Dans cette thèse, nous étudions l’efficacité énergétique des infrastructures informatiques dans un système smart grid – cloud. Nous nous intéressons plus particulièrement aux réseaux de communication et aux data centers du cloud. Nous nous focalisons sur ces derniers à cause de leur grande consommation d’énergie et du rôle vital qu’ils jouent dans un monde connecté en pleine expansion, les positionnant, ainsi, comme des éléments importants dans un système smart grid - cloud. De ce fait, les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le cadre d’un seul framework intégrant le smart grid, le microgrid, le cloud, les data centers et les utilisateurs. Nous avons, en effet, étudié l’interaction entre les data centers du cloud et le fournisseur d’énergie du smart grid et nous avons proposé des solutions d’allocation d’énergie et de minimisation du coût d’énergie en utilisant deux architectures : (1) une architecture smart grid-cloud et (2) une architecture microgrid-cloud. Par ailleurs, nous avons porté une attention particulière à l’exécution des requêtes des utilisateurs tout en leur garantissant un niveau de qualité de service satisfaisant dans une architecture fog -cloud. En comparaison avec les travaux de l’état de l’art, les résultats de nos contributions ont montré qu’ils répondent aux enjeux identifiés, notamment en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et le coût d’énergie des data centers.