Digitalisation et confiance

La mise en place d’un système énergétique durable est inconcevable sans la digitalisation. Le contrôle automatisé, les prévisions basées sur les données et la mise en réseau intelligente offrent de nouvelles perspectives pour utiliser l’énergie de manière efficace, flexible et rentable. Mais plus les machines prennent de décisions, plus une question devient urgente: à quel point l’être humain reste-t-il capable d’agir dans ce monde énergétique digitalisé – et comment instaurer la confiance dans des systèmes que nous ne pouvons plus appréhender dans leur globalité? Ces questions sont abordées ici à travers divers thèmes d’actualité. Une vision se dessine, dans laquelle les systèmes techniques et les acteurs humains interagissent étroitement grâce à la digitalisation afin de mener à bien cette transformation – entre les impératifs de la sécurité d’approvisionnement et les objectifs climatiques.

Il s’agit, dans un premier temps, d’examiner dans quelle mesure l’être humain, avec ses représentations individuelles, peut être pris en compte dans un système entièrement automatisé. Les recherches menées sur les systèmes multi-agents ouvrent ici de nouvelles perspectives permettant de représenter non seulement l’être humain en tant qu’individu, mais aussi les interactions entre agents.

Ces dernières années, la population a exprimé des réserves croissantes à l’égard du déploiement des énergies renouvelables et de la digitalisation à grande échelle (par exemple via le comptage intelligent). Ces réticences compromettent l’acceptation de ces technologies, en raison d’effets perçus comme incertains sur le confort personnel, l’autonomie individuelle et la protection des données. Or, ce manque de confiance ralentit la transformation du système énergétique. Il est donc essentiel d’analyser les conditions nécessaires à l’émergence de systèmes technologiques fiables. La deuxième partie de cet article est consacrée à cette problématique. Enfin, la troisième partie s’intéresse à la manière d’intégrer les connaissances relatives aux attentes et aux besoins individuels ainsi que les concepts de confiance – tant technique qu’humaine – dans la conception des systèmes énergétiques du futur.

Automatisation complète et auto-organisation – et l’être humain?

Les agents logiciels intelligents constituent la base de l’automatisation complète des processus dans de nombreux domaines. Dans le secteur énergétique aussi, des agents et des systèmes multi-agents (SMA) sont désormais intégrés dans de premiers produits commercialisés. Mais comment les utilisateurs finaux peuvent-ils comprendre les mécanismes décisionnels de ces systèmes? La question devient d’autant plus complexe lorsque des agents individuels disposent de capacités d’apprentissage autonome et que plusieurs agents interconnectés forment un système auto-organisé, par exemple pour collaborer à la stabilisation des réseaux électriques.

Les installations photovoltaïques, les systèmes de stockage par batterie, les pompes à chaleur et les véhicules électriques offrent une flexibilité précieuse. Pour exploiter ces ressources décentralisées de manière coordonnée et économiquement efficiente, des systèmes de contrôle intelligents sont nécessaires – non seulement au sein des foyers, mais aussi à l’échelle d’un système global hautement automatisé et coordonné. Dans les ménages, des agents logiciels autonomes peuvent agir en tant que systèmes de gestion de l’énergie domestique (Home Energy Management System, HEMS), poursuivant généralement trois objectifs: la réduction des coûts d’exploitation ou d’approvisionnement en électricité, la diminution des émissions de CO₂ et la maximisation du confort des occupants. Cette approche multidimensionnelle exige des processus décisionnels transparents, adaptatifs et compréhensibles.

À l’échelle des quartiers, les agents peuvent se mettre en réseau pour former un système multi-agents auto-organisé capable de mutualiser les flexibilités disponibles afin d’éliminer les congestions dans les réseaux électriques. La notion d’auto-organisation désigne ici la capacité du système à poursuivre de manière autonome des objectifs communs et à s’adapter aux changements dans le fonctionnement du système sans supervision centralisée.

De tels systèmes ne seront toutefois acceptés et utilisés que s’ils sont perçus comme dignes de confiance. La traçabilité, la fiabilité et la prise en compte des intérêts des habitants constituent ici des conditions essentielles.

Du côté du système, les flexibilités promises doivent être fournies avec une fiabilité élevée, afin que les gestionnaires de réseau puissent considérer les systèmes multi-agents comme des partenaires fiables. La confiance devient ainsi une condition préalable essentielle: ce n’est que si les gens font confiance aux systèmes qu’ils accepteront et soutiendront leurs décisions. Cela vaut autant pour les clients finaux que pour les gestionnaires de réseau, qui doivent pouvoir compter sur la flexibilité promise, tant sur le plan technique qu’organisationnel. La confiance ne constitue donc pas un thème secondaire, mais une condition indispensable au bon fonctionnement des futurs systèmes énergétiques.
Mais comment réussir la première étape de cette structure complexe, à savoir la modélisation du concept de confiance à plusieurs niveaux dans un tel système socio-technique?

Confiance computationnelle et confiance humaine

Avoir confiance signifie essentiellement être sûr de la fiabilité d’un système ou d’une personne. Dans le monde numérique, on parle de confiance computationnelle (computational trust), c’est-à-dire de mécanismes algorithmiques qui évaluent la fiabilité des données, des services ou des acteurs. Dans les systèmes socio-techniques tels que ceux de l’approvisionnement énergétique, ces deux points de vue sont particulièrement pertinents: les composants techniques doivent de plus en plus interagir et évaluer mutuellement leur fiabilité ainsi que celle des données reçues.

Les opérateurs humains, qui surveillent et contrôlent les systèmes d’approvisionnement en énergie depuis des salles de contrôle-commande, s’appuient sur le traitement des données mesurées sur le terrain, transmises par les systèmes de contrôle, pour juger de la fiabilité de fonctionnement des composants à distance. Ainsi, deux formes de confiance se rencontrent: la confiance computationnelle (algorithmes dans les systèmes de contrôle qui évaluent la fiabilité du système d’approvisionnement en énergie, de ses composants et des données) et la confiance humaine (évaluation subjective de l’opérateur).

Outre ces opérateurs, de plus en plus de clients, notamment les prosommateurs, interagissent directement avec le système énergétique. Pour eux, d’autres aspects de la confiance sont essentiels: l’équité (fairness), la transparence, la protection des données et la capacité d’agir de manière autonome.

Les gestionnaires de réseau doivent donc être en mesure d’évaluer correctement les performances et la fiabilité des systèmes d’approvisionnement en énergie, mais aussi de faire confiance aux personnes impliquées dans ces systèmes. Pour cela, la confiance technique et la confiance humaine doivent être envisagées conjointement et intégrées dans un modèle commun.

La recherche interdisciplinaire – de l’informatique et des technologies énergétiques à la sociologie et à la psychologie – élabore actuellement des modèles visant à intégrer la confiance humaine et la confiance computationnelle dans un cadre commun. C’est la seule façon de concevoir des systèmes qui soient non seulement fiables sur le plan technique, mais aussi légitimes sur le plan social.

Représenter les besoins et les attentes

Lors du développement de systèmes énergétiques digitalisés, il est essentiel de prendre en compte la diversité des acteurs impliqués. Outre les exploitants et les développeurs, les consommateurs et les prosommateurs jouent un rôle de plus en plus important. Mais comment intégrer l’interaction de ces personnes avec des technologies variées et de plus en plus digitales dès leur conception?

La transition énergétique exige beaucoup des individus: d’un point de vue technologique, on attend d’eux qu’ils adaptent leurs comportements de consommation, voire qu’ils acceptent certaines restrictions en matière de confort. Ainsi, des processus énergivores doivent être décalés dans le temps pour des raisons de stabilité du réseau ou d’ordre économique. Parallèlement, les constellations sociales évoluent, par exemple grâce à de nouvelles possibilités de coopération telles que les communautés électriques ou le partage d’énergie (energy sharing).

Mais comment concevoir des systèmes digitalisés de telle sorte que les personnes les adoptent réellement? C’est là qu’intervient le concept de développement technologique réflexif. Celui-ci ne considère pas la technologie comme un produit fini, mais comme faisant partie d’un processus de négociation sociale. Les développeurs, les exploitants et les utilisateurs façonnent la technologie de manière réciproque, et réfléchissent en permanence à ses effets, ses hypothèses et ses limites. Dans une approche réflexive, les contextes sociaux et les interactions entre les différents acteurs concernés sont intégrés en continu dans le processus de conception. Cela permet de questionner de manière critique les processus de négociation, les interprétations dominantes et les rôles attribués, tout en rendant plus transparentes les hypothèses de base sur lesquelles repose la conception des solutions techniques.

Ainsi, une interaction active et réflexive entre tous les acteurs impliqués – gestionnaires de réseau, fournisseurs d’énergie, développeurs et clients finaux – permet de concevoir des technologies plus dignes de confiance et mieux adaptées aux besoins réels des utilisateurs.

Conclusion: la confiance, condition préalable à la transition énergétique

La digitalisation peut faire avancer de manière décisive la transition énergétique, à condition qu’elle repose sur la confiance. Cette confiance ne découle pas automatiquement de la sécurité technique, mais de processus compréhensibles, d’une participation équitable et d’une logique décisionnelle transparente. La clé d’un système énergétique du futur non seulement efficace, mais aussi socialement légitime et résilient, réside dans l’interaction entre la confiance humaine et la confiance dans les machines, entre l’automatisation et la participation. Ce n’est que lorsque les individus pourront compter sur les systèmes numériques que l’innovation technologique deviendra une véritable transformation.

Cette publication a été réalisée dans le cadre du programme de recherche «Transformation du système énergétique de Basse-Saxe» (TEN.efzn) au Centre de recherche sur l’énergie de Basse-Saxe (efzn). Le projet a été financé par zukunft.niedersachsen, le programme conjoint de financement scientifique du ministère des Sciences et de la Culture de Basse-Saxe et de la Fondation Volkswagen.