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Pour une grande majorité des économistes, la taxe carbone, légitimée par ses fondements théoriques, devait se situer au coeur des politiques de lutte contre le changement climatique. Cependant, comme le notait déjà en 2015 l'économiste de l'environnement Jean-Charles Hourcade, « le passage de la théorie à la pratique est un exercice difficile en matière de taxe carbone ». Nous verrons dans un premier temps pourquoi et comment l’économie du bien-être en est venue à considérer l’efficacité comme unique critère et comment la taxe carbone est devenue une mesure phare pour les économistes de l’environnement. Nous verrons ensuite les difficultés que ceux-ci rencontrent lorsqu’ils essaient de concilier les fondamentaux aux exigences des réalités sociales et politiques au moment de la mise en place de la mesure. Enfin, nous verrons comment des approches normatives qui avaient pu sembler reléguées au second rang de la discipline, mobilisent ces évènements pour montrer l’insuffisance du critère d’efficacité et la nécessité de tenir compte de critères éthiques dans le choix des instruments des politiques publiques. For a large majority of economists, the carbon tax, legitimized by its theoretical foundations, should be at the heart of policies to combat climate change. However, as environmental economist Jean-Charles Hourcade already noted in 2015, “the transition from theory to practice is a difficult exercise when it comes to carbon taxes”. We will first see why and how well-being economics came to consider efficiency as the sole criterion and how the carbon tax became a flagship measure for environmental economists. We will then see the difficulties they encounter when they try to reconcile the fundamentals with the demands of social and political realities at the time of implementing the measure. Finally, we will see how normative approaches which may have seemed relegated to the second rank of the discipline, mobilize these events to show the insufficiency of the criterion of effectiveness and the need to take into account ethical criteria in the choice of public policy instruments. .

Les opérations de maintenance des routes en conditions hivernales sur réseaux routiers constituent un enjeu important pour maintenir l’offre de mobilité en situation dégradée. Elles génèrent des coûts d’exploitation directs et indirects élevés, liés en particulier à l’utilisation intensive de fondants routiers. Par ailleurs, leur impact environnemental doit être pris en considération. Nous étudions ici une structure de chaussée non soumise à ce type d’astreinte, grâce à la présence d’une couche de liaison drainante dans laquelle circule un fluide chaud, permettant ainsi d’éviter le dépôt de neige ou la formation de glace en surface. Dans le cadre d’une démarche en faveur de l’emploi d’énergie renouvelable, un tel dispositif pourrait permettre de récupérer l’énergie thermique disponible en surface de chaussée en période chaude, de l’acheminer vers un lieu de stockage (ex : géothermie) et de l’utiliser en période froide. Nous étudions ici la fonction d’échangeur de chaleur entre le fluide et la chaussée, la fonction de stockage externe à la chaussée n’étant pas abordée hormis dans la revue bibliographique. La structure de chaussée considérée comporte trois couches d’enrobés. La couche de roulement et la couche de base sont constituées de matériaux classiquement utilisés dans les chaussées, à base de liants hydrocarbonés. Le matériau de la couche de liaison possède une porosité supérieure à 20%. La structure de chaussée est supposée avoir un dévers de l’ordre de 2%. Une chaussée expérimentale instrumentée a été mise en oeuvre pour recueillir des grandeurs thermo-physiques de la chaussée. Un modèle thermo-hydrique 2D est d2veloppé numériquement pour calculer la distribution de température dans le corps de chaussée lorsque l’on injecte un fluide à température d’entrée donnée, en haut de dévers. Les paramètres du modèle sont identifiés à partir des données expérimentales recueillies sous diverses sollicitations climatiques. On analyse dans un premier temps la sensibilité de la distribution de température en surface de chaussée aux différents paramètres du modèle (conductivité hydraulique, dévers, conductivités thermiques, chaleurs massiques), afin d’optimiser les procédures nécessaires au contrôle sous contraintes de températures positives en tout point. Dans une deuxième partie, des données expérimentales recueillies durant une période estivale d’un mois ont servi à valider le modèle thermique 1D. Une maquette de laboratoire a également permis d’identifier des paramètres en milieu saturé et non saturé. La dernière partie de thèse est consacrée au calcul des quantités énergétiques récupérables pendant la période estivale à l’aide des données de la réglEmentation thermique RT2012. Elles sont comparées aux quantités énergétiques de chauffage nécessaires pendant la période hivernale en s’appuyant sur des données de la RT2012 et des données de la Direction Interdépartementale des Routes Massif (DIR MC) ; l’objectif final étant de déterminer les performances énergétiques du système. Winter maintenance operations for road networks are an important issue for maintaining the mobility in degraded situations, but generate high direct and indirect exploitation costs, particularly related to the intensive use of road de-icing and environmental impact. We study a road structure free of this penalty, thanks to a bonding drainage asphalt layer, circulated by a hot fluid, to prevent the deposition of snow or ice formation on the road surface. As part of an integrated vision of promoting the use of renewable energy, such device could be used to recuperate the thermal energy available in the road surface during the hot period, to transport it to a storage location (e.g. geothermal) and use it during cold period. We study here the heat exchanger function between the fluid and the road, the external storage function to the road being not addressed. The considered pavement structure has three asphalt layers.The bearing layer and the base layer are formed of conventional materials with hydrocarbon-based binders. The material of the bonding layer has a porosity of 20% and based on the use of a binder resistant to a prolonged circulation of the coolant. The road structure is assumed to have a slope of about 2 to 3%. An instrumented experimental road is implemented to collect data on the thermo-hydraulic response of the pavement structure. A thermo-hydraulic 2D model is designed to simulate the temperature field in the road structure when the fluid is injected at the upslope side of the road with a target temperature. This model is calibrated from experimental data collected on the experimental road subjected to meteorological solicitations. Initially, the sensibility of the distribution of the surface temperature of the road toward various model parameters (hydraulic conductivity, transversal slope, thermal conductivities, heat capacities) is analysed, in order to study the optimization of control procedures allowing to keep positive the road surface temperature at any point (e.g. determination of the minimum fluid injection temperature, under given meteorological data). In a second time, pavement thermal parameters is identified using control optimal method in order to validated unidimensionnel thermal model applied on July experimental data. In third time, hydraulic model is validated experimentaly using a laboratory mockup in saturated and unsaturated conditions. In a fourth time, thermo-hydraulic bidimensionnal model is validated numerically using mesured data of experimental pavement. Finally, harvest energy in summer period using thermal reglementation RT2012 data and heating energy in winter period using RT2012 and Massif Interdepartmental Road Direction (DIR MC) are calculated in order to evaluate system performance.

Rural areas have the main resources of renewable energy in France. Energy networks are less dense there than in urban areas and some energy vectors, like gas, are often missing. However, as urban energy systems have been widely studied, the specificities of rural energy demand remain little-known, especially for the residential sector. Recent works highlight new challenges related to decentralization of the French energy system and the need for fine knowledge of demand and supply, on both spatial and time scales.This research work pursues two objectives. First, it commits to identify the specificities of rural housing energy consumption. Then, it aims at analyzing the potential response of local renewable energy sources to the residential demand in a mixed urban-rural territory, in a 100 % RES process – equilibrium between annual energy demand and supply on the territory. Therefore, a bottom-up model is developed to rebuild the hourly housing consumption of a territory. The load profiles of Pays Yon et Vie (Vendée) are calculated at town scale for year 2015, in order to compare hourly demand based on the type of area in the territory.Prospective scenarios are elaborated at horizon 2050 to compare the effects of trend evolution with a voluntarist energy transition of the residential park. The renewable energy potential of the territory is estimated and a production model is developed to rebuild the hourly local renewable electricity supply. For each scenario, the optimum supply mix is identified, that maximizes the dynamic cover of the demand, in a 100 % RES perspective.The analysis highlights the possibility of reaching significant dynamic cover rates of the residential demand by local renewable sources. Several challenges are identified related to both seasonal and daily variations of electric balance in the various areas of the territory. ; Les territoires ruraux disposent du principal gisement d’énergie renouvelable en France. Les réseaux énergétiques y sont moins denses que dans les zones urbaines et ...

Les conditions de croissance évoluent sous l'effet des changements climatiques et dépôts atmosphériques ; la société demande des preuves de bonne gestion ainsi que des services écologiques et sociaux croissants ; la production forestière est soumise à d'importantes contraintes économiques. Pour relever les défis qui en résultent, le gestionnaire forestier doit toujours mieux évaluer les potentialités des milieux, préserver et valoriser la diversité, réduire les risques, être attentif aux transitions rapides, organiser la multifonctionnalité jusqu'à l'échelle de vastes territoires. Il sera ainsi à même d'exploiter au mieux les peuplements condamnés, de rajeunir ceux qui doivent l'être, d'éviter les sur-densités, d'améliorer la récolte finale, enfin d'innover pour mieux fixer le carbone, économiser l'eau, établir des futaies claires et mélangées.

Being highly insulated, low energy buildings are very sensitive to variable solar and internal gains. In this context, thermal mass is useful by storing surplus energy and reducing temperature variation, thus improving thermal comfort.Assessing energy, environmental and thermal comfort performances requires reliable building dynamic thermal simulation (DTS) tools. Historically, model developers have tried to find a fair-trade between accuracy and simulation efficiency within a fit-to-purpose philosophy. Simplifying assumptions have therefore been integrated into DTS tools and have a close relation with thermal mass. The validity of such assumptions, for instance constant interior convective and infrared radiative superficial exchange coefficients, or fixed distribution of solar gains transmitted through windows, particularly need to be reassessed in the case of high performance buildings.A first comparison between detailed and simplified models has been performed according to the "BESTEST", integrating also international DTS reference tools (EnergyPlus, ESP-r, TRNSYS). Similar work, but using uncertainty and sensivitivity methods has been carried out using experimental measurements on a passive building (INCAS platform in Chambéry). The results show a trend for the detailed models studied here to estimate lower heating and cooling loads. Furthermore, it seems that these detailed models don't contribute to reduce significantly discrepancies between simulations and measurements. ; Étant de plus en plus isolés, les bâtiments très performants sont très sensibles aux apports solaires transmis par les vitrages ainsi qu'aux apports internes. Dans ce contexte, l'inertie thermique peut être utile en stockant l'énergie excédentaire et en réduisant les variations de température, améliorant ainsi le confort thermique.Évaluer la performance énergétique, environnementale et le confort thermique des bâtiments nécessite des outils de simulation thermique dynamique (STD) fiables. Historiquement, les modélisateurs ont essayé de ...

Les réseaux de distribution d'électricité sont depuis plusieurs années au cœur des évolutions énergétiques et environnementales qui touchent nos sociétés. Les clients délaissent progressivement les chauffe-eaux instantanés à gaz pour les ballons d'eau chaude électriques, ainsi que les voitures diesel pour les véhicules électriques. D'autre part, la production d'énergie renouvelable commence à constituer une part importante du mix énergétique mais ne concorde pas nécessairement avec la consommation électrique des usagers. Elle peut donc être refoulée vers le reste du réseau de distribution, voire le réseau de transport. Toutes ces évolutions doivent être maîtrisées pour éviter un renforcement conséquent des infrastructures du réseau, et limiter les répercussions économiques et environnementales de la transition énergétique. Dans ce sens, ces travaux de thèse portent sur la supervision énergétique des réseaux de distribution HTA, en particulier de type rural et péri-urbain, afin d'y encourager la consommation locale des énergies renouvelables et d'optimiser le coût d'acheminement d'énergie pour les gestionnaires du réseau. Les algorithmes développés visent principalement à piloter les charges tels que les véhicules électriques et les ballons d'eau chaude sanitaire raccordés au réseau de distribution. Le système de supervision agit au niveau d'un poste source HTB/HTA et utilise les mesures ainsi que les prévisions de production et de consommation d'énergie afin de piloter les différentes charges disponibles. La stratégie proposée prend aussi en compte les contraintes électriques qui peuvent apparaître sur le réseau à travers une approche de co-simulation entre les logiciels Matlab/Simulink, où la supervision est implémentée, et DIgSILENT PowerFactory, où le réseau de distribution est finement modélisé. Les consignes de supervision sont donc testées et adaptées en temps-réel avant d'être envoyées aux différents utilisateurs. Enfin, le pilotage des producteurs décentralisés est aussi utilisé comme levier supplémentaire pour résoudre une partie des contraintes électriques. Electricity distribution grids have been for several years at the heart of energy and environmental challenges affecting our societies. Customers are increasingly switching from instantaneous gas water heaters to electric hot water tanks, and from diesel cars to electric vehicles. On the other hand, renewable energy production is starting to become an important part of the energy mix but does not necessarily match the electricity consumption of the users. It can therefore be transmitted to the rest of the distribution network, and eventually the transmission network. All these evolutions must be controlled to avoid significant reinforcements of the network infrastructures and limit the economic and environmental impacts of the energy transition. In this context, this thesis focuses on the energy supervision of medium voltage distribution grids, particularly rural and suburban types, to promote the local consumption of renewable energy and optimize energy transmission costs for network operators. The developed algorithms mainly aim to control loads such as electric vehicles and electric water heaters. The supervision system acts at the level of an HV/MV substation and uses real-time production and consumption measurements as well as day-ahead forecasts to control the various available loads. The proposed strategy also takes into account the electrical constraints that can appear on the network through a co-simulation approach between Matlab/Simulink software, where the supervision strategy is implemented, and DIgSILENT PowerFactory, where the distribution network is finely modeled. The supervision's power set-points are therefore tested and adapted in real-time before being sent to the various customers. Finally, the control of decentralized producers is used as an additional lever to solve a part of the detected electrical constraints.

Le document présente une méthode originale d'étude de la répartition de la crépidule dans la baie de Saint-Brieuc (Manche occidentale), au moyen du sonar latéral et de l'imagerie sous-marine. Une évaluation quantitative du stock complète cette distribution et permet d'estimer la biomasse de crépidules dans la baie à environ 250 000 tonnes (poids frais). The aim of this report is to provide an original method of mapping slipper limpet beds in the bay of Saint-Brieuc (Western Channel) by means of side scan sonar and submarine video. An evaluation of the biomass completes the distribution of limpets. The total fresh weight is about 250 000 tons

The research studies, in collaboration with VALEOL and IMS laboratory, propose several solutions to optimize the production and the efficiency of a wind turbine. The general theme of the work is based on control laws of the system or subsystems using the CRONE robust design. Each part highlights aspects of modeling, system identification and design before simulations or tests of scale and full size models.Chapter 1 provides an overview of the issues discussed in this manuscript, using states of the art and precisions on the industrial and economic context of 2013.Chapter 2 introduces the CRONE command for robust design. It is used to achieve the control of the rotation speed of a variable speed wind turbine, with an innovative architecture - mechanical variable speed solution and synchronous generator.Chapter 3 makes a comparison of three new optimization criteria for CRONE design. The aim is to reduce the methodology complexity and to facilitate handling by any user. The results are obtained through simulations on an academic example, then with a DFIG wind turbine model. Chapter 4 focuses on the reduction of structural loads transmitted by the wind on the turbine. It is about better control of the pitch angle by individual pitch control, depending on the rotor position or wind disturbances.Chapter 5 deals with the design of an anti-icing/de-icing system for blades. After the modeling and identification steps, the CRONE design is used to control the temperature of a heating coating disposed on the blades. An observer is finally designed to detect the presence of ice. Les études, menées en collaboration entre la société VALEOL et le laboratoire IMS, proposent des solutions pour optimiser la production et le fonctionnement d'une éolienne. Il s’agit de travailler sur les lois de commande du système ou des sous-systèmes en utilisant la commande CRONE, répondant à un besoin de robustesse. Chaque étude met en avant des aspects de modélisation, d’identification et de synthèse de lois de commande avant mises en application au travers de simulations ou d’essais sur modèles réduits et taille réelle.Le chapitre 1 donne une vision d’ensemble des problématiques traitées dans ce manuscrit, à l’aide d’états de l’art et de remise dans le contexte économique et industriel de 2013.Le chapitre 2 introduit la commande CRONE pour la synthèse de régulateurs robustes. Cette méthodologie est utilisée pour réaliser l’asservissement de la vitesse de rotation d’une éolienne à vitesse variable, présentant une architecture innovante avec un variateur de vitesse mécanique et génératrice synchrone.Le chapitre 3 établit la comparaison de trois nouveaux critères d’optimisation pour la méthodologie CRONE. Le but est de réduire sa complexité et de faciliter sa manipulation par tout utilisateur. Les résultats sur les différents critères sont obtenus par simulations sur un exemple académique, puis sur un modèle d’éolienne de type MADA.Le chapitre 4 porte sur la réduction des charges structurelles transmises par le vent à l’éolienne. Il est question d’une amélioration du contrôle de l’angle de pitch par action indépendante sur chaque pale en fonction de la position du rotor ou encore des perturbations liées au ventLe chapitre 5 est consacré à la conception d’un système d’antigivrage et dégivrage d’une pale dans le cadre d’un projet Aquitain. Après modélisation et identification du procédé, la commande CRONE est utilisée pour réguler la température d’une peinture polymère chauffante sous alimentation électrique disposée sur les pales. L’étude est complétée par la mise en place d’un observateur pour la détection de présence de givre.

La restriction alimentaire chronique correspond à un des troubles du comportement alimentaire observé en particulier dans l’anorexie mentale (AN) de type restrictif, pathologie qui touche essentiellement les adolescentes et les jeunes femmes. En plus de ce comportement restrictif, une activité physique importante est observée chez un grand nombre de patientes (40 à 80% des cas). Cette maladie se traduit par de nombreuses altérations physiologiques comme des perturbations neuroendocrines, métaboliques, osseuses (ostéopénie, ostéoporose) et ce quelle que soit la cause psychiatrique qui a conduit au développement de ce comportement. De plus, de nombreux arguments suggèrent que l’AN pourrait être considérée comme un trouble « addictif » qui se manifesterait par une addiction à la perte de poids et/ou à la restriction alimentaire ou encore à l’activité physique suggérant une altération du système dopaminergique de récompense. Ainsi, quelles que soient les origines de la maladie, l’AN entraîne des perturbations périphériques et centrales susceptibles d’être impliquées dans une première phase dite « d’adaptation » permettant aux malades de survivre à ces conditions drastiques. Les patients peuvent par la suite tomber dans une seconde phase de « chronicisation » dans laquelle ces mêmes facteurs pourraient être responsables de la dégradation de l’état des malades et conduire, dans les cas les plus graves d’épuisement, à la mort.Notre étude a comme pivot la ghréline, hormone orexigène, dont les concentrations plasmatiques sont augmentées significativement chez les patients anorexiques. Sécrétée principalement en périphérie par les cellules de l’estomac, elle va cibler plusieurs organes aussi bien périphériques que centraux. En particulier, au niveau périphérique, cette hormone agit au niveau du foie dont la principale fonction connue est le maintien de l’homéostasie glucidique. Elle agit également au niveau du tissu adipeux qui est alors stimulé, favorisant ainsi sa croissance avec un stockage des réserves et au niveau musculaire en entrainant entre autre une diminution des réserves de triglycérides. Au niveau du système nerveux central, parmi les sites d’action de la ghréline, on trouve les structures impliquées aussi bien dans le contrôle, qualifié d’homéostatique, de la prise alimentaire représenté par l’hypothalamus, que dans le contrôle, dit hédonique (motivation/récompense), de ce même comportement correspondant au circuit méso-limbique. Pour étudier son implication dans les mécanismes adaptatifs, et éventuellement, dans l’aggravation de la maladie, nous avons mis au point un modèle animal de restriction alimentaire chronique mimant les symptômes physiologiques de l’AN. Notre premier objectif a été de caractériser (« phénotypage ») ce modèle sur le plan physiologique (métabolique, endocrinien) afin de l’utiliser pour notre deuxième objectif : évaluation du rôle de la ghréline comme potentiel facteur prédictif de l’évolution de la maladie.Les données obtenues valident notre modèle comme un modèle pertinent pour étudier sur le long terme les altérations physiologiques et centrales décrites dans l’AN de type restrictif. Nous montrons que l’exercice physique modéré associé à la restriction alimentaire a des effets stabilisateurs sur de nombreux paramètres métaboliques limitant ainsi un épuisement prématuré des ressources énergétiques. En ce qui concerne la ghréline, les concentrations plasmatiques élevées observées dans notre modèle pourraient contribuer également à une régulation adaptative du métabolisme énergétique. Chronic food restriction is one of the major features observed in anorexia nervosa (AN), especially in the restrictive type. This major eating disorder affects mainly teenager girls and young women. Additionally to the restriction behavior, important physical activity is observed in a large number of patients (40-80% of cases). This disease induces various physiological alterations that concern neuroendocrine, metabolic and bone (osteopenia, osteoporosis) pathways, which have dramatic consequences on the patient’s health. Moreover, many arguments suggest that AN could be considered like an "addictiv" disorder supported by an addiction to weight loss and/or food restriction or physical activity. It thus suggests modifications of the central dopaminergic reward system. Furthermore, whatever the origins or the causes of this disorder, AN leads to peripheral and central alterations that might be involved in an "adaptation" phase allowing patients surviving to these drastic conditions. For some patients, a phase of "chronicity" is described in which these physiological changes may worsen the patient conditions and contribute, when exhaustion is amplifying, to death. Our study points out ghrelin, an orexigenic hormone whose plasma concentrations are significantly increased in AN patients. Mainly secreted by stomach cells, it targets multiple peripheral organs as well as numerous neuronal structures in the brain. At the peripheral level, this hormone acts among others in the liver whose main function is the maintenance of glucose homeostasis. It acts also on the adipose tissue to promote its growth that is associated with lipid storage and on muscle resulting in a reduction of triglycerides stock. At the central nervous system level, ghrelin have various targets like the structures involved in the homeostatic as well as hedonic (motivation/reward) control of food intake through the hypothalamus and the meso-cortico-limbic system respectively.To study the involvement of ghrelin in the potential adaptive mechanisms, and even in the worsening of the disease, we have developed an animal model of chronic food restriction associated or not with physical activity, mimicking the physiological symptoms of AN. Our first objective was to characterize and to phenotype the mouse model by evaluating various physiological (metabolic, endocrine) factors in order to study in our second objective the role of ghrelin as a potential predictor of disease progression.We showed that our mouse model constitutes a pertinent model to study on a long term duration the physiological and central altérations described in the restrictive type AN. Moreover, we showed that moderate physical activity associated with food restriction had stabilizing effects on numerous metabolic parameters that may reduce an early exhaustion of energy stocks. Concerning the role of ghrelin in such model, its plasma concentrations were increased like in AN patients and were suggested to contribute to the adaptive regulation of energy metabolism.