Les réseaux électriques au prisme de… la théorie des jeux. Rencontre avec Olivier Beaude

beaudepaysage
Polytechnicien, Olivier Beaude (à gauche !) a emporté, le 20 octobre dernier, l’appel à idées du TEDx Saclay dans la catégorie doctorants. Ce qu’il ignorait encore quand nous l’avons interviewé peu après son pitch. Son idée : appliquer la théorie des jeux pour coordonner les décisions prises dans les réseaux d’électricité…

- Si vous deviez re-pitcher votre idée novatrice en moins de 3 mn (le temps dont vous disposiez dans le cadre de l’appel à idées de TEDx Saclay)… ?

Il s’agit d’appliquer la théorie des jeux au secteur de l’énergie électrique. Pour mémoire, celle-ci permet de modéliser des situations où le choix des actions et gains individuels dépendent de la capacité à se coordonner avec – ou à anticiper – les décisions des autres, dans un sens qui peut bénéficier à tous (dans la perspective d’un jeu gagnant-gagnant). Cette théorie a d’ores et déjà trouvé de nombreuses applications, notamment dans le champ des transports routiers ou collectifs, ainsi que de manière plus connue en économie (Jean Tirole a d’ailleurs reçu le prix Nobel d’économie 2014 pour ce type d’applications). Aussi curieux que cela puisse paraître, elle ne l’a pas encore été beaucoup dans celui de l’énergie. Pourtant, ce secteur offre un certain nombre de situations (à commencer par la gestion des consommations dans un réseau de distribution électrique, par exemple) où l’on peut, grâce à des mécanismes plus ou moins sophistiqués d’incitations, faire interagir des décisions individuelles de façon à obtenir des comportements collectifs optimaux. Et ce, encore une fois, dans l’intérêt du plus grand nombre.

- Avez-vous un exemple concret ?

Oui, il concerne les voitures électriques, pour lesquels une recharge coordonnée par leurs propriétaires peut impacter positivement les flux qui transitent sur des réseaux électriques avec des retombées plus qu’intéressantes pour l’ensemble de la collectivité : la réduction du dimensionnement des transformateurs et des pertes d’énergie dues à l’effet joule [ soit la dissipation d'énergie électrique sous forme de chaleur], par exemple. Cependant, les propriétaires ne vont pas spontanément dans le sens d’un usage coordonné. Ils sont d’abord enclins à suivre leur intérêt personnel, par exemple leurs préférences temporelles pour utiliser certains appareils électriques à des moments bien précis. D’autant que les retombées directes sur leur facture d’électricité sont marginales. Pour l’instant, les consommateurs particuliers français ne « voient »  qu’un tarif fixe, ou heures pleines / heures creuses, ce qui ne les incitent pas – ou peu, et surtout pas de manière coordonnée entre eux – à décaler temporellement leurs usages électriques. Il faut donc trouver des incitations. Concrètement, on peut imaginer de leur adresser un signal indiquant le meilleur moment de recharge de leur batterie en mettant en avant les gains réalisés à l’échelle de leur quartier en termes d’impact sur le réseau électrique local, mais aussi à plus grande échelle en termes d’émission de gaz à effet de serre, d’économies d’énergie, etc.

- Comment en êtes-vous venu à vous intéresser à la théorie des jeux ?

J’ai découvert ces outils durant mes études d’ingénieur à Polytechnique. Leur intérêt m’est tout de suite apparu. J’ai commencé à les aborder avec une approche mathématique, dans le cadre du master Optimisation, théorie des Jeux, Modélisation Économique (OJME), puis avec une approche plus appliquée, en rejoignant le cursus « Ville, Environnement, Transport » (VET) de l’École des Ponts ParisTech. Ce cursus m’a donné une vision concrète des domaines où la théorie des jeux avait des retombées opérationnelles.
J’avais aussi dans l’idée de faire une thèse, mais sans parvenir encore à en définir la problématique. J’ai donc accepté la proposition d’un chercheur de l’ENS Cachan de le rejoindre pour mener à bien une étude pour le compte du projet du Grand Paris. À cette occasion, j’ai dressé un bilan des modèles de théorie des jeux appliqués dans le cadre de la planification des transports. J’ai travaillé ainsi pendant un an, non sans mettre à profit cette période pour mûrir mon sujet de thèse. Il devenait de plus en plus clair qu’il consisterait à appliquer la théorie des jeux à un domaine où elle était encore peu traitée, l’énergie, donc. Restait la question de savoir si je le ferais du point de vue des énergéticiens ou des transports. J’ai finalement opté pour une thèse Cifre chez Renault, qui s’était montré particulièrement intéressé, dans la perspective du développement des véhicules électriques. J’ai depuis rejoint la R&D d’EDF comme ingénieur-chercheur. Ce basculement vers le monde du système électrique s’est fait très naturellement. Ma thèse a en effet été l’occasion de tisser des liens entre mobilité et système électrique. Durant celle-ci, j’ai été amené à de nombreuses reprises à discuter de mon travail avec des énergéticiens. Je n’ai donc pas hésité lorsqu’EDF m’a proposé de réfléchir à l’apport de la théorie des jeux du point de vue d’un producteur d’électricité.

- Comment en êtes-vous venu à répondre à l’appel à idées étudiants/doctorants de TEDx Saclay ?

J’avais découvert le concept TEDx à la fin de ma thèse. Des collègues m’avaient conseillé de visionner des vidéos traitant de mes sujets. Quant à TEDx Saclay, j’en ai découvert l’existence à mon arrivée à EDF Lab Paris-Saclay : ayant eu vent de mes travaux suite au prix de thèse Paul Caseau, dont j’ai été l’un des lauréats cette année, et considérant que mon sujet de thèse était novateur, des collègues m’ont suggéré de candidater. Or, il se trouve que j’ai aussi un intérêt pour le travail de vulgarisation. Je me suis d’autant plus décidé à relever ce défi.

- À quelques minutes de la désignation du lauréat, comment vous sentez-vous ?

J’ai l’impression d’être parvenu à faire passer quelques messages, dans l’esprit des conférences TED, c’est-à-dire de manière claire et même ludique. Reste que la concurrence était rude : la plupart des présentations étaient de grande qualité. J’attends donc les résultats avec un peu de fébrilité ! Participer à TEDx Saclay serait l’occasion pour moi de faire découvrir un champ de recherche encore méconnu, et dont les retombées sont pourtant décisives dans la perspective de la transition énergétique qu’il nous faut opérer.

A lire aussi les entretiens avec Assya Van Gysel (cliquer ici) et Pierre Barral, lauréat dans la catégorie étudiants (cliquer ici).

Un grand merci à Hugo Noulin pour les photos illustrant cet article. Pour en savoir plus sur son travail : www.action-creation.eu/noulin

4 commentaires à cet article
  1. Ping : Votons pour… le tirage au sort ! Rencontre avec Pierre Barral | Paris-Saclay

  2. Ping : « Au-delà des limites… » Entretien avec Assya Van Gysel | Paris-Saclay

  3. Ping : Au-delà des limites : TEDx Saclay | Paris-Saclay

  4. Ping : Une vision très ludique de la théorie des jeux. Entretien avec Olivier Beaude | Paris-Saclay

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Vous pouvez utiliser ces balises et attributs HTML : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>