Avant les PIA et la mise en place du fonds démonstrateur, l'ADEME intervenait en soutien à la recherche et développement (R&D), en aval de l'Agence nationale de la recherche (ANR) et, en continu, sur des projets de recherche en fonction de leur maturité, à des niveaux de qualification entre la recherche fondamentale et le marché. Le niveau 1 correspond à de la recherche très fondamentale et le niveau 9, au marché. Le PIA intervient aux niveaux 7 à 9 tandis que l'ANR intervient aux niveaux 1 à 3. Notre budget de, de l'ordre de 30 millions d'euros par an, nous permet de financer des recherches partenariales ou l'acquisition de connaissances, par exemple sur les problèmes de pollution, avec des entreprises et des laboratoires publics dans le cadre de projets situés plus en amont de ceux du PIA. C'est cette activité de recherche qui nous confère une connaissance des technologies et des entreprises.
Au moment du lancement du PIA et du fonds démonstrateur, nous avons rassemblé sur chaque thématique des experts externes. Par exemple, sur les réseaux électriques intelligents, qui étaient encore peu connus en 2008, nous avons sollicité les opérateurs de réseaux et les industriels – STMicroelectonics, Schneider électrique, Alstom –pour travailler ensemble sur leur vision du déploiement des réseaux électriques intelligents à l'horizon de 2050. Cette démarche nous permet d'identifier les verrous au déploiement d'une technologie et donc les aspects sur lesquels focaliser nos appels à projets. La note d'opportunité, elle, évalue s'il est opportun pour l'État d'intervenir, compte tenu de la situation des entreprises françaises de la filière : certaines ont pris un retard irrattrapable, d'autres apparaissent comme des champions qu'il serait opportun d'aider dans la compétition internationale.