Dans une approche de la mise en oeuvre de la transition énergétique, le secteur maritime apparaît comme un gisement de gains d’efficacité économique, énergétique et environnementale. Au delà du sujet de la décarbonation des flottes de navire (hors du périmètre de cette thèse), la décarbonation des sites portuaires est un enjeu de taille.
En effet, liées à l’activité maritime de commerce, les zones portuaires sont des territoires énergétiques complexes où sont installées des entreprises dont l’activité et la configuration est propice à une approche d’écologie industrielle territoriale (EIT).
La littérature scientifique propose des méthodes et modèles qui permettent cette analyse à deux échelles. Cependant, elles se limitent à une approche purement technique du problème. Or la complexité des ports est aussi dans la diversité d’acteurs aux enjeux, priorités et processus de décision propres. Il est nécessaire de compléter les travaux existants d’une méthodologie et d’outils de prise en compte de cette spécificité, en alimentant les mécanismes de réflexion et de décision collectifs entres les acteurs du territoire portuaire.
La thèse s’intéressera aux actions à mettre en place par les gestionnaires de port pour mener leur transition énergétique, notamment en déterminant les meilleurs choix d’investissements dans les systèmes énergétiques (de production, conversion ou stockage d’énergie). Ils pourront appartenir à des acteurs individuels ou être partagés entre acteurs du territoire. On s’appuiera sur des techniques d’optimisation connues, on réutilisera des modèles déjà éprouvés de la littérature, notamment en ce qui concerne les systèmes énergétiques des territoires portuaires.
La nouveauté apportée par ce travail viendra du contexte multi-acteurs de ces territoires. Dans la mesure où chaque entreprise installée sur le port est souveraine dans ses choix d’investissements (mais sous gouvernance partielle des gestionnaires du port), une optimisation ”centralisée” risque d’aboutir à des résultats inapplicables pour le gestionnaire du port, ou loin de solutions optimales. Une appropriation de cette spécificité (échanges avec les acteurs, connaissances d’Akajoule, littérature,...) sera nécessaire et prescriptrice des méthodes à mettre en oeuvre pour alimenter les processus de décision.
La manière d’intégrer cette dimension, et les méthodes d'optimisation, sera à déterminer en début de thèse et nécessitera d’élaborer une combinaison ad hoc de techniques déjà utilisées dans d’autres contextes.
Enfin, comme tous les exercices de planification long terme, ce travail nécessitera de faire des hypothèses fortes (climatiques, économiques, législatives, etc.), qui induisent une incertitude dans les résultats produits. Pour pallier ce problème, la solution retenue est l’analyse de sensibilité : études de la façon dont les résultats varient en fonction des hypothèses faites, dans l’objectif de fournir des recommandations aux parties en présences dans les ports.
Il est attendu que le candidat :
- comprenne le fonctionnement techniques des systèmes énergétiques
- soit familier avec les techniques d'optimisation
- soit familier avec le langage Python
- ait si possible des notions des systèmes multi-agents ou de théorie des jeux
- soit éventuellement familier avec les concepts propres à l'EIT
La thèse proposée est une thèse CIFRE: il s’agit d’une collaboration entre IMT Atlantique, une école d’ingénieur, et Akajoule, une entreprise privée. Elle s’effectuera dans le cadre de la chaire ValaDoE (Valeur Ajoutée à la Donnée Energétique) et sera rattachée à l’école doctorale SPIN.
Akajoule est un bureau d'études et de conseil indépendant, expert en efficacité énergétique et énergies renouvelables. Notre mission : accélérer la transition énergétique par l'expertise et l'innovation.
Fondée en 2010 à Saint-Nazaire, Akajoule compte environ 50 collaborateurs et dispose également d'agences à Toulouse et Valence-TGV pour accompagner au plus près les entreprises et collectivités. Notre indépendance et notre approche de l'accompagnement-conseil favorisent des relations de confiance et de proximité avec nos clients.
Nos 8 pôles d'expertises (entreprise & industrie, rénovation des bâtiments, énergie solaire, planification écologique des territoires, transports et carburants alternatifs, digital, chaleur renouvelable et durabilité) assurent une vision globale des projets, de l'étude à la mise en oeuvre.
Partenaire référencé par la BPI et l'ADEME et membre de la Chaire VaLaDoE, Akajoule est engagée dans l'accélération de la transition, notamment par l'innovation. La R&D est au coeur de l'ADN d'Akajoule et nous comptons déjà 7 projets de R&D collaborative à notre actif.
Nous avons également développé une expertise reconnue dans des domaines spécifiques comme l'autoconsommation collective ou la décarbonation portuaire.
Via le projet de R&D MERS, nous avons réalisé en 2024-2025 une étude énergétique complète sur les 3 ports des Sables d’Olonne (pêche, plaisance, commerce) afin de définir la meilleur trajectoire énergétique à moyen terme. Une étude est également en cours sur la transition et la flexibilité énergétiques des ports de Lorient Agglomération. En 2023, nous avions également mené une mission d’assistance à maîtrise d’ouvrage pour l’élaboration de la stratégie de transition énergétique du grand port maritime de la Guadeloupe.
IMT Atlantique, grande école d'ingénieurs généralistes, a pour ambition de conjuguer le numérique, l'énergie et l'environnement pour transformer la société et l'industrie par la formation, la recherche et l'innovation. L'établissement qui est présent sur 3 campus (Brest, Nantes et Rennes) appartient à l'Institut Mines-Télécom et dépend du ministère de l'Economie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique.
Reconnue internationalement pour la qualité de sa recherche, les scientifiques d'IMT Atlantique accompagnent environ 300 doctorants. La thèse proposée s'inscrit dans les activités de recherche de l'équipe OSE (Optimisation des Systèmes Energétiques) du laboratoire GEPEA (GEnie des Procédés Environnement - Agroalimentaire) et du département DSEE (Département Systèmes Energétiques et Environnement).
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