2008, ADEME, Région Rhône-Alpes, Université Grenoble PACTE
* Conférences et ateliers sur 4 terrains (Bourg-les-Valence, Échirolles, Grenoble, La Motte-Servolex), Table-ronde

* Communications : Forum du Plan climat de Grenoble Alpes métropole (2009), Rencontres RAMAU (2012), Assises européennes de la transition énergétique (2013)

* Appui méthodologique à la Boîte à outils Climat et Urbanisme de Grenoble Alpes Métropole, Université Grenoble, Laboratoire PACTE, 2011-2014

La commune dispose de leviers implicites pour peser sur la conception architecturale des projets immobiliers, même lorsque le foncier a été vendu par un propriétaire privé. Primo, la rentabilité d'une opération requiert une synchronisation entre commercialisation, financement bancaire, conception et autorisation de construire ; or, la commune peut assez facilement demander des pièces complémentaires et de ce fait décaler, de bimestre en bimestre, la délivrance de
l'autorisation de construire. Secundo, l'élu municipal et le personnel du service urbanisme connaissent très bien les enjeux qui ont été portés par les riverains lors de l'élaboration du PLU et par les recours de tiers consécutifs à la délivrance d'autorisations de construire. Satisfaire les attentes de la commune, c'est susciter sa bienveillance vis-à-vis du projet et bénéficier de ses conseils en vue de son aboutissement. Tertio, le maître d'ouvrage est partie prenante d'un système d'acteurs local sur lequel la commune est potentiellement influente car elle fournit régulièrement du foncier aux maîtres d'ouvrage. Principal prestataire de ces derniers, l'architecte fait généralement lui aussi partie de ce système d'acteurs local : les communes et leurs satellites commandent régulièrement des prestations de maîtrise d'œuvre (Debizet 2013b).

### 5.1.2 Déclinaison de l'objectif bas-carbone dans l'urbanisme

La lutte contre le changement climatique comprend usuellement deux volets : l'adaptation aux effets du changement climatique et l'atténuation qui consiste à réduire les émissions de gaz à effet de serre, objectif appelé aussi « bas-carbone ». Au vu de la BàO, quelles prescriptions à l'adresse de la construction immobilière visent l'objectif bas-carbone ?
<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 5-1 Thématiques et orientations (source Boites à Outils Air Climat Urbanisme, Grenoble Alpes Métropole, AURG PACTE, 2014)</figcaption></figure>

Les prescriptions relatives à la production d'énergie consommée dans le bâtiment et visant à réduire les consommations d'énergie associées au confort estival et hivernal s'inscrivent en totalité dans l'objectif bas-carbone. Cependant, elles ne sont pas les seules (figure 5-1) : la végétalisation et le cycle de l'eau améliorent le confort estival, l'accessibilité et le stationnement influencent le choix modal ; la réduction des nuisances urbaines pourrait être ajoutée car rendre l'espace urbain plus attractif contribue à restreindre l'étalement urbain très consommateur d'énergie fossile pour la mobilité.

### 5.1.3 Le bâtiment comme nœud socio-énergétique actif

Le bâtiment échange de l'énergie avec son environnement : il reçoit de l'énergie par les réseaux publics et sous forme de rayonnement solaire par ses façades et toiture, capte des thermies dans
l'air ou dans le sol (entrée air neuf, pompe à chaleur ...). Dans le sens inverse, il rejette de la chaleur (évacuation de gaz brulés et d'air vicié, déperditions et rayonnement par les parois ...) et éventuellement en injecte dans le réseau.

Selon la BàO (figure 1-1), l'objectif bas-carbone de Grenoble Alpes Métropole se décline ainsi au secteur de l'immobilier :

* Réduire les besoins en chaleur (confort d'hiver) ou en rafraîchissement (confort estival) du bâtiment ;

* Bénéficier des apports solaires passifs (hiver) ou s'en protéger (été), contribuer au confort thermique des espaces urbains (végétalisation, cycle de l'eau, confort d'été) ;

* Privilégier les énergies renouvelables et les filières locales, permettre la flexibilité de l'approvisionnement (modes de production) ;

* Favoriser l'usage des modes de mobilité bas-carbone.

La vérification de la mise en œuvre de ces orientations repose sur des indicateurs opérationnels. Prenons l'exemple de la thématique *confort d'hiver* (figure 5-2). L'enveloppe thermique doit être limitée en surface (COH4), placée à l'extérieur pour préserver l'inertie thermique (COH5), les baies vitrées des pièces de vie (COH2) doivent être orientées sud-est à sud-ouest et plus vastes que les autres (COH1, COH3). L'air entrant doit être préchauffé par les apports solaires ou par l'air sortant (COH6) et les baies suffisamment grandes pour limiter le besoin d'éclairage artificiel (COH7). J'épargne au lecteur l'énoncé des indicateurs relatifs au *confort d'été* et aux *modes de production énergétique*. Il en ressortirait que les prescriptions visent à accroître les échanges thermiques avec le milieu aux moments où ils contribuent au confort du logement.
<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>Figure 5-2 Objectifs urbanisme et immobilier et indicateurs Confort d'hiver (source Boites à Outils Air Climat Urbanisme, Grenoble Alpes Métropole, AURG PACTE, 2014)</figcaption></figure>

L'autorité délivrant l'autorisation de construire veille ainsi à préserver les biens communs (Ostrom 1990) que représentent l'air ainsi que le sol et l'eau dans lesquels les pompes à chaleur puisent de la chaleur en hiver et du froid en été. Ainsi, le bâtiment échange avec le milieu qui l'entoure (soleil, air, eau, sol) ; ce milieu est partagé avec les riverains, les passants et d'autres personnes situées en aval des flux : l'autorité délivrant l'autorisation de construire exerce une vigilance au nom des personnes susnommées.

Le bâtiment est également approvisionné en énergie par des réseaux : électricité, gaz, chaleur. Le volet co-pilotage de la BàO suggère des exigences relatives à trois performances : d'une part, la couverture des besoins en ECS et des besoins de chauffage par des énergies renouvelables, d'autre part, un système de chauffage collectif par fluide caloporteur basse température (exemple plancher chauffant) qui « offre la possibilité de diversifier les solutions énergie renouvelable ». Avec la préconisation de l'inertie thermique, il s'agit alors de fabriquer des bâtiments plus autonomes par rapports aux réseaux ou, dans le cas d'approvisionnement au réseau de chauffage urbain, un territoire urbain lui-même plus autonome.

Une maitrise des échanges avec le milieu - commun - et une plus grande autonomie par rapport au réseau et aux ressources exogènes : attendues par la puissance publique, ces deux orientations positionnent le bâtiment comme un nœud socio-énergétique actif qui interagit avec le milieu et les réseaux.
5.1.4 Le poids du régime sociotechnique de la construction

Une question récurrente que nous nous sommes posée lors de la rédaction du guide fut la répartition des prescriptions entre le volet PLU et le volet co-pilotage, autrement dit entre l'urbanisme réglementaire et l'urbanisme négocié. Idéalement, nous aurions souhaité positionner dans la partie réglementaire ce qui préserve l'ensemble des biens communs (air, eau et sol) ; le positionnement dans le volet co-pilotage aurait été réservé aux prescriptions aux effets contradictoires, positifs selon une thématique et négatifs selon une autre thématique ou d'autres enjeux urbains, par exemple la qualité architecturale ou le coût de construction. L'objectif était de laisser de la latitude aux concepteurs afin qu'ils élaborent les meilleurs compromis en fonction du site et des attentes de leur client. Cependant, un critère fut nettement plus discriminant : la robustesse juridique des prescriptions du PLU. En effet, un PLU peut être annulé par un tribunal administratif s'il n'est pas compatible avec le code de l'urbanisme ou entre en contradiction avec une quelconque loi de la République Française.

La partie « règlement » du PLU - celle qui est directement opposable - est historiquement constituée de 14 articles, chacun correspondant à un enjeu défini - depuis plusieurs décennies - par la loi ; jusqu'à récemment, aucune obligation ne pouvait être introduite si elle ne pouvait être rattachée à une thématique. C'était le cas pour l'énergie et le système constructif : des orientations peuvent être énoncées dans la partie Plan d'Aménagement et de Développement Durable (PADD) mais non dans la partie « règlement ». En effet, le législateur craignait que l'introduction de telles prescriptions par une autorité locale ne crée des niches<fnref n="54" /> locales dérogeant au grand marché national de la construction<fnref n="55" />. Au moment de la rédaction de la BàO, la structure du règlement en 14 articles n'était déjà plus imposée par la loi mais elle continuait - et continue - de structurer la pensée des urbanistes impliqués dans la rédaction du guide. Forts de leur connaissance de la jurisprudence, des juristes de l'urbanisme de l'Agence d'Urbanisme de la Région Grenobloise et de l'État (Direction Départementale des Territoires) ont dissuadé les rédacteurs de la BàO d'introduire des prescriptions relatives à l'énergie dans le « règlement ». Par conséquent, les urbanistes co-rédactrices de la BàO ont fait preuve de créativité en rédigeant des prescriptions répondant de facto à l'objectif bas-carbone dans des articles qui n'étaient pas conçus dans cet objectif. Un exemple pour l'illustrer : elles proposent de « tenir compte de l'ensoleillement souhaité pour fixer la distance minimale entre deux constructions à usage d'habitat sur une même parcelle. L'objectif (officieux c'est à dire énoncé dans la BàO mais pas dans le futur règlement - ndlr) est de limiter les ombres portées (en hiver - ndlr) des bâtiments les uns sur les autres. ». Cette recommandation concerne le contenu de l'article 8 qui traite de l'implantation des constructions les unes par rapport aux autres sur une même propriété, c'est à dire des relations de riveraineté.

Nous avons prêté une grande attention à l'objectivation des exigences du volet co-pilotage par les deux parties. Il importe que les représentants de la commune puissent vérifier rapidement si le projet satisfera les exigences. Ces deux caractéristiques – objectivation et vérification – ont

<footnote n="54">⁵⁴ Il s'agit d'une reformulation de ma part.</footnote>

<footnote n="55">⁵⁵ Les seules performances énergétiques renforcées qu'un PLU peut introduire correspondent aux labels nationaux précisément définis par le gouvernement.</footnote>
guidé la définition des indicateurs opérationnels (cf. figure 5-2) ; chacun fait l'objet d'une fiche de 1 à 2 pages qui précise aussi des seuils de performance ou des principes constructifs à respecter. Il importait que la vérification puisse être faite par un instructeur d'urbanisme règlementaire en quelques secondes ou minutes. Ce critère éliminait des formulations qui nécessitent des calculs thermiques (énergie, température), hydrauliques (eau) ou biologiques (végétation). Autrement dit, les compétences cognitives des représentants de l'autorité autorisant la construction conditionnent le contenu des prescriptions. Cela me conduit à considérer la répartition des savoir-faire et les habitus professionnels comme des composants/dimensions du régime de la construction.

Le régime de la construction s'avère marqué par trois grandes temporalités :

* la planification urbaine dont la commune et/ou l'intercommunalité est l'acteur décisionnel, en interaction avec des actants ;

* la conception et la réalisation dont le maître d'ouvrage, les maîtres d'œuvres et les entreprises de construction - chacun selon des responsabilités définies par la loi et la jurisprudence - sont des acteurs-pivots (Mitchell, Agle et Wood 1997) ;

* l'utilisation et le fonctionnement du bâtiment auxquels participent directement les propriétaires, les occupants, le gestionnaire et les exploitants. Des ajustements du bâti sont opérés ne serait-ce que lorsque des équipements deviennent obsolètes.

Enfin, remarquons que la planification urbaine bas-carbone et le co-pilotage concentrent l'enjeu énergétique sur l'usage chaleur. L'électricité n'apparaît qu'à propos de l'éclairage naturel, qui permet de minimiser l'éclairage artificiel. Cela s'explique-t-il par le fait que les usages domestiques de l'électricité relèvent d'appareils mobiles, autrement dit, qui ne font pas partie de l'immobilier, parce que les communes urbaines n'ont pas de levier sur le réseau électrique ou parce que l'électricité française est déjà très peu carbonée (Menanteau et Blanchard 2014b) ? Nous apporterons des réponses à cette question plus loin.

## Synthèse 5.1 Action climatique des villes sur les projets immobiliers

La conception d'un projet immobilier induit un assemblage socio-énergétique. Il connecte l'infrastructure énergétique privée du bâtiment - à un ou plusieurs réseaux de distribution d'énergie. Ce processus s'effectue en aval d'une planification urbaine, volet local du régime sociotechnique de la construction qui offre, sur le plan réglementaire, peu de latitude aux institutions locales sur les aspects énergétiques. Ainsi, le régime sociotechnique de la construction se conçoit en articulation avec les régimes sociotechniques de l'énergie que nous avons présentés dans le chapitre 3.

La lutte contre le changement climatique a conduit des villes à prendre en compte l'objectif bas-carbone et à développer les énergies renouvelables in situ ou proches. L'État lui-même a cherché à généraliser cette attention en obligeant les villes à réaliser un plan climat. Si la ville dispose de leviers puissants et officiels dans les projets urbains (cf. chapitre 3) pour jouer un rôle moteur dans l'assemblage socio-énergétique, ses leviers réglementaires sur les projets immobiliers en diffus (cette section) sont faibles. Elle dispose cependant d'autres leviers pour orienter la conception via une démarche d'urbanisme négocié.
## 5.2 Méthode de « planification énergétique communale » (Suisse)

De 2011 à 2014, j’ai mené une recherche pour l’ADEME intitulée « Chemins de l’innovation urbaine » dans le cadre du programme Observation de la Recherche sur la Ville Durable animé par Anne Grenier. Elle portait sur trois innovations urbaines diffusées dans des pays fédéraux : les politiques de déploiement des toits verts en Amérique du nord, la prise en compte de l’ilot de chaleur urbain au Canada et une méthode de planification énergétique communale en Suisse. Les théories expliquant la diffusion de l’innovation (Flichy 1995; Rogers 2003) constituaient le substrat conceptuel. Les monographies empiriques ont fait l’objet d’enquêtes approfondies menées pendant un congé pour recherche dans chacun des pays grâce à l’accueil en résidence des professeurs Raymond Levitt de Stanford University, Franck Scherrer de l’Université de Montréal et Antonio Da Cunha de l’Université de Lausanne. L’ensemble a fait l’objet d’un rapport de recherche (Debizet 2014) et une communication sous l’égide de l’ADEME(Debizet 2015a).

La planification énergétique communale (PEC) se situe en Suisse à l'intersection de deux grands domaines d'action publique : la construction (et la rénovation) des bâtiments et l'aménagement. Selon la constitution de la confédération, le cadrage de ces deux domaines d'action communale relève des Cantons. En 2012, la méthode PEC avait fait l'objet d'expérimentations par des communes et était en voie de finalisation au moment de l'enquête : elle n'était donc pas mise en œuvre de façon formalisée.

### Méthodologie de la monographie : Planification énergétique communale en Suisse

L'enquête a été menée au cours du premier semestre 2012. Des échanges avec mes collègues de l'Institut de Géoscience et de durabilité de l'Université de Lausanne ont permis d'identifier les organisations en charge de la diffusion d'innovations en matière de planification énergétique communale : l'Office Fédéral de l'Aménagement, l'association Cité de l'Énergie (version francophone de Energiestadt), le Centre de Recherches Énergétiques et Municipales, les bureaux d'études BG Conseil et Amstein&Walthert et des urbanistes ainsi qu'au niveau cantonal : le service de l'énergie et celui de l'aménagement du territoire du canton de Fribourg. Dans chaque cas, j'ai interrogé la personne impliquée dans la diffusion et/ou ayant, aux dires de nos informateurs, une distance critique. Quatre universitaires ont été interrogés : des universités de Genève et Lausanne et des Écoles Polytechniques Fédérales de Zürich et de Lausanne. Les résultats de la recherche ont été présentés à l'équipe du CREAT de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne dirigée par Jérôme Chenal.

La littérature scientifique -peu étoffée- sur les politiques énergétiques locales, cantonales et fédérales a été complétée par une littérature grise émise par les organisations. Les entretiens ont été menés de façon semi-directive : la personne interrogée est invitée à décrire son parcours professionnel et son organisation puis à raconter l'histoire de la planification énergétique territoriale sur son territoire d'action ou ailleurs (confédération ou canton) ; des questions de relance (visant à remettre en récit) et directives (obtenir des informations sur des points précis pré-identifiés) étaient prévues. Préparant d'éventuelles relances, la grille d'entretien s'appuie sur les cadres d'analyse proposés par Flichy (Flichy 1995; Debizet 2010) (cadre de fonctionnement, cadre d'usages, imaginaire technique et imaginaire social) et Rogers (2003) :
caractéristiques d'adoptabilité : avantage relatif, compatibilité, simplicité, essayabilité, observabilité ; phase d'adoption : connaissance, conviction, décision, application, confirmation ; vecteurs : canaux de communication, agence de changement, intensité d'interaction, obligation ou pas.

Présentons l'hypothèse initiale de l'ensemble de la recherche des trois monographies : les innovations dans le champ de l'urbanisme qui visent à lutter contre le changement climatique se diffusent d'une ville à d'autres sans nécessairement passer par des injonctions fédérales ou étatiques. Or, ce n'est pas cette hypothèse plus ou moins confirmée par nos analyses que je discute ici. Mon présent objectif est double : d'une part : identifier en quoi la notion d'assemblage socio-énergétique transparait dans la méthode de planification énergétique communale ; d'autre part, apprécier la pertinence heuristique de la notion.

## Un volet énergie dans la planification spatiale de la commune

Notre attention se porte ici sur la méthode préconisée par les institutions publiques et associatives en charge de l'énergie et du développement territorial : l'association Cité de l'énergie (qui rassemble de nombreuses communes suisses volontaristes en matière de transition énergétique), l'Office fédéral du Développement Territorial et SuissEnergie (un consortium public qui regroupe le Département (ministère) fédéral en charge de l'énergie et de l'environnement et les directeurs cantonaux de l'énergie).

La méthode de Planification Énergétique Communale (MPEC) est décrite dans un ensemble de huit fascicules disponibles sur le site de l'association Cité de l'énergie à destination des « spécialistes et des responsables communaux ». La MPEC s'incarne par trois formes de rendu : un rapport, la description de mesures et des cartes. Une première carte communale récapitule de façon spatialisée le potentiel énergétique (forêts, eaux, déchets ...) vers la chaleur, les réseaux existants (gaz ou chaleur) des zones urbanisées et les sites possibles de transformation concentrée de chaleur (figure 5-3).
<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 5-3 Exemple de carte des ressources, réseaux et zones de consommation (source : Cité de l'énergie, SuisseEnergie et ARE 2013)</figcaption></figure>

Une deuxième carte communale présente le concept **énergétique** par zone urbanisée ou à urbaniser. Le concept **énergétique** désigne le vecteur, les sources et les infrastructures qui les relient visant à assurer les besoins énergétiques d'un bâtiment, d'un îlot ou d'une zone plus étendue. Cependant, l'assise de la méthode PEC ci-dessus est limitée aux besoins de chaleur, ceux qui ne peuvent légalement plus être assurés par l'électricité dans les bâtiments neufs<fnref n="56" />.

La version initiale de la méthode portée par l'association Cité de l'énergie, la PEC concernait tous les vecteurs énergétiques et tous les usages, y compris l'électricité spécifique. Il n'est pas improbable que les acteurs de l'électricité aient pesé pour que le réseau électrique ne fasse pas l'objet d'une planification par les communes. La régulation de l'électricité en Suisse relève de la compétence fédérale. De façon assez générale dans les villes suisses, les relations entre la régie publique – les « Services industriels » qui gèrent généralement le réseau de distribution électrique d'un nombre important de communes du canton - et le service aménagement (urbanisme) des communes sont tendues. Chacun veille à garder ses prérogatives. L'irruption de la thématique énergie dans le champ de l'aménagement suscite des craintes de part et d'autre. La concentration opérée depuis une vingtaine d'années dans le secteur de la production d'électricité - par fusion des activités de production des « Services Industriels » municipaux et cantonaux - a conforté la logique économique y compris des « Services industriels » gestionnaires de réseau au détriment de la proximité avec les institutions territoriales (Pflieger 2008).

<footnote n="56">⁵⁶ Depuis une vingtaine d'années, les cantons ont progressivement interdit l'utilisation du vecteur électrique pour le chauffage des bâtiments neufs.</footnote>
En conséquence, les cartes présentent le potentiel et les besoins (figure 5-4) ainsi que les intentions en termes d'infrastructure d'approvisionnement énergétiques satisfaisant les besoins de chaleur des bâtiments, par exemple pour les zones colorées (figure 5-4) : réseau de gaz de ville, mini-réseau de chaleur (chauffage à distance CAD) alimenté par la récupération de chaleur des eaux usées (bleu ciel) ou la géothermie profonde (vert) ou bien encore le chauffage individuel à partir de pompes à chaleur eau/eau ou du gaz livré (bleu foncé).

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Figure 5-4 Exemple de carte selon l'approvisionnement (source : Cité de l'énergie, SuisseEnergie et ARE 2013)</figcaption></figure>

Ces cartes ont vocation à être intégrées dans le document de planification spatiale, l'équivalent du Plan Local d'Urbanisme<sup>57</sup>. Le raccordement au réseau de chaleur public pourrait être rendu obligatoire sous réserve de compétitivité avec d'autres vecteurs.

> Lorsqu'un chauffage à distance (ndlr - réseau de chaleur) public est approvisionné par des rejets thermiques ou des énergies renouvelables, qu'il offre de la chaleur à des conditions techniques et économiques raisonnables, et qu'il approvisionne des zones selon l'al. 6, le Canton ou la Commune peut obliger les propriétaires d'immeubles à raccorder leur bâtiment au réseau dans un délai approprié et de permettre le passage des conduites. MoPEC<sup>58</sup>

<footnote n="57"><sup>57</sup> Le nom des documents de planification spatiale locale diffère selon les cantons, ils ne sont donc pas utilisés dans ce mémoire.</footnote>

<footnote n="58"><sup>58</sup> Extraite de Modèle de Prescriptions Énergétiques Des Cantons (MoPEC), Conférence des directeurs cantonaux de l'énergie. 2008'.</footnote>
Cependant, il n'est pas certain que les communes aient l'audace de l'imposer aux propriétaires existants pour des raisons électorales et juridiques. En effet, la constitution et la jurisprudence fédérale protègent la propriété foncière et limitent l'imposition de règles par les autorités communales et cantonales (Donzel et Flueckiger 1999). L'imposition semble plus facile pour les bâtiments neufs.

> *Les planifications directrices sont fixées par l'État et les communes, ce sont des accords cadre sur des grosses taches du territoire qui vont être en mutation, et qui ensuite vont se décliner dans des aménagements spécifiques, qui sont les plans localisés de quartier, les plans des zones agricoles spéciales, ou les plans directeurs des zones industrielles. Et là on tombe dans la planification impérative. C'est à dire qu'une fois que l'on a élaboré ces plans localisés de quartier et que l'on a élaboré des concepts énergétiques à ces échelles-là, ils sont opposables à des tiers. C'est-à-dire qu'ils sont entérinés par l'État et n'importe qui vient ensuite construire dans ces zones, doit s'y conformer.* (Entretien bureau d'études)

C'est donc une démarche en deux temps qui se dessine : celui de la planification énergétique et celui des mesures la mettant en œuvre.

La planification énergétique est élaborée par la commune en quatre phases (Analyse détaillée des besoins en énergie et en chaleur / Inventaire du potentiel énergétique / Coordination spatiale et objectifs / Catalogue de mesures). La démarche est proche de celle des plans climat : inventaire des consommations finales et des émissions / orientations / programme d'actions. Cependant, elle diffère par la formalisation explicite de « concepts énergétiques » et leur zonage par le document de planification spatiale. L'énergie est explicitement un des volets de la planification : "Le plan directeur communal fixe les objectifs de la commune au minimum en matière d'utilisation du sol, de ressources du sous-sol, de mobilité, de sites et paysage et d'énergie". Loi d'Aménagement du Territoire et des Constructions du Canton de Fribourg de 2008

Ensuite, la mise en œuvre touche concrètement la matérialité. Elle peut notamment consister à créer ou étendre un réseau de chaleur reliant des ressources énergétiques renouvelables ou fatales - in situ ou proches - et un éventuel approvisionnement exogène à des bâtiments. L'enquête menée en suisse ne portait pas sur cette phase-là contrairement à la recherche Écoquartier Nexus Énergie que nous avons développée dans le chapitre 3.

Ceci étant dit, ces deux activités sont à considérer dans une dialectique itérative. La connaissance de projets urbains ou des études d'extension de réseau sont généralement prises en compte dans le document de planification. La vision prospective d'assemblages nourrit la planification.

### Synthèse 5.2 Une véritable planification spatiale et privilégiant des assemblages standardisés ?

Nous retenons de cette relecture que la planification énergétique communale/territoriale suisse adopte des principes de l'approche métabolique de mobilisation prioritaire de la ressource locale. Le réseau de chaleur public piloté par la commune ou un opérateur à qui la commune délègue le service public constitue à première vue le système énergétique de référence de la
planification énergétique elle-même communale. Il n'est pas impossible qu'une infrastructure
privée de production de chaleur et de distribution vers plusieurs bâtiments (cf. 3.2) soit réalisée
en aval de planification mais elle sera pensée comme une alternative au cas où « l'offre de la
chaleur (du réseau communal) ... ne remplit pas des conditions techniques et économiques
raisonnables ».

La planification semble privilégier un type d'assemblage socio-énergétique déjà usuel dans de
nombreuses grandes communes suisses. La carte fixe le périmètre du projet et de l'extension.
La marge de manœuvre laissée à la phase projet pourrait se limiter au dimensionnement des
équipements de capture des ressources énergétiques proches et à l'éventuel - mais souvent
nécessaire dans les grandes villes – complément exogène apporté par le réseau de gaz comme
nous l'avons observé dans les trois réseaux de chaleur de quartier français (cf. 3.3).

Des analyses fines de projets de création ou d'extension de réseau de chaleur seraient
nécessaires pour apprécier le formatage opéré par la conjugaison de la planification énergétique
communale et du régime sociotechnique des réseaux de chaleur cantonal/fédéral. L'on peut
s'interroger sur les marges de manœuvre en termes d'obligation de raccordement (discuté à
Nanterre et Fontaine), de définition du périmètre (discuté à Nanterre), de possibilité de
subventions exogènes (Fontaine) et de statut juridique (régie à Fontaine, délégation à Nanterre),
contractualisation privée à Grenoble) et sur les interactions entre le maître d'ouvrage de
l'infrastructure de production et la distribution de chaleur et ceux des nœuds socio-énergétiques
qu'elle connecte. Il s'agirait de vérifier l'hypothèse selon laquelle l'institution en charge de la
planification énergétique impose, en régime sociotechnique stabilisé, des assemblages qu'elle
contrôle sur le plan administratif.

## 5.3 Transactions énergétiques ville-campagne vues des TEPOS-CV (Région Rhône-Alpes)

Pierre-Antoine Landel et moi avons mené une recherche-action au titre du laboratoire PACTE et de l'Institut d'Urbanisme et de Géographie Alpine de l'Université Grenoble-Alpes avec le cabinet de conseil « Transitions » spécialisé dans l'accompagnement des territoires et des acteurs de l'énergie et, en particulier de l'animation thématique des « Territoires à énergie positive » (TEPOS) de la région Auvergne Rhône-Alpes. Cette recherche-action visait à qualifier les relations entre les territoires urbains et ruraux dans le cadre de démarches TEPOS et à proposer des critères d'analyse de la relation. Elle a fait l'objet d'un atelier d'étudiants qui a bénéficié aussi du soutien du Labex ITEM (Innovations en Territoires de Montagne). Avec Lisa Bienvenu, stagiaire master, et François Balaye, doctorant au laboratoire PACTE sous l'encadrement de Bernard Pecqueur et moi-même, nous avons rédigé un article pour la revue de Géographie Alpine – Journal of Alpine Research intitulé « La transition énergétique : eldorado des relations ville-campagne ? Le cas de TEPOS métropole-montagne » (Balaye et al. 2018).

Cet article se penche sur les transactions entre institutions territoriales urbaines et rurales dans
le cadre de la démarche TEPOS. Il s'inscrit dans les débats scientifiques sur le rôle des
territoires dans la transition énergétique.
« Des travaux récents montrent l'insuffisance d'une approche technico-
économique et la nécessité de comprendre les processus spatiaux de la
transition énergétique (Theys et Vidalenc, 2011 ; Truffer et Coenen, 2012 ;
Duruisseau, 2014 ; Debizet et al., 2016). En ce sens, un débat scientifique
actuel porte sur la marge de manœuvre des collectifs et des institutions
locales sur le fonctionnement des grands réseaux. L'intermédiation locale
entre producteurs et consommateurs (Bulkeley et al., 2010 ; Hodson et
Marvin, 2010) fait-elle le poids face aux organisations supra-territoriales
en charge des infrastructures ? L'organisation des flux d'énergies entre les
territoires déficitaires (urbain) et ceux potentiellement excédentaires (rural)
constitue sans aucun doute une clé de ce débat. Elle était traitée sous
l'angle des opérateurs énergétiques (Vanier, 2015) et des régulations
nationales (Poupeau, 2013) voire des deux à l'échelle urbaine (Debizet,
2016) mais pas – à notre connaissance - sous celui des relations entre
territoires urbain et rural. »

Les TEPOS déployés en région Rhône-Alpes depuis 2012 constituaient des objets
particulièrement intéressants pour plusieurs raisons : inscription dans un objectif bas-carbone,
regroupement de ville et territoire rural périphérique dans un même périmètre TEPOS, variété
liée à une large couverture du territoire régional par les TEPOS et, enfin, ancienneté.

L'ADEME et la Région Rhône-Alpes ont lancé en 2012 l'appel à manifestation d'intérêt « Territoires à énergie positive » visant la création de « démonstrateurs territoriaux d'une démarche de transition énergétique »<fnref n="59" />. Il s'agissait de faire émerger des territoires qui s'engagent dans une trajectoire permettant d'atteindre « l'équilibre entre la demande d'énergie et la production d'énergie renouvelable locales à l'horizon 2050 ». Les territoires lauréats bénéficiaient d'un financement d'assistance à maîtrise d'ouvrage à hauteur de 80% du coût plafonné à 100 000 euros : du diagnostic au programme d'actions puis de leur mise en place à leur évaluation. L'appel initial privilégiait des territoires peu denses excluant les grandes villes sauf si elles s'associaient avec un territoire rural périphérique. Treize « territoires » essentiellement ruraux ont répondu à l'appel et été sélectionnés en 2012 et 2013. Les grandes agglomérations (Saint-Etienne, Grenoble, Pôle métropolitain du Genevois français) et d'autres territoires ruraux ont rejoint le réseau régional en 2015, après avoir été lauréats du dispositif de soutien à l'investissement TEPCV<fnref n="60" /> financé par le gouvernement français. L'intégration des TEPCV dans le réseau régional des TEPOS a permis à ces territoires de bénéficier de l'expérience des pionniers de la démarche.

<footnote n="59">⁵⁹ Région Rhône-Alpes et ADEME, 2012, Appel à manifestation d'intérêt Territoires à énergie positive, 16 pages, http://www.territoires-energie-positive.fr/documents/cahier-des-charges-de-l-ami-tepos-rhone-alpes, consulté le 24 juillet 2017</footnote>

<footnote n="60">⁶⁰ Le dispositif TEPCV » (Territoire à énergie positive pour la croissance verte) concerne 400 territoires (dont 58 en région Auvergne Rhône-Alpes) qui bénéficient d'un financement de 500 à 2000 k€ pour des études et investissements en matière de sobriété ou d'énergie renouvelable.</footnote>
La démarche – que nous dénommerons TEPOS dans la suite de cet article - s'inscrit dans une double finalité de développement territorial et d'atténuation du changement climatique. Cinq TEPOS ont été sélectionnés parmi une liste de 29 existants en région Rhône-Alpes afin de couvrir une diversité de territoires et de monter en généralité :

* Saint-Étienne Métropole et Parc Naturel Régional du Pilat ;

* Grenoble Alpes Métropole et Parc Naturel Régional du Vercors ;

* Genevois français ;

* Chambéry Métropole, Communauté d'agglomération d'Annecy et Parc Naturel Régional des Bauges ;

* Voironnais et Parc Naturel Régional de Chartreuse.

Constitué des dossiers de candidature, des rapports d'activité et d'entretiens auprès des chefs de projet TEPOS le corpus a été analysé en deux phases :

* identification et qualification des transactions entre ville et montagne programmées dans les dossiers de candidature ou relatées par l'entretien du chef de projet TEPOS (cf. tableau en annexe 1),

* analyse des transactions villes-montagnes : appréhension, modalités de décision et articulation avec d'autres dispositifs trans-territoriaux.

Partant des transactions repérées par les étudiants et décrites dans l'article, j'esquisserai les assemblages socio-énergétiques urbain-urbain promus - ou pas - par les démarches TEPOS.

### 5.3.1 Assemblages rural-urbain dans et hors TEPOS

L'analyse détaillée des cinq démarches TEPOS nous a permis de repérer une vingtaine de transactions qui relient explicitement l'espace urbain et l'espace rural. Avec quelques nuances par rapport à l'article, je les regroupe en cinq thématiques : Mobilité, Sobriété thermique, Bois-chaleur, Bois-construction et Sobriété électrique. Les trois premières sont traitées dans les cinq TEPOS, les deux dernières dans un ou deux seulement.

La mobilité concerne le soutien au co-voiturage ville-campagne ou l'extension du déploiement de borne électrique ou hydrogène de la ville à la campagne. La sobriété thermique vise le secteur du bâtiment et en particulier le transfert de compétences en conseil et soutien en rénovation thermique développées en ville vers la campagne. Le transfert de compétences dans ce sens concerne aussi l'éclairage public (remplacement des ampoules par des leds, variation de puissances voire extinction et démarrage automatique) que nous rattachons au thème sobriété électrique. Le bois-construction consiste en la mise en place de l'AOC bois de Chartreuse dont la promotion est assurée par la métropole voisine. En fait, seule la thématique bois-chaleur concerne un flux d'énergie, en l'occurrence de la campagne à la ville.
## Bois-chaleur dans les TEPOS : un assemblage reliant bois de forêt rural au(x) réseau(x) ou infrastructure(s) privée(s) de chaleur en ville

Issu d'exploitations forestières, le bois est rassemblé dans le territoire rural pour approvisionner des grandes chaufferies ou des unités de cogénération installées en ville. « *La ressource bois, une vraie ressource du rural amenée à l'urbain* » (entretien agent territorial). Sont notamment envisagées des plates-formes positionnées sur une route de transit vers la ville qui rassemblent le bois coupé du « bassin versant forestier ». La plate-forme fait l'objet de transactions entre l'intercommunalité de montagne et la collectivité urbaine puis avec l'exploitant des chaufferies du réseau de chaleur urbain agissant par délégation de la collectivité ou d'autres chaufferies de grande ampleur. Les actions TEPOS portent sur le financement de l'une ou l'autre de ces composantes ou sur les études d'approvisionnement. Il faut noter que des TEPOS financent aussi des chaufferies installées au sein du territoire de montagne.

L'assemblage bois-chaleur se compose d'aux moins deux types de nœuds socio-énergétiques :

* plate-forme de rassemblement du bois de forêt (ou de scieries) approvisionnés par plusieurs exploitants

* chaufferie ou centrale de cogénération où le bois est brûlé pour produire de la chaleur et éventuellement de l'électricité. Cette chaufferie ou centrale est associée à un réseau de chaleur généralement exploité par la même organisation.

## D'autres assemblages rural-urbain ignorés par les TEPOS

Le bois est le seul vecteur énergétique du territoire rural au territoire urbain traité dans les TEPOS. Il est pourtant loin d'être le principal support des flux d'énergie entre ces deux territoires.

L'hydroélectricité, l'éolien et le photovoltaïque figurent dans certains programmes d'actions TEPOS : quelques rares actions de cadastre énergétique, des initiatives coopératives de « Centrales villageoises », la production hydroélectrique comptabilisée dans le bilan énergétique du TEPOS. Ces énergies renouvelables essentiellement produites en zone rurale dépassent parfois la consommation du territoire rural et s'avèrent donc physiquement acheminées par le réseau électrique vers les lieux de consommation proches, donc la ville. Cependant, ces flux ne sont jamais mentionnés et aucune action mettant en relation production électrique rurale avec consommation électrique n'est évoquée. Alors que l'électricité est l'unique vecteur énergétique continu reliant les zones rurales et les zones urbaines, il n'est jamais évoqué comme tel.

Quant au biogaz, les actions précises mentionnées dans les TEPOS concernent des stations d'épuration urbaines (Grenoble, Chambéry et Annecy) ; la mobilisation des bio-déchets en zones rurales est au mieux à l'étude. Il est vrai que le réseau de gaz couvre peu les zones rurales.

Dans les TEPOS, le réseau électrique n'est pas considéré comme liant des lieux de production aux lieux de consommation : il apparaît comme un objet a-territorial qui absorbe les productions électriques du territoire rural et les rémunère en retour. Les TEPOS ne traitent pas d'assemblage socio-électrique novateur.
### 5.3.2 Programmation trans-territoriale et régimes sociotechniques

Les démarches TEPOS aboutissent à un programme d'actions mais peu d'entre elles relient les territoires ruraux au territoire urbain. L'écart est grand entre le bilan énergétique multi-énergie complet du territoire et les rares transactions urbain-rural adossées à un flux d'énergie. L'on peut donc raisonnablement penser qu'une grande part des flux énergétiques rural-urbain sont planifiés, gouvernés, coordonnés dans d'autres scènes que celle de TEPOS.

D'une part, il existe des scènes et des procédures interterritoriales de planification qui contiennent un volet énergie. En rassemblant souvent plusieurs intercommunalités notamment autour d'une grande agglomération, le Schéma de Cohérence Territoriale (SCoT) planifie l'espace à un horizon de 20 ans : il localise les grandes infrastructures de réseau énergétique et, parfois, de production renouvelable. Piloté par l'État et la Région, le Schéma Régional d'Aménagement, de Développement Durable et d'Égalité des Territoires (SRADDET) établit un programme d'actions ; il peut être considéré comme le résultat de scènes interterritoriales dans la mesure où les collectivités locales participent activement à son élaboration.

D'autre part, les organisations supra-territoriales de l'électricité (gestionnaire du réseau de transport et du réseau de distribution, gros producteurs ...) planifient quasiment entre elles et sous l'égide du préfet les investissements de renforcement du réseau électrique, notamment pour accompagner le déploiement des énergies renouvelables aux échelles départementale et régionale. Ainsi, le Schéma régional de raccordement au réseau des énergies renouvelables (S3REnR) est élaboré par le gestionnaire du réseau de transport et doit s'appuyer sur les objectifs fixés par le SRADDET<fnref n="61" />. En somme, l'avenir du réseau électrique et sa capacité à accueillir de l'électricité renouvelable se jouent sur des scènes bien éloignées de la démarche TEPOS et des institutions locales.

### Synthèse 5.3 Marges d'action des institutions territoriales sur les réseaux

Portée par des institutions territoriales, la démarche TEPOS aboutit à un programme d'actions. Ces actions définissent les orientations et le cadre des projets qui pour une part seront portés par d'autres acteurs : les ménages ou des entreprises (rénovation thermique des bâtiments), des opérateurs économiques (méthanisation des déchets, récolte bois, chaufferies ...). Il est probable qu'une fois les principes de ces projets posés, les institutions territoriales s'effacent. Alors qu'il est de loin la principale – si ce n'est la seule - infrastructure énergétique reliant rural et urbain, l'évitement du réseau électrique par les TEPOS interroge. La faible prise des communes sur ce réseau tant en termes de planification que de gestion : les scènes d'articulation réseau/territoire sont déjà réglées institutionnellement et ce par des pouvoirs agissant à d'autres échelles. Le régime sociotechnique de l'électricité persistera à la démarche TEPOS et ses organisations établies n'ont pas à faire beaucoup d'efforts pour y résister.

L'approche par assemblage socio-énergétique a le mérite de mettre en lumière les différences de régime sociotechnique de l'électricité par rapport à ceux du bois et de la chaleur. Les

<footnote n="61">⁶¹ Sources : *Schéma régional de raccordement au réseau des énergies renouvelables de la région Rhône-Alpes*, RTE, Novembre 2015, 99p. ; *Tout savoir sur le Sraddet*, France Urbaine, octobre 2016, 12p.</footnote>
relations rural-urbain sont marquées par l'asymétrie des ressources financières et cognitives : les villes sont en mesure de disposer de compétences humaines et financières plus pointues, plus diversifiées et plus complètes que les collectivités rurales. Il n'en reste pas moins que la démarche TEPOS peut faire émerger des assemblages énergétiques novateurs entre ville et campagne (exemple bois-chaleur). La prise de conscience de l'écart entre les flux d'énergie échangés et le champ d'action institutionnel peut conduire certaines d'entre elles à agir avec d'autres pour rendre possible des scénarios alternatifs, plus proches du scénario collectivité locale que de celui de l'État prescripteur (chapitre 4).

## 5.4 Le bâtiment et son toit comme nœud socio-hydrique (USA-Canada)

Les politiques de déploiement des toitures végétalisées ont été une des trois innovations étudiées dans le cadre de la recherche *Chemins de l'innovation urbaine* présentée section 5.1.2. Cette recherche a donné lieu à un chapitre du rapport de recherche (Debizet 2014), une publication sur la dynamique des incitations municipales (Debizet 2015b), une autre sur la circulation des modèles d'action (Debizet 2015d) et plusieurs communications, notamment sur la normalisation technique des prescriptions relatives à la nature en ville.

Mon objectif ici consiste à montrer par quels processus cognitifs et institutionnels la toiture végétalisée apparaît comme une solution aux problèmes posés par les épisodes pluvieux intenses et peut ainsi être considérée comme un nœud socio-hydrique entre nature et réseau. Après avoir montré que la végétalisation des toitures en Amérique du nord se concentre dans quelques villes particulièrement concernées par des problèmes environnementaux liés au déversement des eaux pluviales dans le milieu aquatique « naturel », je décris comment cet enjeu a été détaché de la multitude d'avantages apportés par la végétalisation et a fait l'objet de prescriptions qui re-socialisent les maîtres d'ouvrages et propriétaires de bâtiments privés dans le parcours des eaux pluviales, entre milieu naturel (ciel, nuage...) et réseau d'assainissement.

### 5.4.1 Concentration des toits végétalisés à Washington et Chicago aux USA et Toronto au Canada

La surface annuelle de toit végétalisé ne cesse d'augmenter aux États-Unis et au Canada depuis le début des années 2000. Ainsi vingt fois plus de toits verts ont été installés au cours de l'année 2013 qu'en 2006. La progression est continue depuis 2004 si ce n'est la période 2009 et 2010 qui correspond à une baisse drastique des livraisons de bâtiments neufs du fait de la crise immobilière (figure 5-5).
<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Figure 5-5 Surface annuelle de toits verts mis en œuvre aux USA et au Canada (GRHC 2014)</figcaption></figure>

La végétalisation de toits se concentre désormais dans quelques métropoles. Comme le montre la carte des surfaces par habitant dans les trente villes des États-Unis les plus peuplées (figure 5-6)<fnref n="62" />, le toit végétalisé est l'apanage des villes du nord. La quasi-absence de toit vert dans les villes du sud peut s'expliquer par la difficulté à maintenir de la végétation sans arrosage. Ceci étant dit, les disparités entre les villes du nord sont fortes. Dans la plupart d'entre elles, la végétalisation de toiture n'a pas dépassé 1 pied carré par habitant sur la période 2010-2013.

<footnote n="62">⁶² Nous remercions l'association GRHC qui nous a fourni la liste de tous les projets de toits verts par commune pour les années 2010 à 2013. Elle a permis de déterminer les surfaces par commune (figure 5-7) alors que le classement GRHC est effectué par aire urbaine.</footnote>
<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>Figure 5-6 Cartographie des surfaces de toits verts par habitant installés entre 2010 et 2013 dans les 30 villes américaines les plus peuplées (Debizet-Morandy)</figcaption></figure>

Chicago et Washington font exception avec des surfaces nettement supérieures. 5 à 10 fois plus de toits par habitant ont été végétalisés que dans les autres villes du nord des États-Unis. L'important écart entre Washington et ses voisines Philadelphie et Baltimore et celui de Chicago avec Milwaukee et Indianapolis ne peuvent s'expliquer par le régime climatique. Chicago et Washington se détachent depuis 2011 de New York et Philadelphie (figure 5-7). Dans ces quatre villes les projets de toits verts se comptent par dizaine chaque année. Au Canada, Toronto se distingue nettement depuis 2010 (figure 5-7). A l'inverse, la ville d'où est parti le mouvement "green roof" - Portland en Oregon - (Carter et Fowler 2008) a disparu du top 10 dès 2008.
<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 5-7 Surface des toits verts installés au cours des années 2008 et 2012 par métropole (ville et aire urbaine) aux États-Unis et Canada (GRHC)</figcaption></figure>

L'enquête menée auprès des acteurs des toits verts dans ces quatre villes nord-américaines apporte des éléments de réponse. Son objectif était de comprendre la dynamique expliquant la progression des toits verts et d'identifier les dispositions prises par les municipalités (Debizet 2014).

### 5.4.2 La végétalisation des toits ; un élément clé de la gestion territoriale des eaux pluviales

Portland et Chicago ont été les premières villes américaines à promouvoir les toits verts au tournant des années 2000 en réalisant des bâtiments exemplaires et en formulant des recommandations techniques à destination des acteurs de l'immobilier (promoteurs, architectes...). Quelques années plus tard, et deux ans avant Washington, ces municipalités ont instauré des subventions assises sur la végétalisation des toits. Jusqu'en 2006, Portland et Chicago partageaient les premières places du classement de l'association GRHC avec Philadelphie et New York autres pionniers des toits verts.

Par la suite, les stratégies de Chicago et de Portland ont divergé. Celles de Washington et Toronto se singularisent :

* Portland a d'abord instauré des incitations économiques à la végétalisation des toitures, puis fixé des règles de rétention des eaux pluviales calculées sur l'ensemble de la parcelle. Elle a instauré en 2008 des subventions légèrement inférieures au surcoût de la végétalisation, subventions qu'elle réserve depuis 2011 aux bâtiments occupés par des ménages défavorisés. Parallèlement, elle a obligé les porteurs de projet immobilier à adopter des dispositions de rétention et d'infiltration des eaux pluviales prédéfinies dans un référentiel technique : au-delà de 1000 m2 de surface imperméabilisée en 2006, et de 50 m2 depuis 2011. Ces dispositions ont conduit à une végétalisation quasi-systématique des toitures des nouveaux bâtiments commerciaux mais non des bâtiments résidentiels qui disposent en général de surface au sol suffisante pour satisfaire les exigences municipales en matière de rétention d'eau.

* Chicago a imposé en 2008 la végétalisation des toits de tous les projets immobiliers recevant un financement de la municipalité (au titre du renouvellement urbain, du logement social ou du développement économique) ou localisés sur un terrain vendu par la municipalité. Cela représente une majorité des nouvelles constructions, la ville
ayant une forte tradition d'interventionnisme immobilier (Judd et Simpson 2011). Elle a ensuite imposé sur l'ensemble du territoire une rétention d'eau pluviale de 0,5 pouce pour les nouvelles constructions et subventionné la végétalisation des maisons et petits collectifs existants.

* Arrivé plus tardivement dans le peloton de tête du classement de l'association *Green Roof for Healthy Cities*, le District of Columbia (correspondant à la ville de Washington<sup>63</sup>) a misé sur les exigences de rétention des eaux pluviales. Certes, il propose depuis 2007 comme la ville de Portland une subvention à la végétalisation des toits existants (augmentée en 2008 puis en 2012 à 15$ par pied carré dans les quartiers les plus pauvres). Cependant, la mesure phare est la création d'un marché de compensation visant à faire cofinancer la rétention d'eau des toits existants par les porteurs de projet immobilier neuf. Plusieurs dispositions ont été mises en place conjointement en 2010 et 2011 :

* assise de l'assiette de la taxe d'assainissement sur la surface imperméabilisée (et non plus sur la surface de plancher) avec possibilité d'exemption en cas de végétalisation de la toiture ;

* exigence d'une hauteur minimale de rétention d'eau pluviale de 1,2 pouce pour tous les projets nouveaux ou rénovés de plus de 500 mètres carrés mais avec la possibilité de réaliser jusqu'à la moitié du volume de rétention correspondant en végétalisant la toiture d'un bâtiment existant localisé dans le district ;

* instauration d'une bourse d'échange, contrôlée par la ville, de volumes de rétention permettant aux promoteurs d'acquérir le droit de ne pas retenir 1,2 pouce d'eau pluviale auprès de propriétaires de bâtiment s'engageant à végétaliser leur toit. Autrement dit, la végétalisation des toits existants est cofinancée par la promotion immobilière.

* Après quelques expérimentations pilotes de végétalisation de toit et de subventions, la ville de Toronto a imposé, via la réglementation de la construction ('*Toronto building code*'), la végétalisation partielle des toits des bâtiments neufs des bâtiments résidentiels depuis 2009. Cependant, face à la fronde des promoteurs immobiliers, elle a transformé l'obligation de végétalisation en exigence de performance en termes de rétention d'eau et d'indice de réflexion solaire (albedo) en 2012.

Plus que d'autres villes américaines, ces quatre villes dont le centre historique ne dispose que d'un réseau d'assainissement unitaire (Barbara Deutsch et al. 2005) étaient concernées par des problèmes majeurs de pollution du milieu aquatique : lors des épisodes pluvieux intenses, les eaux usées débordaient des réseaux ou étaient rejetées directement dans la rivière ou le lac. Sous la pression de la justice à respecter la loi fédérale *Clean Water Act*, Portland et Washington ont déployé chacune des politiques très volontaristes et directives afin d'éviter de très coûteux

<footnote n="63"><sup>63</sup> Le District of Columbia est une collectivité locale avec un conseil élu mais ses décisions comme son budget sont partiellement contrôlées par une commission du Congrès des États-Unis. La majorité des bâtiments tertiaires du district appartient aux institutions fédérales.</footnote>
travaux de canalisation et d'agrandissement de station d'épuration avant rejet dans la rivière.
Chicago et Toronto eurent la même démarche d'évitement de travaux mais la finalité était de
permettre la baignade dans le lac le long duquel ces deux villes se sont construites ; le lac
constitue en effet un élément fort du cadre de vie et offre une attractivité résidentielle et
touristique certaine.

5.4.3 De l'imaginaire de la nature à la fonction technique hydrique

Aux États-Unis et au Canada, l'association *Green Roof for Healthy Cities* (GRHC) apparaît incontournable dès que l'on cherche un colloque, une revue ou un professionnel spécialisé en végétalisation des toits. Par sa couverture géographique et la multiplicité des échanges d'information, GRHC joue un rôle essentiel dans la promotion ainsi que la formulation et la circulation des connaissances (les deux activités étant liées) entre les -et en direction des- villes nord-américaines. Chaque année, l'association édite un classement des métropoles en fonction de la surface de toits verts réalisée sur le territoire (figure 5-7). Non seulement GRHC souligne les bénéfices de la végétalisation des toits pour les propriétaires immobiliers mais elle a réussi à faire apparaître la végétalisation des toits comme une contribution aux biens communs urbains tels que l'air et l'eau. Elle véhicule aussi abondamment l'imaginaire de nature en ville par sa revue Living architecture Monitor (figure 5-8 photo de gauche), imaginaire mobilisé par des hommes politiques de premier plan (figure 5-8 photo de droite : Robert Daley, maire de Chicago avant d'occuper la fonction de directeur de cabinet du président des États-Unis).

<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 5-8 Végétalisation de toits comme imaginaire urbain (sources : Living architecture Monitor 2016 et City of Chicago 2008)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_36.png" /></figure>

De nombreux bénéfices sont attribués aux toitures végétalisées : rétention des eaux de pluie (Dagenais et al. 2011) (Czemiel Berndtsson 2010), atténuation des températures de surface et évapotranspiration réduisant le phénomène d'ilot de chaleur urbain (Gago et al. 2013; Kleerekoper, van Esch et Salcedo 2012; Susca, Gaffin et Dell'Osso 2011), isolation thermique des toitures (Saadatian et al. 2013; Castleton et al. 2010), contribution à la biodiversité, capture des poussières et polluants (Rowe 2011), séquestration de dioxydes de carbone, absorption des bruits automobiles et contribution au paysage voire à la création d'espaces d'agrément
supplémentaires (Mees et al. 2013a) bénéfiques à la santé psychologique (Dagenais, Thomas et Paquette 2017).

Ces avantages sont à mettre en regard avec les surcoûts. Dans le cas d'une végétation extensive<fnref n="64" />, le coût de réalisation de 5$ par pied carré et celui de la visite annuelle de contrôle de la végétation ne sont que partiellement compensés par l'augmentation de la durée de vie de la membrane d'étanchéité (Liu et Baskaran 2003). Eu égard aux nombreux avantages environnementaux, l'on peut s'étonner que les acteurs de la construction n'aient quasiment pas réalisé de toits verts au cours du vingtième siècle. Pour comprendre ce paradoxe, il convient d'identifier les spatialités des avantages de la végétalisation des toitures.

<table><caption>Figure 5-9 Spatialités des bénéfices des toits verts (Debizet)</caption><thead><tr><th rowspan="2">Avantages</th><th colspan="6">Bénéficiaires</th></tr><tr><th>planète</th><th>région</th><th>métropole</th><th>quartier</th><th>bâtiment</th><th>logement (sous toit)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Carbone (séquestration)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biodiversité</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eaux pluviales (rétention)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Poussières (capture)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Paysage</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rafraichissement air ambiant</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bruits urbains (absorption)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Espace d'agrément</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agriculture urbaine</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isolation thermique</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isolation phonique</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

En fait, les bénéfices sont relativement faibles pour les occupants de l'immeuble. En dehors des occupants de l'étage situé sous le toit, il tient à la possibilité d'utiliser le jardin en toiture mais cela suppose une végétalisation extensive, relativement coûteuse à installer et l'entretien d'un accès permanent au toit. La vue sur le toit végétalisé, la capture des poussières et un moindre rayonnement thermique de la toiture bénéficient aux éventuels riverains dominant le toit (Peng et Jim 2013). La séquestration du carbone (atténuant le changement climatique global) et la contribution à la biodiversité varient substantiellement selon l'intensité de la végétation et les apports hydriques (Speak et al. 2013; Cook-Patton et Bauerle 2012). Finalement, la rétention

<footnote n="64">⁶⁴ Une végétalisation extensive nécessite peu d'entretien ; elle correspond généralement à une dizaine de centimètres de substrat et drainage recouverts par des plantes résistantes au manque d'eau et se développant à l'horizontale.</footnote>
des eaux pluviales (Mees et al. 2013b; Vijayaraghavan, Joshi et Balasubramanian 2012; B. Zhang et al. 2012) et l'évapotranspiration (atténuant la chaleur urbaine) constituent les principales externalités positives locales ; la végétalisation contribue essentiellement au bien commun relatif à l'air (réduisant le phénomène d'îlot de chaleur urbain) et réduit les coûts de gestion ou de renforcement (cf. supra) du réseau d'assainissement préservant le bien commun aquatique (rivière et lac).

### Synthèse 5.4 Ré-assemblage et re-socialisation de la gestion des eaux pluviales

Le peu de bénéfice pour le propriétaire explique sans doute pourquoi aucune ville ne rend obligatoire la végétalisation des toits existants. Chacune promeut dans sa communication la végétalisation et attribue des incitations financières. Cependant, même lorsqu'elles sont élevées, cela ne suffit pas auprès des populations modestes ; des actions d'accompagnement – souvent menées par des associations sociales ou environnementales financées par la ville – sont nécessaires. Finalement, après des opérations pilotes d'apprentissage technique et économique, les processus de déploiement diffèrent selon que le bâtiment soit neuf ou existant :

* dans le cas des constructions neuves, des obligations techniques générales succèdent à des obligations limitées à des niches pour lesquelles la ville dispose de leviers ;

* dans le cas des bâtiments existants, des incitations économiques généralement directes (subvention, déduction fiscale) et parfois indirectes (bourse d'échanges) sont progressivement ajustées pour prendre en compte la situation sociale du quartier ou des ménages ; des intermédiaires – généralement associatifs – recrutent et accompagnent les habitants notamment les plus modestes.

La chronologie des dispositions prises par les quatre municipalités montre un glissement de la nature des prescriptions : tout d'abord, principe de végétalisation, puis dispositif technique (membrane, substrat, type d'essences ...) et finalement performance fonctionnelle (hauteur des eaux pluviales retenues<fnref n="65" />).

Le toit végétalisé a légitimé le changement de paradigme de la gestion des eaux pluviales urbaines : le fait de retenir l'eau de pluie sur la surface où elle tombe y compris privée plutôt que dans de grands bassins du réseau d'assainissement public. De ce point de vue, le toit végétalisé et plus généralement les green infrastructures ont remis en cause les standards de gestion des eaux pluviales en ville. L'imaginaire technique - au sens de (Flichy 1995), du toit vert a opéré un déplacement vers les parcelles privatives d'un problème que l'on traitait auparavant intégralement dans le domaine public. Il a de facto justifié une immixtion de l'intérêt public sur des espaces privatifs. La difficulté de ce déplacement idéologique explique la rareté des municipalités nord-américaines ayant mis en place des règles contraignantes.

Le toit végétalisé est un nœud socio-hydrique selon une définition analogue à celle que nous avions donnée du nœud socio-énergétique. Il embarque en plus une dimension imaginaire qui a changé le paradigme non seulement de la gestion technique d'un domaine sensible de l'action

<footnote n="65">⁶⁵ Seul Toronto ajoute une exigence albedo qui vise à limiter l'absorption du rayonnement solaire et l'accumulation de chaleur afférente. Cette attention à la chaleur estivale s'explique par la mémoire de la canicule meurtrière qu'a connue cette ville en 1999.</footnote>
municipale mais aussi du droit de propriété : aux propriétaires d'assurer une part d'une fonction jusque-là exclusivement assurée par la collectivité. La socialisation du nœud socio-hydrique *toit végétalisé* touche directement à un principe fondamental de la gouvernance urbaine. Il est vrai que la menace de sanctions judiciaires plaçait les édiles de Washington dans une situation de crise qui justifiait un re-investissement du politique (Pflieger 2003, 438).

## 5.5 Synthèse : planification urbaine/ territoriale et assemblage socio-métabolique ?

De l'agglomération grenobloise et ses montagnes voisines au canton de Fribourg en Suisse et aux grandes villes américaines, cette relecture de travaux apporte un éclairage sur la dimension énergétique de la planification urbaine/territoriale et ses relations avec les assemblages. Plusieurs enseignements peuvent être tirés relativement au changement paradigmatique de substitution des énergies fossiles par les énergies renouvelables.

Le premier porte sur l'hétérogène latitude des collectivités locales à intervenir dans le champ de l'énergie. Les collectivités locales sont considérées comme pertinentes pour animer la transition bas-carbone à leur échelle. Cependant les observateurs sont sceptiques sur leur capacité à le faire en raison des arguments suivants : le poids de l'État et des grandes entreprises publiques (F. W. Geels 2010; Marcou, Poupeau et Staropoli 2013; Poupeau 2017) et le cloisonnement des compétences et des habitus (Debizet et al. 2016b). Les résultats des observations menées sur l'ensemble des terrains nuancent ces constats. Certes, les collectivités locales évitent d'entreprendre des actions de planification du réseau ou d'intervenir dans la gestion du service le plus commun : l'électricité. Cependant, d'autres vecteurs font l'objet d'actions des collectivités françaises et suisses : le bois-énergie, la chaleur et même le gaz. Elles cherchent à orienter les infrastructures publiques et privées dans le but de favoriser l'approvisionnement local. En France, la législation réservant la prescription énergétique à la réglementation nationale de la construction, les collectivités sont contraintes de bricoler avec le PLU ou de mobiliser des leviers extraréglementaires (mais pas illégaux). En Suisse, le canton - de Fribourg en l'occurrence - leur permet et les incite à prescrire pour mobiliser davantage les ressources énergétiques locales ou les énergies fatales (hors électricité).

Le deuxième concerne l'étendue de la gamme d'actions des collectivités locales. De façon assez classique, j'ai distingué trois temporalités relatives aux infrastructures énergétiques – et hydriques – vues par l'entrée institution territoriale : planification, projet et utilisation ; chacune étant portée par des registres d'acteurs différents, respectivement autorités publiques et gestionnaire de réseau, maîtres d'ouvrage et investisseurs, et enfin, propriétaires et occupants. Ces registres d'acteurs ne sont pas exclusifs les uns des autres : une même organisation pouvant agir selon plusieurs registres. Une collectivité locale peut intervenir au cours des trois temporalités.

* La modification de l'assiette de la redevance eaux pluviales par la ville de Washington illustre l'action municipale au cours de la temporalité « utilisation » ; je ne trouve pas d'exemples similaires en France : la fiscalité de l'énergie et de l'eau est définie par l'État. Les communes peuvent seulement moduler un taux – mais pas l'assiette – dont l'application doit généralement être inconditionnelle.
* L'octroi de ressources financières, cognitives, foncières ou matérielles constitue un levier des collectivités locales au cours de la conception du « projet » d'infrastructure tant en France que dans les villes nord-américaines.

* C'est au vu de ces possibilités d'influence qu'il faut considérer le pouvoir institutionnel de planification des collectivités. Les variations selon les vecteurs et les pays sont importantes : la planification énergétique communale envisagée dans le canton suisse de Fribourg semble être la plus intégrée à la planification spatiale et la plus aboutie. En France, les collectivités disposent de leviers relevant de la planification mais pas au titre de leur politique énergétique.

L'analyse des politiques municipales volontaristes de déploiement des toits verts une chronologie des leviers utilisés. Après le financement de projets-pilotes, des ressources sont octroyées sous condition par appel à projet ou guichet ouvert. Le levier règlementaire est ensuite activé et l'octroi de ressources s'estompe alors. Seules persistent les subventions ou des taxes appliquées aux bâtiments en fonctionnement. Ce processus accompagnant la généralisation peut s'arrêter après chaque étape. Il s'inscrit pleinement dans la démarche de *strategic niche management* et la trajectoire de la courbe en S de diffusion des innovations (Rogers, 2003).

Troisième enseignement, le bâtiment constitue effectivement un nœud socio-énergétique (et socio-hydrique) qui échange de l'énergie avec le milieu environnant et un ou plusieurs réseau(x). Il correspond à une unité décisionnelle élémentaire au sens d'« ensemble d'éléments ... porté par un acteur (ndlr – le maître d'ouvrage) ... » en phase projet. Le raccordement au(x) réseau(x) est réglé (conditions, taxes voire prix de soutirage et d'injection) même si les technologies de chauffage utilisées diffèrent. Les échanges avec le milieu sont au contraire non marchands et peu réglés : ils peuvent être recherchés (rayonnement solaire, apports thermiques) ou évités (déperditions thermiques). La collectivité peut tenter de limiter ou de favoriser les échanges avec le milieu environnant notamment pour préserver des biens communs ; mais quoi qu'il en soit, les modalités de l'échange sont très peu réglées et substantiellement variables selon les situations topographiques et les objectifs politiques. Les collectivités peuvent promouvoir d'autres nœuds socio-énergétiques : le réseau de chaleur de ville ou de quartier est privilégié. Ce type de nœud constitue une référence lorsque la planification énergétique est intégrée à la planification spatiale (Suisse).

Même si elles ne portent pas elles-mêmes les projets d'infrastructures, les collectivités observées contribuent, somme toute, au cadrage des assemblages socio-énergétiques. Le dit cadrage des infrastructures internes aux bâtiments relève dans les villes françaises bien davantage de l'urbanisme négocié ou de l'urbanisme opérationnel (projet d'aménagement urbain) que de l'urbanisme réglementaire : l'influence de la collectivité dépend de son pouvoir de coercion (cf. notion d'acteurs pivots chapitre 3) à l'égard du maître d'ouvrage ; elle est limitée par les conditions de marché des équipements et des vecteurs énergétiques. Dans la mesure où l'un de ces vecteurs (électricité) est fortement régulé par l'État, qu'il est organisé comme un marché indifférent à la proximité géographique et que la dépendance au réseau est assumée (Dupuy 2011), les collectivités locales évitent d'agir sur les infrastructures électriques.

Enfin, jusqu'à quel point peut-on étendre à l'eau la notion d'assemblage socio-énergétique ?
La rétention des eaux pluviales sur le bâtiment le place comme un intermédiaire entre le milieu
environnant (le ciel) et le réseau (d'évacuation). Elle requiert une permanence de fonctionnement pour servir les fonctions assurées par le réseau : déplacer et stocker les flux pour éviter inondation et pollution. Comme la mobilisation in situ des énergies renouvelables, elle agit aux marges du réseau – et pas seulement au sein du -ou par le - réseau. Les flux d'eau et d'énergie sont des éléments essentiels du métabolisme urbain. Et si on considérait l'assemblage socio-métabolique ?
# 6 Conclusion et perspectives

## 6.1 Synthèse

Après plus d'un siècle d'accroissement de l'utilisation des énergies fossiles, les perspectives du changement climatique causé par les émissions de gaz à effet de serre ont conduit une multitude d'acteurs à envisager leur substitution par des énergies renouvelables<fnref n="66" /> pas ou peu carbonées. Alors que la concentration des réserves fossiles réparties sur la planète et la globalisation économique avaient conduit, au cours du 20ème siècle à une densification des flux dans des réseaux de transports d'énergie, la re-mobilisation actuelle des énergies renouvelables rend possible d'autres géographies des relations entre lieux d'extraction/captation et lieux de consommation.

Les villes sont nombreuses à s'être engagées depuis les années 2000 (les années 90 pour les pionnières) dans des politiques d'aménagement durable dans lesquelles la lutte contre le changement climatique occupe une place importante mais pas nécessairement centrale. La première phase est caractérisée par la définition d'un programme d'action à l'instar des agendas 21 majoritairement élaborés dans des territoires urbains puis des Plans Climat rendus progressivement obligatoires (pour les villes) par l'État depuis le début années 2010. La ville passe alors à une démarche globale dont les impacts se situent dans la réorganisation des services associée à de nouvelles façons de concevoir l'action publique (participation, évaluation, transversalité ...) (Larrue 2018). La production d'énergie constitue une des nombreuses thématiques. Mais le bilan de l'intégration des orientations de la durabilité dans les politiques sectorielles est mitigé. « Le bilan aujourd'hui, reste à cet égard, plutôt mitigé. Si des actions sont entreprises, elles ne pèsent pas encore réellement sur les choix retenus en matière d'aménagement. » (idem).

La mobilisation des énergies renouvelables en ville s'inscrit, en France, dans la lignée de deux mouvements celui de développement durable et celui de transition énergétique, deux expressions qui ont successivement été utilisées comme mots d'ordre gouvernementaux. Les intitulés successifs des ministres en charge du périmètre couvrant l'aménagement et l'urbanisme, le logement et les transports ont successivement contenu – à peu près – ces deux expressions.

Mon attention s'est portée sur les acteurs de la fabrique urbaine qui s'engagent ou en engagent d'autres dans la capture des énergies renouvelables in situ ou à proximité et à la récupération des chaleurs fatales localisées dans l'espace urbain. Elle s'est étendue récemment aux échanges horizontaux d'énergie et au stockage, autrement dit à la coordination de l'énergie en ville.

Dans le cadre de ce mémoire, et à l'instar de travaux sur les assemblages urbains, j'ai proposé la notion d'assemblage socio-énergétique afin d'explorer les formes de coordination entre

<footnote n="66">⁶⁶ Certes, les énergies fossiles sont encore promues dans certains pays mais un ensemble de raisons environnementales, économiques et politiques – que je n’ai pas développées – laissent penser qu’elles ne s’imposent, ni ne s’imposeront, comme un substitutif général aux énergies fossiles.</footnote>
acteurs de la ville et de l'énergie et les changements de processus qu'induit l'objectif bas-carbone.

Les systèmes qui relient des lieux d'usage de l'énergie à des lieux de production sont formés de nœuds socio-énergétiques ; un nœud socio-énergétique est aussi bien un ensemble d'éléments, qui collecte, convertit, stocke et/ou distribue de l'énergie que le collectif (ou l'organisation) qui en assure le fonctionnement et la connexion. Ces nœuds socio-énergétiques ainsi que les systèmes qu'ils forment sont construits/transformés par assemblage, c'est à dire par une multiplicité de processus variables, plus ou moins réglés, alternatifs et hybrides.

La notion de *nœud socio-énergétique* (NSE) a émergé d'une recherche interdisciplinaire en sciences sociales sur les systèmes énergétiques novateurs réalisés dans des écoquartiers français (Debizet (dir), La Branche et Forest 2013; Debizet et Blanchard 2015; Debizet 2016). Elle a permis à des chercheurs de disciplines différentes de discuter d'un objet commun et de produire des résultats scientifiques dans leur propre discipline à partir du même corpus (chapitre 3). L'analyse de quelques NSE intermédiaires entre grands réseaux publics, bâtiments et ressources énergétiques locales a permis de qualifier des changements de nature des modèles d'affaires énergétiques urbains, de modéliser de nouvelles gouvernances des innovations énergétiques dans les projets urbains, de comparer les types d'innovations sociotechniques déployés en France avec ceux d'autres pays européens (chapitre 3). Dans le champ de l'aménagement et de l'urbanisme, nous avons esquissé une typologie des relations sociales entre les NSE intermédiaires et les systèmes qu'ils connectent (section 4.2), cerné les dynamiques spatiales entre niches et régimes (section 4.1) et élaboré des scénarios de transitions énergétiques en ville centrés sur des acteurs-types (section 4.3).

La notion d'*assemblage* permet de décomposer les systèmes sociotechniques véhiculant des flux d'énergie en unités placées sous la responsabilité d'un même acteur. Ainsi peuvent être explorées conjointement les relations sociales et physiques que les réseaux tissent – et réciproquement - avec les infrastructures privées nécessaires aux usages de l'énergie. Ainsi peuvent être observées les hybridations entre le réseau linéaire approvisionnant la ville depuis des lieux de productions éloignés, souvent ignorés, avec des circuits courts – et ouverts - qui extraient sur place l'énergie du milieu naturel ou celle récupérable et utilisable en seconde main.

En théorie, le métabolisme physique est simple : prendre de l'énergie ou de l'eau à proximité, l'utiliser et si cela ne suffit pas, en soutirer du réseau. Pas seulement parce que les réseaux sont là et que les acteurs qui en ont la responsabilité ou l'usage résistent à cette évidence métabolique mais aussi parce que la répartition des responsabilités de nœud socio-énergétique résultent d'une organisation économique et sociale imbriquée avec les activités humaines et qui a fait ses preuves en matière d'efficacité et de solidarité. Elle résulte aussi de choix démocratique tout autant que de choix individuels. Comme nous l'avons montré à plusieurs reprises, des infrastructures des organisations et les règles qui les relient forment un ensemble cohérent et dynamiquement stable : un régime sociotechnique. La perspective du changement climatique nous presse de réduire nos émissions de carbone. Comment changer de régime : d'un régime hautement émetteur de carbone à un régime qui en émet beaucoup moins ? Comment s'opère la transition d'un régime à un autre ? Et plus précisément, comment s'amorce voire s'opère la transition bas-carbone en ville ?
La transition bas-carbone urbaine se situe à la jonction de deux champs de recherche : celui des *Études urbaines* qui se saisit de l'enjeu bas-carbone depuis une dizaine d'années et celui des *Sustainability Transitions Studies (STS)* pour lesquels les espaces urbains constituent - depuis quelques années - des niches pour l'émergence et le premier déploiement d'innovations sociotechniques.

Avant une partie centrale consacrée à la recherche à l'origine de la notion et après une généalogie du courant des *Sustainability Transition Studies*, ce mémoire a exploré la littérature sur les transitions bas-carbone urbaine pour, in fine, revisiter mes travaux récents sur l'action publique locale et la fabrique urbaine. Les résultats de cette exploration sont synthétisés autour des questions suivantes :

* Quels sont les principales questions que suscite la mobilisation urbaine des énergies renouvelables vue depuis les champs des STS et des études urbaines ?

* Comment sont mobilisées les énergies renouvelables en milieu urbain ? Quels assemblages socio-énergétiques observe-t-on ?

* Quelles influences les collectivités locales ont-elles sur ces assemblages ?

* En quoi les régimes sociotechniques formatent les actions des collectivités ?

* Quelles relations de pouvoir entre local et national/global ?

## Le sujet des énergies renouvelables en ville vu depuis les STS et les études urbaines

Depuis une bonne décennie, l'impératif de durabilité et notamment d'atténuation du changement climatique a conduit de nombreux chercheurs de la ville à se pencher sur les transitions énergétiques urbaines. De par ses ressources - cognitives, financières, organisationnelles... - diversifiées et sa position nodale dans les flux globaux reliant consommation et production, la ville est une clé des transitions durables et, ce faisant, le terrain prioritaire - après celui des États - du champ des STS.

Les deux champs s'accordent sur l'imbrication dynamique entre le système énergétique, les activités humaines et le milieu urbain qui les héberge. L'analyse des évolutions historiques majeures relie d'ailleurs le déploiement d'infrastructures urbaines et d'équipements basés sur un « nouveau » vecteur énergétique, le développement économique rapide et relativement général des villes et l'extension spatiale de la collecte et des réseaux d'approvisionnement (Hugues 1983; Kim et Barles 2012).

Dans les villes où la consommation d'énergie ou de matière excède la production, les infrastructures reliant les ressources aux usages sont critiques. Établir des relations entre des lieux de production (plus exactement de capture et de transformation) et de consommation traversant un espace densément occupé requiert une coordination complexe qui est allée de pair avec une centralisation et une régulation publique forte. Assurant une partie essentielle des transformations et du transport, les réseaux publics occupent une place importante dans les *Études Urbaines*. L'éclatement ('splintering') des réseaux (Graham et Marvin 2001) est une préoccupation majeure du champ de recherche des « urban studies ».
Avec la transition bas-carbone, l'attention initiale des études urbaines pour les réseaux urbains (y compris ceux qui visent à réduire les impacts environnementaux du métabolisme urbain) s'est élargie aux ressources énergétiques disponibles sur place qu'elles soient renouvelables ou fatales, c'est à dire aux sous-produits ou déchets de l'activité anthropique dont il peut être récupéré de l'énergie. Les approches métaboliques ou écosystémiques connaissent un nouvel essor dans la boite à outil cognitive de l'urbanisme et des sciences de la ville.

* À la forme canonique historique du grand réseau centralisé, Coutard et Rutherford (2011) opposent celle de la circularité techno-écologique : cycle long versus court, logique d'offre versus maitrise de la demande, gestion sectorielle et séquentielle versus gestion transversale et intégrale, économie d'échelle versus coût de transaction, solidarité versus autonomie territoriale, flux et cinétique versus stock et stase.

* Au paradigme conventionnel centralisé aux impacts environnementaux planétaires<sup>67</sup>, Bulkeley, Castan Broto et Maassen (2011) opposent un nouveau paradigme décentralisé et impactant peu l'environnement : énergie concentrée versus dispersée, technologie à grande échelle versus petite, monopole versus libéralisé, ressource finie versus renouvelable.

La circularité techno-écologique et le recours au renouvelable à petite échelle s'inspirent de la notion de *métabolisme urbain*, dont l'application consiste à définir des zones de relative autosuffisance ou à organiser les activités humaines afin qu'elles se complètent les unes avec les autres (Pulido Barrera, Rosales Carreón et de Boer 2018). C'est peut-être ce qui conduit (Coutard and Rutherford, 2011) à associer le nouveau paradigme à « autonomie territoriale » et (Bulkeley, Castan Broto and Maassen, 2011) à « libéralisé » ('liberalised') par opposition respectivement à la « solidarité territoriale » et au « monopole ».

Le réseau public a des vertus qui ont concouru à son développement et à sa stabilité : 1) omniprésence spatiale et sociale de ce service 2) homogénéité du service aux abonnés sur un espace 3) planification et gestion centralisée par une entité détentrice d'un monopole (Coutard et Rutherford 2015). Et le développement de la ville est étroitement lié à celui de ses réseaux, et réciproquement (Dupuy 1990). Ces caractéristiques intrinsèques et, ce faisant, sa viabilité économique et sa légitimité politique - sont frontalement remises en cause par le nouveau paradigme.

Comment penser le réseau de demain si les solutions aux problèmes qu'il pose ne se trouvent plus en son sein ? Au-delà du réseau, quel périmètre doit-on considérer : le système sociotechnique véhiculant un même type de flux ? L'écosystème urbain ? Et, la réalité des réseaux d'énergie ne s'écarte-t-elle pas déjà du modèle canonique du réseau ?

## Réseaux, énergies renouvelables et assemblages socio-énergétiques

La difficulté heuristique majeure de la notion de système consiste à définir le périmètre étudié. Cela concerne aussi bien l'espace éventuel que la nature des flux. C'est une question récurrente

<footnote n="67"><sup>67</sup> Les trois chercheures exercent au Royaume-Uni où l'électricité est produite dans des centrales thermiques essentiellement alimentées au pétrole et au gaz et donc émettant du carbone, contrairement aux centrales nucléaires françaises.</footnote>
de l'étude des métabolismes territoriaux. Dans la recherche interdisciplinaire que nous avons menée sur les systèmes énergétiques à l'échelle du quartier, notre attention s'est portée sur la relation entre les grands réseaux d'énergie et les bâtiments et logements. Il est apparu que l'omniprésence du service est, déjà aujourd'hui, loin d'être effective pour les usages de la chaleur et du gaz. D'une part, les réseaux – publics – de chaleur et de gaz ne couvrent qu'une partie des territoires urbains. D'autre part, l'accès aux services publics de l'énergie – notamment pour les besoins en chauffage – est conditionnée par l'infrastructure installée par les acteurs de la construction (promoteurs, aménageurs...). D'ailleurs, ces derniers créent souvent et de facto des collectifs énergétiques obligés et pérennes à l'échelle du bâtiment ou d'un ensemble de bâtiments.

La notion de vecteur énergétique – au sens d’une forme sous laquelle une énergie est transportée – permet d’observer les flux énergétiques à une échelle plus grande, ceux d’aujourd’hui et ceux qu’ils pourraient être demain (section 3.3). Pour promouvoir l’objectif « 100% renouvelable », l’association Negawatt et l’institut Frauenhofer ont élaboré des schémas représentant les flux de vecteurs énergétiques respectivement pour la France (figures 3-4 et 3-5) et les périmètres Frankfort « ville », « région urbaine » et « Land » (figure 3-6). Que ces scénarios du futur soient plausibles ou pas, il est intéressant de s’attarder sur les changements cognitifs par rapport à la façon dont les flux d’énergie sont représentés – par exemple par le ministère français de la transition écologique et solidaire (figure 3-3). J’ai relevé trois déplacements cognitifs :

* Une catégorisation des usages finaux selon leur forme énergétique : chaleur (énergie thermique), mobilité (énergie cinétique) et électricité spécifique (lumière, communication mais aussi cinétique et mécanique pour les appareils électro-ménagers et industriels) ;

* L’introduction du stockage de l’énergie, et ce, selon les formes gaz, chaleur, gravitaire et électrochimique, les deux dernières étant strictement associées au vecteur électrique ;

* Une répartition par échelle spatiale des sources énergétiques et des infrastructures de conversion et de stockage. Cette répartition a pour effet de réintroduire les infrastructures privées dans le système énergétique et de rappeler la fonction transcalaire des réseaux.

L’analyse de la Boite à Outils Air Climat et Urbanisme de la Métropole grenobloise (section 5.1) a mis en évidence la fonction de *nœud socio-énergétique* jouée par les bâtiments : ils ne sont pas seulement l’issue finale du réseau de distribution mais des nœuds socio-énergétiques du métabolisme énergétique urbain. Le bâtiment échange avec son milieu. Ces échanges peuvent être intentionnels (rayonnement solaire hivernal, apports thermiques de l’air, du sol...) ou pas (déperditions thermiques, rayonnement solaire estival). Par des prescriptions portant sur le bâtiment et ses infrastructures énergétiques ou le raccordement au réseau, la Métropole grenobloise tente de limiter les échanges avec le milieu environnant afin de préserver des biens communs locaux (eau, air, sol...). Ces échanges ne sont pas marchands. Leurs modalités sont généralement peu réglées et en tout cas variables selon les situations topographiques, les objectifs politiques et la capacité des autorités publiques et des autres parties prenantes des biens communs à les contrôler (les mesurer et les juguler).