La recherche-développement à EDF
p. 419-427
Plan détaillé
Texte intégral
1Je viens ici avec beaucoup de modestie ; je n’ai aucune connaissance en méthodologie historique, donc, je ne peux être qu’un simple observateur, qui va s’exprimer a posteriori sur un domaine dans lequel j’ai eu des responsabilités, l’électricité. Et aussi sur le thème de la recherche qui m’a toujours intéressé. Il m’implique encore aujourd’hui, puisque, comme membre du Conseil économique et social, j’ai été rapporteur d’un avis sur la recherche, il y a un an. Dans la foulée, j’ai fait partie du comité Beaulieu, comité d’initiatives et de propositions, qui s’est très fréquemment réuni durant l’année 2004. Je suis également membre du conseil d’administration de l’EPRI (Electric Power Research Institut), qui est l’institut de recherche-développement des « utilities » électriques aux États-Unis, ce qui me conserve quelques contacts avec ces milieux.
2Je suis entré à EDF en 1980, mais j’entends parler des Études et Recherches depuis 1946, puisque mon père, Pierre Ailleret, a fait partie de la première équipe de direction d’EDF à la nationalisation : il a été nommé directeur des Études et Recherches en 1946 et tout son déroulement de carrière s’est fait dans cette continuité. J’étais jeune mais il nous a souvent raconté ce qu’il faisait, au moins sur des éléments un peu spectaculaires et pouvant intéresser ses enfants. J’ai donc en tête un certain nombre d’anecdotes, j’en évoquerai peut-être quelques-unes, qui sont ma part d’histoire.
3J’ai prévu de vous dire d’abord quels sont, pour moi, les grands faits porteurs des Études et Recherches à EDF et surtout de leur évolution, ce que les Anglo-Saxons appelleraient les drivers de la recherche. Ensuite, je pourrais avancer un certain nombre de faits, d’évolution, de remarques qui, de mon point de vue, ponctuent cette évolution.
I. Les grands faits porteurs des études et recherches à EDF
1. La satisfaction d’une demande croissante en électricité
4Nous ne sommes plus, comme il y a quelques années, au rythme du doublement tous les dix ans. Ce rythme s’est perpétué pendant plus de trente ans, avec une fantastique exigence de construire tous les dix ans autant que ce qui avait été construit depuis l’origine, en matière de production d’électricité. Cela explique l’implication d’EDF en matière d’études et de recherches sur l’hydraulique, le thermique, l’éolien – où beaucoup de choses ont été faites – sur les usines marémotrices, l’énergie des vagues également et puis, évidemment, sur le nucléaire.
5Sur l’éolien, mon père avait inventé un petit anémomètre, pour mesurer la vitesse du vent et je me souviens l’avoir vu en haut de quelques phares en Bretagne : on commençait à constituer une cartographie de l’éolien en France. Concernant l’énergie marémotrice, je me souviens avoir été aux Roches Douvres, à un moment où le grand projet de barrage de la baie du Mont-Saint-Michel, depuis Le Grouin de Cancale jusqu’à Granville, en s’appuyant sur les îles Chausey, était à l’ordre du jour. J’ai vu une éolienne, il me semble de 800 kW ce qui est tout de même très important, qui avait été mise au point dans les années 1960 par EDF. Mais il est clair que, lorsque la faisabilité industrielle et économique du nucléaire a été avérée, cela a écarté automatiquement des recherches dans des domaines beaucoup plus incertains, qui n’étaient pas du tout à la même échelle. Donc, le premier facteur est la satisfaction dans la durée d’une demande très fortement croissante.
2. Le fantastique progrès des technologies de l’électronique et des communications
6Ce progrès est marqué notamment par la véritable explosion de la puissance de calcul disponible.
7Mon père m’avait montré le premier calculateur Bull des Études et Recherches, qui était place des États-Unis. Il occupait une pièce trois fois plus grande que celle-ci et il ne pouvait faire guère plus que les calculettes que nous avons chacun dans notre poche. Les grands calculateurs se sont développés, Rémy Carle pourra en dire beaucoup plus que moi ; ainsi EDF a eu des Crays pour calculer en particulier les cœurs nucléaires et les réseaux. Les problèmes de réseaux demandent une très forte puissance de calcul, de traitement de l’information. Dans le domaine du développement de l’électronique, il y a eu, à côté de ces très gros instruments, une puissance de traitement répartie considérable, que nous vivons tous les jours. Je cite à ce propos ce que Pierre Faurre, le président de la Sagem m’a dit un jour : « lorsque Armstrong s’est posé sur la Lune, en matière de traitement de l’information, il avait une capacité moindre que celle que l’on trouve aujourd’hui dans les décodeurs de télévision, qu’on achète 200 euros et qui coûtent 100 euros à fabriquer ». Cela montre bien à quel point il y a eu une véritable explosion de la capacité de traitement de l’information.
3. Les évolutions de la société
8L’Europe, la mondialisation, la globalisation, la libéralisation jouent bien sûr très fortement sur tous les acteurs de la scène énergétique et dans le domaine de l’électricité en particulier. On est en train de passer d’un système de programmation centralisée, s’appuyant sur un monopole, avec une solide conception de l’optimisation que l’on peut tirer de ce système, vers un marché ouvert avec de multiples acteurs et un régulateur ; c’est un nouveau paradigme, dont on pense que l’optimisation peut être supérieure à celle de l’ancien système.
9Mais, à côté de ces grands faits porteurs, qui ont constamment orienté et modifié la recherche d’EDF, il faut souligner l’extrême stabilité de la mission de l’entreprise au service de la France, des citoyens et de ses clients. Je vais maintenant évoquer quelques faits, évolutions ou changements, sans mettre de hiérarchie entre eux.
II. Évolutions et changements dans les études et recherches à EDF
1. L’extension de l’effort de recherche depuis l’amont vers l’aval
10Ce que je nomme l’amont, c’est la production, le transport et la distribution de l’électricité ; l’aval, ce sont toutes les applications de l’électricité. Il est évident que l’électricité est en concurrence avec les autres énergies, depuis longtemps. Elle est maintenant en concurrence avec elle-même puisque les monopoles s’effacent. Les problèmes de production, de réseaux, sont moins présents qu’ils ne l’ont été et l’on a vu EDF s’efforcer progressivement d’assurer un meilleur service aux utilisateurs de l’électricité, à travers les progrès des applications.
11Cela a commencé il y a assez longtemps : dans les années 1960, les Études et Recherches ont construit aux Renardières le Climatron, qui était un hangar, une grosse boîte, bien étanche. Dans cette enceinte, on pouvait faire varier l’humidité, la température, depuis – 10 °C jusqu’à + 40 °C et, à l’intérieur de cette boîte, on construisait des maisons qui expérimentaient de l’isolation, du chauffage, de la climatisation. Il s’agissait donc déjà de regarder au-delà du compteur sans se limiter aux seules fonctions production, transport et distribution.
12La régulation électronique a bouleversé et rendu extrêmement performantes beaucoup des applications de l’électricité. C’est d’ailleurs un élément très favorable de concurrence avec les autres énergies. Si l’on prend l’exemple des applications thermiques, il est beaucoup plus facile et précis de régler l’intensité d’un courant dans un circuit que de régler la production de chaleur d’une flamme. L’électronique a donc beaucoup apporté dans ce domaine et l’association courant fort/courant faible est un élément très explicatif de nombreuses évolutions.
13J’étais, il y a une dizaine de jours, à l’exposition Élec à Villepinte. Cette exposition se tient tous les deux ans. À la première à laquelle j’ai assisté, en 1984, il y avait encore beaucoup d’alternateurs, de transformateurs, de gros équipements. Progressivement, les stands en ont accueilli de moins en moins, juste quelques maquettes d’électricité de puissance et il y a une dizaine d’années, il n’y avait pratiquement déjà plus que des écrans pour présenter la capacité de régulation et de conduite des systèmes. On mesure ainsi le poids extrêmement important pris par les fonctions de régulation et de pilotage, maintenant systématiquement associées aux courants forts.
2. Le passage de l’expérimentation analogique à la simulation numérique
14Avec ce passage, on rejoint l’explosion des capacités de calcul. À Chatou, il y a eu pendant des années des maquettes superbes d’ouvrages hydroélectriques, des évacuateurs de crues, en forme de tremplin de saut à ski, que l’on expérimentait. Il y a eu une grande maquette de la baie du Mont-Saint-Michel, avec une simulation des marées, et aussi un batteur de houle, qui introduisait de la houle sur la maquette avec différentes orientations et amplitudes. On faisait également des expérimentations analogiques sur la combustion ou encore sur le réseau électrique, avec un micro-réseau qui était une représentation du réseau national et qui permettait d’examiner la répartition de la puissance sur le territoire. Aujourd’hui, on fait encore un peu d’expérimentation analogique, mais, le plus souvent, pour caler des modèles de simulation numérique, qui bénéficient d’une immense puissance de calculs. Récemment, j’entendais Bernard Larrouturou, le directeur général du CNRS qui est un très grand scientifique dans le domaine des mathématiques appliquées, dire que les moteurs de voitures se conçoivent maintenant essentiellement par informatique, parce que l’on peut optimiser les divers paramètres... Pour les turbos réacteurs, c’est la même chose. On fait même des simulations assez étonnantes. Vous connaissez ces crashs tests pour évaluer la sécurité des véhicules ; on peut aujourd’hui quasiment reproduire ces modèles par simulation numérique, ce qui est moins coûteux et permet d’expérimenter beaucoup plus de situations différentes.
3. L’introduction de la probabilité et de l’aléatoire
15Une autre évolution – et tout cela a des racines communes – consiste en l’introduction de la probabilité et de l’aléatoire, en particulier dans des domaines comme la sûreté nucléaire.
16Cette dernière procède depuis déjà un certain nombre d’années par une approche probabiliste, mais d’autres domaines d’action sont apparus récemment. Pour EDF, qui est un acteur de la scène électrique avec maintenant de nombreux concurrents, il faut optimiser l’usage du parc dans un contexte absolument nouveau où l’aléa est représenté notamment par les autres acteurs. On est en train de développer de nouveaux algorithmes mathématiques, pour essayer de simuler l’avenir et la stratégie de gestion du parc, en fonction de ces éléments extérieurs. Aujourd’hui, les entreprises qui ont un parc hydroélectrique important ne révèlent plus le remplissage de leurs barrages. Ce n’est pas très difficile d’aller le constater, mais il y a tout de même des centaines, voire des milliers de barrages en Europe. Autrefois tout cela était public, mais maintenant on ne veut pas dire à des concurrents ou à d’autres acteurs le degré de remplissage qui est l’un des paramètres de la stratégie de lutte contre la concurrence pour les mois à venir.
17EDF a beaucoup travaillé sur de grands thèmes systémiques, qui sont en rapport avec la taille de l’entreprise. Quand on fait la comparaison avec des pays étrangers qui ont eu un système beaucoup plus éclaté, on constate qu’il y avait à EDF des sujets d’études que les autres ne connaissaient pas, parce qu’il y avait justement cet éclatement de leurs systèmes. Lorsque l’on fait un retour sur l’efficacité d’EDF, il est clair que l’approche nationale et les phénomènes de taille expliquent assez bien les résultats généralement bons – parfois même les meilleurs – obtenus par EDF, en comparaison avec d’autres électriciens étrangers. Prenons comme exemple la normalisation des tensions de réseaux : quand il y a des dizaines d’acteurs du secteur électrique issus d’une situation privée, il est très difficile d’arriver à une normalisation. EDF a abouti à une normalisation des tensions qui est exceptionnelle dans le monde. Un patron d’une entreprise américaine me faisait remarquer récemment que la France avait, sans s’en douter, un facteur d’efficacité très grand avec une seule basse tension (220/230 V), une moyenne tension (20 kV), deux hautes tensions (63 kV et 90 kV – il pourrait n’y en avoir qu’une – ) et enfin deux très hautes tensions (220 kV et 400 kV). Très peu de pays ont une telle cohérence en matière de réseaux et cette approche systémique, qui a été faite depuis son origine par EDF, en est bien la raison. On peut expliquer de la même façon la gestion du parc de production. Ainsi il y a eu de grandes applications de la recherche, mises en œuvre à EDF, qui ont conduit à des progrès qu’on ne mesure pas toujours.
18Il y a quelques années, au sein d’un organisme, l’Unipede, qui regroupe des électriciens de nombreux pays, nous avons fait un exercice en donnant à chaque pays un jeu d’hypothèses caractérisant un pays fictif, avec ses sources de production d’électricité et la localisation de la consommation ; il fallait construire le réseau à très haute tension qui, pour une qualité de service déterminée, semblait optimal. Dans cette compétition, c’est le réseau proposé par EDF qui, de très loin, était le plus léger, tout en assurant la même sécurité, parce qu’il relevait d’une véritable culture d’approche globale d’une situation nationale.
19Il y a une dizaine d’années, lorsque j’étais directeur général d’EDF, le président du conseil scientifique d’EDF était Jacques-Louis Lions ; il arrivait à la fin de son mandat et je lui avais dit que je souhaitais passer un moment avec lui, pour savoir quels étaient, à ses yeux, les grands thèmes de recherche qu’EDF ne devrait pas oublier. Il y a bien sûr des thèmes évidents, liés au cœur de métier, mais je voulais qu’il me parle de ceux qui ne l’étaient pas. J’ai passé un moment passionnant avec lui et il a souligné l’importance pour EDF de trois domaines de recherche.
20Le premier est celui des grands systèmes informatiques. Il recommandait de ne pas s’en remettre définitivement aux constructeurs, qui sont très puissants et très performants : « Vous avez des spécificités telles que vous devez garder une véritable compétence en la matière, pour les grands systèmes informatiques d’exploitation, de gestion, de conception. »
21Le deuxième domaine était l’imagerie. On assistait déjà à un extraordinaire développement de l’imagerie, sous de multiples formes. C’était il y a dix ans, donc depuis, il s’est passé des quantités de choses : « Travaillez sur l’imagerie, cela peut être une énorme source de progrès, d’efficacité, de qualité, dans tous les domaines, pour les opérateurs des centrales nucléaires, pour la conception des ouvrages... » Ainsi depuis quelques années, EDF a, pour les centrales nucléaires, un simulateur de crises qui permet d’utiliser en situation une maquette lumineuse qui visualise l’état physique du système et un certain nombre de phénomènes. On peut ainsi tester les mesures à prendre, de façon visuelle, immédiatement accessible, infiniment mieux qu’au travers de simples résultats de calculs ou des tableaux de chiffres.
22Le troisième domaine que Jacques-Louis Lions m’a signalé est celui de la sécurité sous toutes ses formes. C’était déjà, à mon avis, une anticipation de la place prise par le principe de précaution comme référentiel dans notre société. C’est un repère malheureusement totalement biaisé pour la majorité de ceux qui s’y réfèrent et qui considèrent que le principe de précaution est un principe d’abstention, alors qu’au contraire c’est un principe d’action, qui permet de décrire, dans une configuration de risque ou d’incertitude, l’attitude à avoir et les mesures à prendre. Certains cherchent actuellement – à juste titre, mais ce sera difficile –, à modifier l’appellation de « principe de précaution » pour l’appeler « principe de précaution proportionnée ». Jacques-Louis Lions était visionnaire lorsqu’il me disait : « La sécurité informatique contre l’intrusion, celle de vos installations contre les agressions externes, la sécurité des clients, du personnel, la sécurité financière sont des domaines dans lesquels il faut que vous mettiez de la matière grise. »
III. L’organisation et le management de la recherche
23Voilà les quelques éléments que je souhaitais exprimer. J’en ajoute trois, qui ne sont pas sectoriels mais plutôt transverses, sur l’organisation et le management de la recherche, parce qu’elle demande absolument à être organisée et managée.
1. L’ouverture sur l’extérieur
24La recherche française est restée encore très cloisonnée, cela a été le cas de la recherche à EDF également. Mais, depuis un certain nombre d’années, il y a beaucoup d’ouverture à l’extérieur. Ainsi un laboratoire commun CNRS-EDF vient d’être mis en place. Il porte sur le vieillissement des structures et des matériaux. Le CNRS apporte une expertise théorique extrêmement pointue, EDF apporte sa très grande connaissance de l’évolution des ouvrages en béton, des ouvrages métalliques, des cuves de réacteurs, etc. EDF est maintenant de plus en plus associée à l’EPRI (Electric Power Research Institute), cet institut de recherche-développement basé en Californie. On reçoit également beaucoup de doctorants, mais, pour l’instant, très peu d’universitaires sont recrutés à EDF. Je le dis devant les universitaires présents, je me fais un reproche a posteriori de n’avoir pas fait recruter par EDF davantage d’universitaires dans différents domaines, en particulier scientifique et technique. EDF, comme beaucoup d’entreprises, est restée un peu enfermée dans le modèle des grandes écoles. C’est un modèle qui répond très bien à la demande et présente l’avantage que l’on sait bien qui l’on va embaucher. Mais cela prive d’une faculté, d’une capacité particulière, complémentaire – ce n’est pas une substitution mais une complémentarité qu’il faut viser –, à rechercher avec l’Université. Je pense qu’EDF va davantage s’ouvrir à l’avenir dans cette direction.
2. La distinction entre recherches et prestations
25Cette deuxième idée, c’est peut-être Rémy Carle qui en est l’instigateur. Les programmes d’études et de recherches à EDF étaient traditionnellement définis par la direction des Études et Recherches. Lorsque l’on a voulu serrer de plus près un certain nombre de questions, il est apparu que pour cette direction qui fait à la fois des études et de la recherche, il fallait une séparation plus nette entre les deux. Ainsi on a distingué les travaux faits à la demande des autres directions – dont il revenait naturellement aux autres directions de les payer sur leur propre budget – et ceux qui relevaient d’une recherche plus ouverte à mener par cette direction. On a donc instauré la notion d’« action initialisée à la demande » (AID), payée par les directions, la direction des Études et Recherches étant prestataire et puis, un domaine correspondant en quelque sorte à un contrat entre la direction des Études et Recherches et la direction générale qui donnait de la liberté à cette direction pour explorer l’avenir.
3. La « valeur actualisée nette » des projets de recherche
26Ce troisième fait est beaucoup plus récent. On sent le garrot qui se resserre au niveau du budget, et il faut s’y adapter, c’est assez naturel. Yves Bamberger, l’actuel directeur de la Recherche et du Développement à EDF a introduit récemment la notion de « valeur actualisée nette » des projets de recherche. Avant de lancer un projet de recherche, on essaie d’évaluer à la fois les coûts qu’il va représenter et le bénéfice, avec une certaine probabilité, que l’on peut en attendre. On a donc deux séquences dans le temps : l’une de dépense et l’autre de bénéfices pour l’entreprise ou même de bénéfices extérieurs, dans certains cas. En actualisant ces deux séquences, on peut voir apparaître une évaluation de la valeur actualisée nette d’un projet de recherche. Si cette valeur est négative, il ne faut pas entreprendre la recherche, elle coûtera plus cher qu’elle ne peut rapporter ; en revanche, si elle est positive, on peut envisager de l’entreprendre, mais cet élément rapporté au montant des investissements à engager exprime, en quelque sorte, la rentabilité attendue. Cela permet de classer les projets et de faire des choix, parce que l’on est toujours confronté, en termes de gestion, à des choix.
27Voilà ce que je voulais vous dire et je terminerai par une remarque, peut-être un peu prétentieuse de ma part : il faut que les historiens fassent l’histoire et ne pas laisser ceux qui ont été des décideurs faire eux-mêmes l’histoire, parce qu’ils ont une manière de reconstituer le passé qui n’est pas conforme. Ce qui m’a conduit à cela, c’est une réflexion de mon père, dans les années 1990 – il avait alors 90 ans mais restait très au fait des choses. Il lisait dans la presse : « Le réacteur à eau pressurisée choisi par la France est un très grand succès, les Anglais n’ont vraiment pas été malins, de rester enfermés sur un autre concept, c’est une grossière erreur d’appréciation... » Mon père qui avait vécu cette période m’a dit : « Ce n’est pas du tout comme cela que cela s’est passé : il y avait une grande incertitude pour savoir s’il fallait rester sur la filière française ou passer sur une filière américaine. Il y avait également quelques éléments extérieurs comme celui de convaincre le général de Gaulle... Dans l’incertitude, après beaucoup de réflexions, une décision a été prise, qui s’est finalement avérée excellente, mais qui n’était en aucun cas évidente ou facile à prendre. Ceux qui ne l’ont pas prise, à l’époque, n’ont pas pour autant commis une erreur... »
Auteur
Directeur général honoraire d’EDF Témoignage présenté le 14 décembre 2004
François Ailleret est diplômé de l’École polytechnique et de l’École nationale des ponts et chaussées. Il a occupé les fonctions de directeur à Aéroports de Paris de 1971 à 1979. D’abord directeur adjoint et chef du service du Transport au sein de la direction EDF Production Transport en 1980, puis directeur de la Distribution en 1982 pour EDF et Gaz de France, il est devenu directeur général adjoint d’EDF en 1987, avant d’être nommé directeur général délégué en 1991 puis directeur général en 1994 et vice-président de 1997 à 1999. Il a été président d’EDF International SA de novembre 1996 à juin 2002 et a présidé le comité d’Audit du conseil d’administration de 1999 à juin 2002. François Ailleret a été président de l’Unipède (Union internationale de producteurs et de distributeurs de l’énergie électrique) de mai 1997 à juin 2000. Il a également été président du Comité des études du Conseil mondial de l’Énergie de septembre 1998 à décembre 2004 et président du Conseil français de l’Énergie de janvier 1999 à décembre 2004. Il est membre du Conseil économique et social depuis septembre 1999 au titre du groupe des Entreprises publiques qu’il préside. Il a été nommé président du conseil d’administration de l’Association française de normalisation (AFNOR) en septembre 2002 et président de l’Institut Pasteur en mars 2005.
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