Les enjeux planetaires du developpement durable et du rechauffement climatique remettent en cause le fonctionnement de nos societes. La transition energetique se traduit notamment par l'augmentation de l'utilisation des energies renouvelables et constitue ainsi le contexte de nos travaux. Dans le cadre d'un contrat CIFRE avec l'entreprise VALOREM, nous proposons des methodologies pour le developpement et la conception d'installations renouvelables soutenables. L'approche d'Ingenierie Des Modeles mise en place nous permet de garder une demarche scientifique coherente entre une vue tres generale du contexte d'insertion des renouvelables et une vision plus technique et operationnelle pour le developpement d'installations renouvelables. Dans un premier temps, nous avons decrit de maniere macroscopique le contexte d'insertion des energies renouvelables en France, en proposant un cadre conceptuel pour le developpement de projet d'amenagement du territoire. Il permet l'analyse des systemes sociotechniques en transition grace a une formalisation UML2 d'une part, et une methode d'evaluation de la durabilite d'un processus d'autre part. Nous avons illustre ce cadre sur deux cas d'etude: le succes du developpement de la centrale hydro-eolienne de l'ile d'El Hierro dans les Canaries et l'echec du barrage de Sivens dans le Tarn en France. Par comparaison, nous montrons que l'implication des parties prenantes sur l'ensemble du processus de developpement est cruciale pour le succes d'un projet. Nous avons ensuite propose une implementation logicielle permettant le suivi et le pilotage de projet d'amenagement du territoire en temps reel a l'aide d'outils d'intelligence artificielle. Conscient des limites operationnelles de notre proposition, nous avons decide de changer de point de vue pour adopter une vision plus technique sur les energies renouvelables. La transition energetique fait evoluer le systeme electrique francais d'un modele centralise vers un modele decentralise, ce qui amene VALOREM a reconsiderer ses propositions techniques de production d'energies renouvelables. Entre autre, l'entreprise tend vers l'hybridation de ses centrales et constate le besoin d'un outil de dimensionnement en phase d'avant-projet, afin d'identifier les opportunites d'activites. Nous faisons donc la proposition d'un prototype logiciel qui se veut flexible en termes de modelisation des centrales de production hybrides renouvelables et en termes de definition des objectifs et contraintes a satisfaire. Il est code en C++ et base sur des modeles d'optimisation lineaires. Nous illustrons son operationnalite sur quatre cas d'etude: deux orientes marche electrique et deux en autoconsommation (l'un isole, l'autre connecte au reseau). Les resultats des etudes montrent que les couts de stockage batterie sont trop eleves pour pouvoir envisager l'installation de batteries dans les centrales hybrides renouvelables. Les systemes en autoconsommation connectes au reseau semblent etre plus prometteurs. Enfin, nous terminons par une analyse environnementale de differentes sources de production electrique afin de determiner celles vers lesquelles la transition energetique doit etre axee. Les resultats montrent que la biomasse, l'eolien et le PV au sol sont les moyens de production les plus propres. La conclusion de la these propose une reflexion ascendante en complexite vers l'implication des acteurs dans les modeles de processus de developpement territoriaux. (auteur)