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© Marc ISABELLE 2006 1/63 Master « Economie et Politique de lEnergie et de lEnvironnement» INSTN – Université Paris X LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE.

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1 © Marc ISABELLE /63 Master « Economie et Politique de lEnergie et de lEnvironnement» INSTN – Université Paris X LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Innovation et énergies : quels rapports ? p. 2 Un peu de théorie économique sur linnovationp. 7 La révolution technologique en exploration- -production dhydrocarburesp. 13  Le leadership danois dans léolienp. 40 La spécificité française dans le nucléairep. 50 Quelques leçons pour gérer linnovationp. 62 Annexesp. xx Marc Isabelle DPg / SEESIMRI, bur. A702 Commissariat à lEnergie AtomiqueUniversité Paris-Dauphine 31-33, rue de la Fédérationpl. du Mal de Lattre de Tassigny F Paris cedex 15F PARIS cedex 16

2 © Marc ISABELLE /63 A LA La question trait dunion Lénergie est-elle une ressource rare ? Léconomie sintéresse principale- -ment à lutilisation des ressources rares, pour lesquelles plusieurs utilisations sont en concurrence (ici ou là, aujourdhui ou demain, etc.) Œ INNOVATION ET ÉNERGIES : QUELS RAPPORTS ? Lénergie = un facteur de production Ressources épuisables, (non-)renouvelables, intermittente, etc. LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Bien allouer une ressource rare consiste à mettre des moyens en œuvre pour quelle soit utilisée là où elle est le plus productive Ce sont principalement les marchés qui permettent dutiliser une ressource ici ou là, aujourdhui ou demain, de la façon la plus efficace Innovation permet de lutter contre la rareté

3 © Marc ISABELLE /63 B UB Un point de vue macroéconomique à très long terme Activité économique et consommation dénergie Lintensité énergétique tend à diminuer quand le niveau de dévelop- -pement économique augmente… … car croissance écono- -mique et réduction de la consommation dénergie ont un parent en commun : linnovation NB : le taux de croissance économique a été histori- -quement bien supérieur au taux de décroissance de lintensité énergétique… … ainsi, léconomie mondiale consomme de plus en plus dénergie Vale²urs mondiales ; source : Martin (2005)Martin (2005) Œ INNOVATION ET ÉNERGIES : QUELS RAPPORTS ? LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE

4 © Marc ISABELLE /63 C UC Un point de vue mésoéconomique à moins long terme Des changements technologiques rapides… en phases de crise Source : Le loup derrière la porte, « Introduction à la déplétion du pétrole », … et aux innovations technologiques développées en réaction au prix élevé du pétrole ! Œ INNOVATION ET ÉNERGIES : QUELS RAPPORTS ? LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE

5 © Marc ISABELLE /63 D ED Et demain ? Lapprovisionnement en énergies plus que jamais dépendant de linnovation Le XXI e siècle verra la fin du pétrole (37% de lénergie primaire consommée dans le monde, 98% de lénergie consommée pour les transports en Europe) Source : Climate Analysis Indicators Tool (CAIT) Version 3.0. (Washington, DC: World Resources Institute, 2006), Le XXIe siècle verra le changement climatique lié aux émissions de gaz à effet de serre (dont 75% sont liées à lutilisation / la production dénergie) Œ INNOVATION ET ÉNERGIES : QUELS RAPPORTS ? LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE

6 © Marc ISABELLE /63 E OE Objectifs du cours Pourquoi et comment innove-t-on dans les secteurs de lénergie ? Comment favoriser lémergence de nouvelles options énergétiques ? Œ INNOVATION ET ÉNERGIES : QUELS RAPPORTS ? LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Identifier et comprendre les dynamiques particulières démergence et de structuration de filières technologiques dans les secteurs de lénergie

7 © Marc ISABELLE /63 Les entreprises maximisent leurs profits : étant donnée la technologie dont elles disposents.c.Q = f (K, L, E ) InputsOutputs capital (K, prix r) produits (Q, prix p) doncon en déduit la combinaison optimale de facteurs de production (K *, L *, E * ) à utiliser ainsi que Q * Pourquoi les entreprises peuvent-elles souhaiter innover ? L K Q = cte pente = w / r A B C Entreprise  UN PEU DE THÉORIE ÉCONOMIQUE SUR LINNOVATION A UA UNE APPROCHE TRADITIONNELLE Le modèle Technologie Q max = f (K, L, E ) Pour moins utiliser un facteur de production qui sest renchérit A B :même qté, même technologie, combinaison de facteurs B est préférable à A car il coûte moins cher A C : même qté, meilleure technologie, combinaison de facteurs C est préférable à B car il coûte moins cher LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE travail (L, prix w) énergie (E, prix e)

8 © Marc ISABELLE /63 Les présupposés et les implications du modèle Comment les entreprises innovent-elles ? Par conséquent : A UNE APPROCHE TRADITIONNELLE Des nouvelles technologies résultent des progrès des sciences et techniques, supposés indépendants de lenvironnement économique Ces nouvelles technologies sont décrites et compilées dans une sorte dannuaire des technologies connu de tous et accessible à tous (technologie information, comme dans un brevet) Acquérir une nouvelle technologie nimplique aucun coût ; cela consiste juste à sélectionner la moins coûteuse dans « lannuaire » étant donnés les prix des facteurs de production Toutes les entreprises dun même secteur industriel possèdent la même technologie La nouvelle technologie (machines, organisation du travail) est a priori efficace ; pas de problème de mise en œuvre dans lentreprise Les entreprises nont aucun rôle technologique au sens propre  UN PEU DE THÉORIE ÉCONOMIQUE SUR LINNOVATION LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Intérêt principal = comprendre pourquoi une entreprise peut souhaiter innover

9 © Marc ISABELLE /63 Le modèle Une entreprise nest plus appréhendée à travers ses produits et sa technologie mais à travers ses compétences Reléguée au deuxième plan : la technologie dune entreprise qui lui permet de produire un bien donné à un instant donné B DB DES APPROCHES NOUVELLES Pourquoi les entreprises peuvent-elles souhaiter innover ? Parce que dans le jeu de la concurrence économique, si on ninnove pas, on meurt (obsolescence des produits, des techniques, des organisations) Les compétences dune entreprise reposent sur ses ressources spécifiques (matérielles et humaines) et sur son organisation par laquelle ces ressources sont mobilisées Aspect crucial de lapproche renouvelée : les compétences dune entreprise constituent sa capacité à innover, cest-à-dire à transformer de façon quasi-permanente la gamme de ses produits et les façons de les fabriquer  UN PEU DE THÉORIE ÉCONOMIQUE SUR LINNOVATION LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE

10 © Marc ISABELLE /63 Comment les entreprises innovent-elles ? Lapprentissage réalisé par ses ressources humaines est central ; son efficacité dépend de lorganisation mise en œuvre Lentreprise transforme ses ressources et son organisation et donc ses compétences en les mobilisant dans des processus de développement de technologies B DES APPROCHES NOUVELLES Les présupposés et les implications du modèle Développer une nouvelle technologie sapparente à un processus (A B) XX Par conséquent : Une entreprise progresse sur le plan de ses technologies le long dune trajectoire Une entreprise est incapable danticiper la meilleure trajectoire possible Les entreprises dun même secteur ont des profils technologiques différents Les connaissances technologiques quil produit sont en partie tacites Léquilibre financier de la firme innovante nest pas simple à réaliser  UN PEU DE THÉORIE ÉCONOMIQUE SUR LINNOVATION LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE

11 © Marc ISABELLE /63 Approches précédentes placent lentreprise au cœur de linnovation; mais si lentreprise… Le concept de système national de recherche et dinnovation (SNRI)  UN PEU DE THÉORIE ÉCONOMIQUE SUR LINNOVATION LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE B DES APPROCHES NOUVELLES Avec SNRI, on peut expliquer les disparités observées dun pays à lautre sur le plan de leurs capacités nationales dinnovation … ne peut pas sapproprier ses innovations ? … nest pas exposée à la concurrence ? … ne peut pas trouver du personnel qualifié sur le marché du travail ? … na pas accès à une base de connais- -sances scientifiques et techniques ? … ne peut pas trouver des financements pour ses projets innovants sur le marché des capitaux ? Droits de propriété intellectuell e Politique de la concurrence Enseignement supérieur Recherche publique Système financier Entreprise Etat SNRI : importance des interactions entre les différentes composantes du système

12 © Marc ISABELLE /63 Effort national de R&D Poids du secteur industriel Soutiens publics à lénergie % dans bilan énergétique Dans le domaine de lénergie, quatre grandes familles de variables peuvent plus particulièrement jouer sur la dynamique dun SNRI dans une filière technologique donnée : Application du concept de SNRI aux secteurs de lénergie  UN PEU DE THÉORIE ÉCONOMIQUE SUR LINNOVATION LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE B DES APPROCHES NOUVELLES – leffort national de R&D (public et privé) dans cette filière – les aides publiques dont bénéficie lénergie considérée et la fiscalité qui lui est appliquée – le niveau de développement du secteur industriel associé – la part de lénergie considérée dans le bilan énergétique national La dynamique du SNRI sanalyse suivant les interactions entre familles de variables ex. comment (i) leffort de R&D (ii) le % dans bilan énergétique (iii) les soutiens publics à lénergie contribuent à déterminer le poids du secteur industriel

13 © Marc ISABELLE / : développement de lindustrie pétrolière américaine ; monopolisation du marché US par la Standard Oil, démantelée par décision de justice en 34 sociétés indépendantes en 1911 ; le pétrole lampant représente 44% du marché, lessence 15% (débuts de lautomobile)la Standard Oil A LA LHISTOIRE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRE Les débuts : John D. Rockefeller 8 juil mai : début de linternationalisation de lindustrie pétrolière (Venezuela, Iran) Le pétrole, récolté au gré daffleurements, est utilisé dès lantiquité Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES 1859 : forage du premier puit de pétrole par le "colonel" Drake aux Etats-Unisforage du premier puit de pétrole par le "colonel" Drake aux Etats-Unis naissance de lindustrie pétrolière ; le pétrole est utilisé pour léclairage LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE

14 © Marc ISABELLE /63 A LHISTOIRE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRELHISTOIRE Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE La période de forte expansion : : accord dAchnacarry dit « de la ligne rouge » : création d'un cartel par les sept plus grandes compagnies pétrolières Le pétrole lampant représente 11% du marché, lessence 41% 1950 : le cartel commence à être contesté par les compagnies pétrolières américaines dites « indépendantes », par les sociétés nationales des pays consommateurs et par les pays producteursles sociétés nationales des pays consommateurs Très forte croissance du marché du pétrole et du gaz (doublement tous les dix ans) 1960 : le ratio réserves prouvées de pétrole / consommation mondiale est égal à 40 années Le château dAchnacarry en… Ecosse

15 © Marc ISABELLE /63 A LHISTOIRE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRELHISTOIRE Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE La période dincertitudes : ?? 1970 : les réserves mondiales de pétrole diminuent pour la première fois en plus de 50 ans (R/P = 33 ans)R/P = 33 ans 1973 : premier choc pétrolier et nationalisation des ressources dhydrocarbures par les pays de lOPEP ; développement de nouvelles zones de production (Mer du Nord, Alaska, …) 1979 : second choc pétrolier ; programmes de réduction de la facture et de la dépendance énergétique dans les pays consommateurs (réduction de lintensité énergétique, substitutions inter-énergies) ; loffre de pétrole non-OPEP dépasse loffre de pétrole OPEP 29 nov er juin 1979

16 © Marc ISABELLE /63 A LHISTOIRE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRELHISTOIRE Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE La période dincertitudes : ?? (suite…) 1986 : contre-choc pétrolier ; lArabie Saoudite, ne parvenant pas à discipliner le cartel de lOPEP, ouvre ses vannes à fond ; lindustrie pétrolière entre pour la première fois depuis près de soixante ans dans un environnement de prix concurrentiels 1981 : loffre de pétrole devient supérieure à la demande à court terme ; lArabie Saoudite régule le déséquilibre en réduisant sa product° 1990s : réouverture des pays producteurs aux compagnies pétrolières internationales 1998 : méga-fusions entre compagnies pétrolières (Exxon+MobilBP+Arco+Amoco Total+Fina+Elf Chevron+Texaco)méga-fusions entre compagnies pétrolières 2004 : le troisième choc pétrolier ?le troisième choc pétrolier

17 © Marc ISABELLE /63 A LHISTOIRE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRELHISTOIRE Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Premier puits de pétrole en Pennsylvanie 1859 Développement de l'industrie américaine 1900 Internationalisation de l'industrie Accord d'Achnacarry, dit "de la ligne rouge" : formation du cartel des sept sœurs Contestation du cartel des sept sœurs par les indépendants américains et les sociétés nationales de pays consommateurs Première tension sur l'offre de pétrole à long terme Emergence de l'OPEP Nationalisations des ressources d'hydrocarbures Premier et second chocs pétroliers Réformes structurelles dans les pays consommateurs pour freiner leur demande d'hydrocarbures Augmentation de l'offre d'hydrocarbures non OPEP Contre-choc pétrolier Concentration du secteur parapétrolier 1 ère guerre du Golfe Réouverture des pays propriétaires aux capitaux privés Méga-fusions parmi les compagnies pétrolières ème guerre du Golfe ÈRE AMÉRICAINEÈRE INTERNATIONALE TRANQUILLITÉ TECHNOLOGIQUE RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE ème choc pétrolier ?

18 © Marc ISABELLE /63 B LB LA STRUCTURE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRE Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Une industrie verticalement séparable… mais intégrée En amont, lexploration-production dhydrocarbures : très capitalistique, très risquée, prend beaucoup de temps, potentiellement très profitable ; aspects technologiques, contractuels et fiscaux primordiaux Entre lamont et le milieu, le transport : capitalistique ; aspects stratégiques primordiaux En aval, la distribution : moins capitalistique, très concurrentielle ; aspects marketing primordiaux Au milieu, le raffinage : capitalistique, très concurrentiel ; aspects technologiques et environnementaux primordiaux Un grand nombre de compagnies pétrolières sont présentes sur tous les segments ; cela favorise la sécurité des approvisionnements * et la diversification des risquesla diversification des risques (* Le marché pétrolier mondial se développe à partir du milieu des années 1970 ; avant 1973, plus de 70% des flux de pétrole font lobjet de cessions internes aux compagnies pétrolières)

19 © Marc ISABELLE /63 B LA STRUCTURE DE LINDUSTRIE PÉTROLIÈRE Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Les compagnies pétrolières internationales : Shell, Exxon-Mobil, BP-Amoco-Arco, Total(FinaElf), Chevron-Texaco, Agip, … ; une industrie très concentrée ; méga-fusions depuis 1998 Une pluralité dacteurs Une industrie résolument internationale ; des matières premières éminemment géopolitiques Les sociétés de services para-pétroliers : Schlumberger, Halliburton, Baker&Hugues, Dresser, … ; vaste mouvement de concentration industrielle après le contre-choc de 1986 Les États propriétaires des ressources dhydrocarbures (et leurs sociétés nationales) : Arabie Saoudite (Aramco), Iran (NIOC), Mexique (Pemex), Venezuela (PDVSA), Algérie (Sonatrach), Indonésie (Pertamina), … ; fédérés à travers lOPEP ; des nouveaux entrants : Norvège, Russie ; sans oublier les États-Unis Les organismes publics ou parapublics de recherche & développement : IFP, API, …

20 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE Apparition dune contrainte technique nouvelle… C DC DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : THÉORIE Les coûts : la courbe en U Difficulté technique pour découvrir, développer et produire un nouveau champ de pétrole 1920 Internationalisation de lindustrie pétrolière découvertes du Venezuela, dIran… … dIrak … dArabie Saoudite … du Koweït ??? plus de grande découverte Nationalisations des ressources pétrolières… 1971 … dAlgérie, de Libye … dIrak, dOman … du Venezuela … dArabie Saoudite, du Koweït, du Qatar, dAbu Dhabi … dIran … dAlgérie, de Libye, dAbu Dhabi démultipliée par limpératif de sécurité dapprovision- -nement des économies occidentales Hyper-contrainte technique Mer du Nord, Alaska, … Contraintes techni- -ques décroissantes Qté x

21 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : THÉORIE Les prix Prix administrés par le cartel des sept sœurs formé en 1928 Chocs pétroliers Contre-choc pétrolier (1986) puis prix concurrentiels Pas de contrainte concurrentielle Hyper-contrainte concurrentielle : soixante ans de prix décorrélés des coûts ? : environnement totalement nouveau de prix concurrentiels impératif permanent de réduction des coûts

22 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : THÉORIE Tranquillité puis révolution technologique Tranquillité technologiqueRévolution technologique temps Prix Coût 1970 coût marginal naturel de long terme 1920

23 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : PRATIQUE Les coûts : limites des technologies existantes en 1973 Source : Chevalier, (1973) : Le nouvel enjeu pétrolier, p.80 Southern Gas Basin : profondeur deau max = 50 m fréq(vagues > 2,5m) ~ 6% du temps on sait faire Viking Graben : profondeur deau min 100m max 250m fréq(vagues > 2,5m) ~ 35% du temps tempêtes, froid, … on ne sait pas faire; ex. fenêtre de trois mois en été pour ins- -taller les plateformes Alaska North Slope : eaux prises par les glaces dégel du permafrost tremblements de terre migrations danimaux sauvages tempêtes, froid, … on a cru quon savait transporter le pétrole; la première goutte est arrivée au port en eaux libres de Valdez en 1977 avec cinq ans de retard et un surcoût farami- -neux par rapport au projet initial Source : Tugendhat & Hamilton, (1975) : Oil. The biggest business

24 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : PRATIQUE : on recense 103 innovations en E&P dhydrocarbures (4,48 / an) : 102 (4,86 / an) (Bourgeois, 1999) : on recense 3 innovations majeures en E&P dhydrocarbures : 6 (Bourgeois, 1999) Côté inputs : les investissements de Recherche & Développement : période de basses eaux pour la R&D pétrolière Côté outputs : le comptage des innovations : investissements de R&D de lindustrie pétrolière américaine x 2,3 (Boy de la Tour, 1999) pas saisissant ! assez faible et appréciation du caractère majeur dune innovation sujette à caution

25 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : PRATIQUE Côté outputs : les critères de performances opérationnelles années Profondeur deau (offshore): + exploration500 m2200 m2700 m + production100 m 500 m1900 m Taux de succès en exploration10 %20 % Taux de récupération15-20 %30-35 % des réserves Déport horizontal de puits2,5 km6,1 km10,6 km Durée dune campagne18 mois6 mois sismique 3D de 1000 km 2 Durée dune phase de5-7 ans2-3 ans développement standard

26 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C DEUX RÉGIMES TECHNOLOGIQUES DIFFÉRENCIÉS : PRATIQUE Coût ($/bep) Côté outputs : les coûts de production Coût 16 8 ($/bep) Gisement moyen OPEPGisement marginal hors OPEPGisement moyen hors OPEP Coût ($/bep)

27 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE D LD LÉMERGENCE DES GRANDS PRINCIPES TECHNOLOGIQUES La sismique Elle permet de modéliser la structure géologique en enregistrant et traitant les différents échos dune onde sismique envoyée dans le sous-sol ; elle simpose dans la première moitié du XX e siècle Le principe…Le résultat (2D)…

28 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE D LÉMERGENCE DES GRANDS PRINCIPES TECHNOLOGIQUES La diagraphie électrique Elle permet de connaître la structure géophysique en collectant et en enregistrant plusieurs paramètres physiques à différentes profondeurs dun puits ; elle est inventée en 1927 par les frères Schlumberger Outils de diagraphie… … sur le point dêtre descendus dans un puits

29 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE D LÉMERGENCE DES GRANDS PRINCIPES TECHNOLOGIQUES Le forage en pression équilibrée Il permet déviter les phénomènes de puits éruptifs (dangereux) et de dégradation des parois en maintenant dans le puits une colonne de boue de forage dont on contrôle la densité (et donc la pression) ; elle est inventée après la seconde guerre mondiale Une éruption de puitsTête de forage avec circulation de boue de forage Bac à boues sur un site de forage

30 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE D LÉMERGENCE DES GRANDS PRINCIPES TECHNOLOGIQUES Les mécanismes dinnovation à lœuvre Sur le modèle théorique de lapproche traditionnelle : les acteurs de lindustrie pétrolière ne sont pas incités à innover (phase de tranquillité technologique) les innovations résultent pour lessentiel de progrès scientifiques et techniques largement indépendants des acteurs et de léconomie pétrolière quand une technique plus efficace que lexistant est mise au point, elle se diffuse rapidement dans toute lindustrie Ces innovations ont été améliorées depuis (cf. infra) mais elles ont inauguré les grands principes technologiques qui sont encore utilisés aujourdhui dans lindustrie dexploration-production dhydrocarbures

31 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE E LE LES NOUVELLES TECHNOLOGIES La sismique 3D elle permet dobtenir une image beaucoup plus précise (en trois dimensions) de la structure géologique du sous-sol qui est exploré elle sest développée à partir des années 1980, notamment grâce à laugmentation spectaculaire de la capacité de stockage et de traitement informatique de données lenregistrement des données à différents moments de la vie dun champ en exploitation permet de visualiser les mouvements des fluides dans les couches géologiques ; cest la sismique 4D Le résultat…

32 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE E LES NOUVELLES TECHNOLOGIES Les techniques de forage le forage horizontal permet de traverser toute la largeur dun réservoir en production productivité x 2-5 mais coût seulement x 1,2-1,4 les puits multilatéraux permettent dexploiter plusieurs réservoirs superposés ou proches à partir dun seul et même puits central économies déchelle le forage à long déport permet datteindre plusieurs réservoirs éloignés à partir dune seule infra- - structure de forage nombre de plateformes en offshore, permet de forer à partir du rivage plus récemment, et grâce entre autres aux NTIC, la technologie évolue vers lutilisation de capteurs permanents dans les puits permettant dobtenir des données en temps réel sur les gisements dans lobjectif de piloter les forages de manière interactive et de leur imprimer des trajectoires complexes Forage interactifForage horizontal

33 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE E LES NOUVELLES TECHNOLOGIES Les technologies offshore les navires de forage à positionnement dynamique permettent de forer des puits dans des eaux très profondes (plusieurs km) les plates-formes à lignes tendues (Tension Leg Platform), ancrées sur le fond marin, sont utilisées pour la production dans des eaux moyennement profondes (plusieurs hm) les systèmes de production flottants (Floating Production Storage and Offloading) saffranchissent de la contrainte liée à la hauteur deau et sont bien adaptés aux conditions denvironnement difficiles têtes de puits sous-marines, conduites flexibles pour réseaux de collecte et dévacuation, pompes polyphasiques, robots sous-marins téléguidés (Remotely Operated Vehicle), bouées de stockage FPSO Navire de forage à positionnement dynamique

34 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE E LES NOUVELLES TECHNOLOGIES Les technologies de récupération assistée (Enhanced Oil Recovery) Elles ont pour objectif daméliorer le taux de récupération des hydrocarbures dans les réservoirs : injection de gaz (gaz associé, vapeur deau, CO 2 ) ou dhydrocarbures légers miscibles dans ceux du gisement combustion in situ injection de polymères ou dagents tensio-actifs pour faciliter lécoulement des fluides dans la roche- réservoir Ce sont des technologies chères, utilisées principalement aux Etats-Unis technologies dédiées à la production des pétroles extra-lourds Injection de CO 2 miscibleRésultat de linjection dair

35 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE E LES NOUVELLES TECHNOLOGIES Sur le modèle théorique de lapproche renouvelée : ils développent leurs compétences grâce à lapprentissage réalisé dans les projets dexploration- production innovants Les mécanismes dinnovation à lœuvre les acteurs de lindustrie pétrolière sont fortement incités à innover (phase de révolution technologique) chacun progresse le long dune trajectoire technologique qui lui est propre ils sont soumis à des contraintes cognitives dès 1970 puis à des contraintes financières à partir de 1986

36 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE F OF ORGANISATION INDUSTRIELLE ET INNOVATION Les questions théoriques Pourquoi et comment les différents acteurs de lindustrie travaillent-ils ensemble ? Les questions pratiques Laccélération technologique a-t-elle transformé les relations entre les acteurs de lindustrie ? Quel est le rôle de chaque type dacteur au regard de linnovation technologique ? Quelles sont ses compétences ? Ont-elles évolué ? Comment expliquer le paradoxe de la R&D dans lindustrie pétrolière ?

37 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE F ORGANISATION INDUSTRIELLE ET INNOVATION Entre compagnies pétrolières et sociétés parapétrolières Quelques grandes compagnies pétrolières aux frontières très étendues vs. une multitude de petites sociétés parapétrolières spécialisées sur quelques services très standardisés (acquisition de données géophysiques, réalisation de diagraphies, perforation des parois de puits, construction déquipements, …) Une relation de sous-traitance traditionnelle : appel doffre concurrentiel pour la réalisation, sous lautorité du donneur dordres, dune prestation de court terme étroitement spécifiée Un mouvement de recentrage des compagnies pétrolières (dès 1970, accéléré à partir de 1986) vs. un mouvement de concentration industrielle et dintégration technologique des sociétés parapétrolières (à partir de 1986) Des nouveaux contrats de sous-traitance : une rémunération globale avec prise de risque pour des prestations intégrées clés en main, avec reconduction du contrat en cas de performances satisfaisantes + quelques coopérations explicites Tranquillité technologique Révolution technologique

38 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE F ORGANISATION INDUSTRIELLE ET INNOVATION Entre compagnies pétrolières elles-mêmes Tranquillité technologique Révolution technologique Des économies déchelle importantes 80% des projets sont entrepris par une compagnie pétrolière seule Les compagnies pétrolières sassocient quand les risques sont trop importants (20% des projets) lidentité des partenaires est peu discriminante Un enrichissement des projets dexploration-production en connaissances technologiques de plus en plus de coopérations à partir de 1970 Un risque financier accru pour des projets intensifs en nouvelles technologies des coopérations de plus en plus équilibrées à partir de 1986 Des spécialisations technologiques qui se développent des coopérations entre partenaires aux compétences proches

39 © Marc ISABELLE /63 Ž LA RÉVOLUTION TECHNOLOGIQUE EN E&P DHYDROCARBURES LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE F ORGANISATION INDUSTRIELLE ET INNOVATION Entre compagnies pétrolières elles-mêmes : synthèse Part moyenne dune compagnie dans les projets Cie 43% Cie 219% Cie 27% Cie 35% Cie 2 24% Cie 39% Tranquillité technologiqueRévolution technologique Compagnie pétrolière 1 92% distance entre compagnies temps Compagnie pétrolière 1 72% Compagnie pétrolière 1 61%

40 © Marc ISABELLE /63 Un marché en croissance exponentielle… capté à 50% par les entreprises danoises  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE A LA LE POINT DARRIVÉE (CE QUON VEUT EXPLIQUER…) Source : Danish Wind Industry Association, Wind turbine sales, En 2004, Vestas, entreprise danoise leader mondial, a installé MW (35% du marché mondial !) Le catalogue Vestas : innovation ?

41 © Marc ISABELLE /63 Des petits événements… LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE B DB DE LINTÉRÊT DE DISPOSER DOPTIONS TECHNOLOGIQUES Dès les années 1890, Poul la Cour commence à transformer des moulins traditionnels pour la production délectricité Il donne des cours sur la génération éolienne délectricité… … et publie un journal sur le même sujet Au début des années 1950, Johannes Juul, un ancien étudiant de La Cour, développe des éoliennes produisant du courant alternatif et donc connectables au réseau électrique En 1956, il construit léolienne de Gedser (200 kW) pour une compagnie délectricité ; la plus grande au monde pour son époque, elle incluait de nombreuses innovations, a fonctionné 11 ans sans aucune maintenance et a constitué un standard pour de nombreux constructeurs  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN

42 © Marc ISABELLE /63 … peuvent avoir des grandes conséquences à terme… LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE 1973 : premier choc pétrolier ; Danemark dépend à 94% de ses importations de pétrole ; engouement populaire pour les énergies renouvelables : des particuliers construisent leurs propres éoliennes en modèle réduit de celle de Gedser (10-15 kW)  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN : un charpentier, Christian Riisager, vend une série de 50 éoliennes (22 puis 30 kW) quil a commencé à construire au fond de son jardin avec des composants bon marché « sur étagère » (pâles en bois, boîtes de vitesses de camion, moteurs électriques comme générateurs, freins mécaniques) Devant le succès de Riisager, un dizaine dentreprises venant principalement du secteur des machines agricoles se lancent dans la fabrication déoliennes 1979 : second choc pétrolier ; le Gouvernement danois décide daccorder une subvention (30% des coûts dinvestissement) pour linstallation de nouvelles turbines par des particuliers le marché se développe… Eolienne modèle Bonus 30 kW commercialisée à partir de 1980 … mais reste étroit ! (valeurs indicatives) Source : Kamp L.M., (2002), Learning in wind turbine development B DE LINTÉRÊT DE DISPOSER DOPTIONS TECHNOLOGIQUES

43 © Marc ISABELLE /63 … avec un peu de chance, pourvu quon soit en position de la saisir ! LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE 1982 : la Californie met en place un programme de promotion des énergies alternatives en supplément dun programme fédéral crédit dimpôt denviron 40-45% pour léolien  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN : cest le California wind rush Les fabricants danois, étant les seuls à avoir une expérience de production en série et à proposer des éoliennes fiables et sures, ont raflé la moitié de ce marché gigantesque pour lépoque ( turbines pour une capacité installée de MW représentant 95% du marché mondial de lépoque) effet dapprentissage considérable qui a permis de réduire de 50% le coût au kWh de lélectricité produite par les turbines danoises B DE LINTÉRÊT DE DISPOSER DOPTIONS TECHNOLOGIQUES le concept danois de turbines éoliennes simpose rapidement comme le standard technologique de lindustrie (80% des turbines vendues en 1997 étaient inspirées par ce design dominant) la part de marché mondiale des fabricants danois franchit 50% en 1985, niveau auquel ils se maintiendront jusquen 2002 lindustrie danoise a pu donner le cap et garder une longueur davance en matière dinnovation technologique dans léolien

44 © Marc ISABELLE /63 Des SNRI concurrents centralisés… LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C UC UN SYSTÈME NATIONAL DE RECHERCHE ET DINNOVATION ORIGINAL : chocs pétroliers de nombreux pays (Allemagne, Suède, Pays-Bas, Royaume-Uni, Etats- Unis, Canada) lancent des grands programmes de R&D sur léolien  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN Dans ces pays, des SNRI de type centralisé sont mis en place : - recherche de ruptures technologiques (taille, puissance, matériaux) - acteurs = grandes entreprises (General Electric, Boeing, MAN) et centres de recherche (NASA) - développement de proto- -types expérimentaux - investissement public massif en R&D Prototype MOD-1 General Electric Mis en service en MW 60m Programme interrompu prématurément après la tête de série en raison dun phénomène imprévu de résonnance acoustique

45 © Marc ISABELLE /63 Des SNRI concurrents centralisés… LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C UN SYSTÈME NATIONAL DE RECHERCHE ET DINNOVATION ORIGINAL Risque technique intrinsèque aux ruptures technologiques (ex. MOD-1)  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN Coût dinvestissement très élevé Sureté et fiabilité non garanties en situation opérationnelle Pas dapprentissage en labsence de production en séries industrielles Décalage par rapport à la demande du marché (puissance, taille) dont ne sort aucun produit commercial Faible variété des options technologiques (designs, matériaux, mécanismes, …)

46 © Marc ISABELLE /63 Les officiels danois voient grand… et échouent LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C UN SYSTÈME NATIONAL DE RECHERCHE ET DINNOVATION ORIGINAL  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN 1977 : Danemark lance un programme de R&D (Wind Power Programme) sur le modèle des Etats-Unis et en coopération avec eux pour développer des turbines géantes et ultra-innovantes en sappuyant sur des grandes entreprises danoises, sur le Risoe National Lab (jusquici responsable de la R&D nucléaire) et sur la Technical University of Denmark mêmes problèmes quaux Etats-Unis + problèmes supplémentaires de manque de financement (ex. pales en polyester renforcé de fibres de verre trop chères), dabsence de compétences des entreprises (ex. pour construire des pales de plusieurs dizaines de m) et dintérêt de leur part Les éoliennes de Nibe (1979, 630 kW) Lobjectif était de produire, entre 1985 et 1990, de 500 à 600 turbines géantes (500 kW – 1 MW) pour satisfaire la demande danoise délectricité ; elles ont connu de graves problèmes de fatigue du métal dans les paleséoliennes de Nibe NB : à la différence des Etats-Unis, elles sinspirent du design de léolienne de Gedser qui a fait ses preuves Le parc déoliennes de Masnedø (1985, 750 kW, 8 M$ 2003) Une turbine a été détruite par un incendie en 1987 suite à une surchauffe au niveau du générateur

47 © Marc ISABELLE /63 Les acteurs de terrain danois se constituent en réseau LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C UN SYSTÈME NATIONAL DE RECHERCHE ET DINNOVATION ORIGINAL  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN Christian Riisager et ses émules nont pas attendu le Wind Power Programme pour vendre des dizaines de petites éoliennes à des particuliers, souvent réunis en coopératives En 1978, les propriétaires déoliennes obtiennent du gouvernement une loi obligeant les compagnies délectricité à racheter leur surplus délectricité à 85% du prix du marché côté demande, la production décentralisée se développe OffreDemande Côté offre déoliennes, la concurrence entre petits fabricants est rude stimule linnovation Variété des designs : turbine de Darrieus (boîte de vitesse + générateur + au sol, pas besoin de pivot pour sadapter à la direction du vent) Développement dun système de pivotement actif pour plus de puissance

48 © Marc ISABELLE /63 Les acteurs de terrain danois se constituent en réseau LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE C UN SYSTÈME NATIONAL DE RECHERCHE ET DINNOVATION ORIGINAL  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN Innovations incrémentale à partir de lexistant, recherche de la simplicité, de la fiabilité et de la sureté Rôle de lassociation des utilisateurs déoliennes (fondée en 1978 par une douzaine de propriétaires déoliennes de Riisager) : - Partage dexpérience sur comment améliorer les turbines (sureté, fiabilité) et assurer un retour dexpérience vers les fabricants déoliennes - Information sur les performances des différentes turbines vendues sur le marché (publication du mensuel Naturlig Energi) Rôle de la plateforme de test et de certification développée au Risoe National Lab

49 © Marc ISABELLE /63 Historique des soutiens publics à léolien hors R&D LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE D DES AIDES PUBLIQUES STRUCTURANTES  LE LEADERSHIP DANOIS DANS LÉOLIEN Cest le SNRI qui a coûté le moins cher qui est aujourdhui en position de leader mondial

50 © Marc ISABELLE /63 1 LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE A CARACTÉRISTIQUES DU PROGRAMME ÉLECTRONUCLÉAIRE FRANÇAIS  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Poids prédominant des acteurs publics organisés en filière (recherche CEA, constructeur FRAMATOME, exploitant EDF, cycle du combustible COGEMA) Basé sur la science SNRI = « grand programme », i.e. tout le contraire de léolien danois, idem éolien états-unien et assimilés Contraintes de sécurité très forte Lien avec les activités nucléaires de défense Euratom au niveau européen

51 © Marc ISABELLE /63 2 LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE This model was based on a public pilot, which was located within the administration (as in the case of aeronautics), took the form of an agency (as in the case of space) or was suitable for a public research institute (such as in the nuclear domain). It relied on the support of one or more national champions, responsible for the industrial exploitation of the programme and for taking it beyond national borders. This always involved the development of public research capacities, which in turn gave rise to public research institutions. Public services or national operators usually performed a lead-user function for the first full-scale applications, and for demonstrating the relevance of the complex objects developed in this way. All the civil programmes shared a similar rationale: genuine long-term risk-taking, at the frontier of knowledge and technology, where no capacity for the generation of new markets was foreseen. Who could have imagined the development of telecommunications satellites when France launched the first Diamant rocket? Who could have judged the market potential of a supersonic aircraft, when France and Great Britain (evidence that the large programmes approach was not specifically French) embarked on the Concorde adventure? One organisation, the CEA, was responsible for the civil nuclear programme and, during the 1950s, its responsibilities were extended to military nuclear activities. The history of the French nuclear industry is an eventful one. During the 1960s gas graphite reactors were abandoned in favour of Westinghouse pressurised water reactors in the civil sector, while the industrial producers experienced a troubled history. However, the oil crisis and the decision by France and its state monopoly, Électricité de France (EDF), to rely completely on nuclear energy, led to the emergence of two world leaders, Framatome in boilers, and COGEMA in the combustion cycle. The termination of the fast breeder programme and debate over the management of waste contributed significantly to the reorientation of action centred solely on the CEA. Thus the programme gradually developed into the funding of one institution of persons (of whom are on the civil side). Source : Laredo & Mustar (2001), Research and innovation policies in the new global economy A CARACTÉRISTIQUES DU PROGRAMME ÉLECTRONUCLÉAIRE FRANÇAIS

52 © Marc ISABELLE /63 LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Source : Laredo & Mustar (2001), Research and innovation policies in the new global economy 3 A CARACTÉRISTIQUES DU PROGRAMME ÉLECTRONUCLÉAIRE FRANÇAIS

53 © Marc ISABELLE /63 LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Source : Beise & Stahl (1998), Public Research and Industrial Innovations in Germany, Discussion Paper No The history of the federal big science labs started in the early 1950s with the promising prospects of nuclear energy, which was seen as the key to technological competitiveness. The nuclear euphoria was politically emphasised by the new Ministry of Nuclear Science, which orchestrated the public funding of nuclear research in big science labs. Their mission was to build nuclear research reactors, developed and operated in close collaboration with German industry, which also supplied financial resources. Competition between the states and their responsibility for research policy led to the establishment of five large research centres. These labs were finally financed by federal funds after the industry gradually lowered its financial commitment while developing its own indigenous technology or taking licenses of foreign reactor designs. For a while, the strategy of the German nuclear science programme seemed unsettled and was refocused several times, lastly on high temperature and fast breeder reactors which were finally abandoned in the 1990s. Though the federal research programme at first glance led to an internationally competitive German nuclear industry, after reviewing the German public reactor programme Keck (1980) recaps that its commercial benefit was marginal. Actually, there was little contribution by government research centres to the only commercially successful reactor type, the light-water reactor. Parallel to the phasing out of nuclear research programmes and even before the downturn of public support for nuclear energy in the late 1970s, the nuclear research centres diversified their activities from nuclear energy to nuclear waste management and unrelated new technologies like microelectronics, computer technologies and environmental science. For instance, the Geestacht research centre shifted to marine research after abandoning its first mission as a nuclear powered ship. Despite the vanishing importance of nuclear science, all these big-science labs still operate at full steam. Pourquoi ça a fonctionné en France et pas en Allemagne ? 4 A CARACTÉRISTIQUES DU PROGRAMME ÉLECTRONUCLÉAIRE FRANÇAIS

54 © Marc ISABELLE /63 Synopsis LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE B LA GUERRE DES FILIÈRES  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Au départ (1950?), deux programmes concurrents correspondant à deux technologies différentes : (i) gaz-graphite et (ii) eau légère Fin des années 1960 = il a fallu choisir (pourquoi ?) Ce choix na pas été celui du Directeur du CEA, ni celui du Directeur dEDF, ni celui du gouvernement Il a donné lieu à une bataille entre deux clans qui ont divisé toutes les parties prenantes (recherche, industrie, politique) Pour le gaz-graphite = le CEA soutenu par le Président De Gaullemais aussi un certain nombre dingénieurs dEDF avantage = indépendance (fonctionne à luranium naturel) et prestige national inconvénient = filière technologiquement plus complexe et moins mûre Pour leau légère = EDFmais aussi un certain nombre de cadres dirigeants du CEA avantage = rationalité économique inconvénient = filière développée par les Etats-Unis, fonctionne à luranium enrichi Quand Pompidou a succédé à De Gaulle comme Président de la République, il a tranché en faveur de la technologie eau légère

55 © Marc ISABELLE /63 Les questions LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Mais il a fallu acheter une licence aux entreprises états-uniennes pour pouvoir utiliser cette technologie Par souci dindépendance et de prestige national, la filière technologique eau légère a ensuite été francisée Questions = - comment les deux filières technologiques ont-elles émergé ? - comment ont-elles été comparées ? B LA GUERRE DES FILIÈRES

56 © Marc ISABELLE /63 Lémergence de multiples filières technologiques du nucléaire électrogène LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Depuis sa création en 1945, le CEA avait exploré plusieurs pistes = - un petit réacteur à eau légère devant être mis en service dans un sous-marin - un prototype de réacteurà eau lourde - à haute température - à neutrons rapides (Rapsodie) Des chercheurs et ingénieurs dEDF étaient associés à ces programmes A la fin des années 1950, Euratom nouvellement créé et les Etats-Unis ont signé un accord de coopération visant à favoriser limportation de technologies nucléaires états-uniennes en Europe Le gouvernement français autorise du bout des lèvres EDF a coopérer avec les Belges pour la construction du premier réacteur états-uniens en 1960 La filière gaz-graphite conserve les faveurs de la sphère politique et technique jusquau milieu des années 1960 mais la filière eau légère est désormais identifiée comme une concurrente potentielle B LA GUERRE DES FILIÈRES

57 © Marc ISABELLE /63 Le basculement… dû à des petits événements historiques LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE 1965 = les entreprises américaines du nucléaire font une campagne internationale de promotion de la technologie eau légère en affichant des coûts en capital particulièrement favorables les producteurs délectricité états-uniens leur commandent 49 réacteurs en ( MW) Mais laffaire devient publique et se déforme à loccasion = on voudrait abandonner le programme nucléaire français les pro-gaz graphite sémeuvent, les pro-eau légère sengouffrent dans la brèche Lacte en train de se dérouler sur la scène états-unienne fournit des arguments aux défenseurs de la filière eau légère ce qui nétait quune ligne de faille entre les deux camps devient un fossé Mars 1966 = premier acte officiel, le DG dEDF écrit à lAG du CEA « Les réacteurs gaz-graphite sont compétitifs avec les centrales traditionnelles, Cependant, ils sont significativement plus chers que les réacteurs à eau légère. Bien quune filière basée sur luranium naturel présente lavantage de promouvoir lindépendance française, cet avantage pourrait bien à long terme ne plus faire le poids face à la différence de prix. » LAG du CEA reconnaît que laffaire mérite dêtre étudiée plus à fond Mai 1966 = les deux dirigeants créent un comité paritaire pour entreprendre une comparaison des différents réacteurs fonctionnant en Europe et en Amérique B LA GUERRE DES FILIÈRES

58 © Marc ISABELLE /63 Comment comparer deux technologies ? LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Décembre 1966 = des problèmes surviennent pendant la mise en service du réacteur gaz-graphite de la centrale EDF de Chinon (fuites au niveau des échangeurs thermiques, défaillance du système de surveillance des barres de combustible) Nicholas Vichney, "La centrale nucléaire EDF3 de Chinon est arrêtée pour six mois," Le Monde (2 dec. 1966), p.7 Nicholas Vichney, "Les incidents survenus à la centrale de Chinon amènent à poser le problème des rapports entre l'Electricité de France et le Commissariat atomique", Le Monde (24 janvier 1967), pp. 1, 17. "Le crêpage de Chinon," Le Canard Enchaîné (7 dec 1966), p. 2.« Bref le matériel nucléaire bien de chez nous ne tient pas le coup....Des têtes vont rouler, citoyens ! » Janvier 1967 = le comité paritaire EDF – CEA termine son travail et rend… deux rapports, un issu du CEA et lautre dEDF Les deux institutions sont daccords sur les chiffres (FF / kWh) mais pas sur la façon de les interpréter : - EDF sen tient à ce coût économique pour comparer les deux technologies eau légère est meilleure ; qui plus est, en travaillant sous licence états-unienne, les industriels français impliqués dans le programme pourront bénéficier financièrement et techniquement du dynamisme des industriels américains ; enfin, le licencieur garantit le prix du combustible - CEA y rajoute des considérations de sécurité des approvisionnements gaz-graphite est meilleure, la filière eau légère nécessitant de luranium enrichi pour lequel il nexiste pas dusine denrichissement en France ; et si gaz-graphite et plus cher cest en raison des piètres compétences techniques dEDF sur Chinon ; enfin, le gaz-graphite produit du plutonium pour les réacteurs à neutrons rapides et pour le programme de dissuasion nucléaire B LA GUERRE DES FILIÈRES

59 © Marc ISABELLE /63 Le consensus passe par la méthodologie LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Avril 1968 = le rapport PEON est publié et ce concentre sur deux points de méthodologie de comparaison- il faut tenir compte des incertitudes sur le coûts économique de chaque filière pour comparer leurs compétitivités relatives - le choix doit être basé sur des critères économiques objectifs et non sur des considérations politiques En conséquence de quoi il faut (i) construire immédiatement un réacteur sous licence américaine (ii) ne pas construire de réacteur gaz-graphite avant une réévaluation du programme en 1970 Septembre 1967 = échouant dans sa tentative de convaincre De Gaulle de choisir la filière eau légère, le DG dEDF démissionne en invoquant des raisons personnelles ; mais la presse y voit labandon par EDF de ses ambitions par rapport à la technologie eau légère Fin 1967 = face à léchec du comité paritaire EDF-CEA, cest à la commission PEON (Production dElectricité dOrigine Nucléaire ; y siègent les cadres dirigeants dEDF, du CEA, des représentants des ministères et de quelques industriels ; ses avis son indépendants) que le gouvernement a donné le soin de trancher la guerre des filières Travaux intermédiaires = - mêmes divergences subsistent - le nucléaire nest pas compétitif face aux sources dénergies traditionnelles - mais il ne faut pas labandonner pour autant car sil venait à devenir compétitif, alors le marché européen du nucléaire serait dominé par lindustrie allemande (AEG et Siemens) B LA GUERRE DES FILIÈRES

60 © Marc ISABELLE /63 Le choix est fait LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Ayant perdu une bataille contre la technologie eau légère, les pros gaz-graphite invoquent alors le futur prometteur de la technologie à neutrons rapides (notamment pour lindépendance et le prestige national) pour laquelle le programme gaz-graphite doit être poursuivi (plutonium et compétences) Avril 1969 = le nouveau DG dEDF et lAG du CEA (rallié à la cause de la technologie eau légère) rédigent un « plan daction » qui reprend les conclusions de la commission PEON en les resituant dans la logique dun avenir construit autour de la technologie à neutrons rapides Juin 1969 = De Gaulle part remplacé par G. Pompidou, ouvertement favorable à la technologie sous licence états-unienne 16 octobre 1969 = le DG dEDF prend tout le monde de vitesse (y compris Pompidou) à loccasion dune conférence de presse pour linauguration du réacteur gaz-graphite de Saint-Laurent 1 « Bravo aux équipes de Saint-Laurent pour leur réussite, Saint-Laurent est ce quEDF fait de mieux en matière de réacteur nucléaire. Mais malheureusement, la filière gaz-graphite nest pas viable commercialement. Dorénavant, EDF construira des réacteurs à eau légère sous licence américaine. » Une décision officielle est enfin prise ! B LA GUERRE DES FILIÈRES

61 © Marc ISABELLE /63 Epilogue LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE  LA SPÉCIFICITÉ FRANÇAISE DANS LE NUCLÉAIRE Epilogue = ce nest que vers le milieu des années 1970 que les producteurs délectricité dorigine nucléaire aux Etats-Unis se rendront compte que le coût réel en capital était plus de 2 fois supérieur à celui annoncé par les fabricants américains (asymétrie dinformation) 14 novembre 1969 = G. Pompidou annonce la fin du programme nucléaire gaz-graphite 17 novembre 1969 = entre et salariés du CEA en grève défilent de la place de Invalides à la tour Eiffel ; une délégation est reçue par le premier Ministre J. Chaban-Delmas le 20/11 mais elle nobtient rien ; le mouvement sessouffle B LA GUERRE DES FILIÈRES

62 © Marc ISABELLE /63 Le processus dinnovation LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE ‘ QUELQUES LEÇONS POUR GÉRER LINNOVATION Ne pas négliger a priori des événements qui peuvent sembler relever de linformation journalistique = ils peuvent avoir des conséquences déterminantes à long terme Importance de la veille (intelligence en anglais) et de la prospective (savoir envisager tous les scénarios possibles, y compris les plus improbables) Deux inputs essentiels pour linnovation = - les connaissances et savoir-faire - les financements Importance de disposer doptions technologiques, pour lentretien desquelles les aides publiques sont essentielles

63 © Marc ISABELLE /63 Le système dinnovation LINNOVATION DANS LES SECTEURS DE LÉNERGIE ‘ QUELQUES LEÇONS POUR GÉRER LINNOVATION Importance stratégique des coopérations (fortes = travailler ensemble, moins fortes = échanges dinformations) - entre compagnies pétrolières, avec les sociétés parapétrolières - entre fabricants et utilisateurs déoliennes - entre recherche publique et toutes entreprises du secteur (fabricants, exploitants) Rôle clef de lEtat pour créer lenvironnement favorable au démarrage industriel dune filière technologique = - subventions publiques pour lancer le marché - financement + compétences de R&D - organisation dune filière technologique naissante (standardisation, normalisation, coordination) SNRI centralisé ou décentralisé ? - décision à prendre pour le premier qui est coûteux et risqué - pourquoi se priver du second ?


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