Investissement électrique et développement de capacités de production d'électricité : Une approche des déterminants des choix en Europe en matière de nucléaire

Electricity investments and development of power generation capacities : An approach of the drivers for investment choices in Europe regarding nuclear energy

• Auteur / Autrice : Bianka Shoai Tehrani
• Direction : Jean-Claude Bocquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie industriel
• Date : Soutenance le 07/03/2014
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire génie industriel (Gif-sur-Yvette, Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Percebois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Bocquet, Patrick Criqui, Patrice Geoffron, Jean-Guy Devezeaux de Lavergne, Pascal Da Costa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Criqui, Patrice Geoffron

Mots clés

Mots clés contrôlés

Équipement industriel

Industrie nucléaire

Électricité -- Production

Mots clés libres

Economie des systèmes électriques

Investissements électriques

Energie nucléaire

Power System Economics

Electricity Investments

Nuclear Energies

Résumé

Dans un contexte de hausse de prix des énergies et de protection du climat, la thèse s’intéresse à l’investissement dans des capacités électrique, en particulier dans le nucléaire. Partant de l’hypothèse où la Génération IV de réacteurs nucléaires serait prête autour de 2040 pour un déploiement industriel, l’objet de la thèse est d'analyser les conditions d'investissement et de développement de capacités de production d'électricité en France et en Europe à cet horizon, afin d’évaluer les perspectives de développement du nucléaire sur le marché électrique européen et le potentiel développement de la Génération IV. Pour ce faire, le travail de recherche nécessite de prendre du recul et d’étudier de manière générale, en prenant en compte toutes les technologies de production d’électricité, les mécanismes entrant en jeu dans le choix d’investissement de l’électricien lorsqu’il s’agit de renouveler ou d’étendre son parc de production. L’approche économique classique basant généralement le choix de l’investisseur sur une rationalité économique de long terme, elle ne permet pas d’expliquer les choix effectifs constatés dans les mix électriques d’un pays à l’autre. L’objectif de cette thèse est d’identifier les déterminants des choix d’investissement dans des capacités électriques et de proposer une approche permettant de décrire le comportement du choix de l’investisseur allant au-delà du critère classique de rationalité économique de long terme. Une approche pluridisciplinaire a été adoptée pour répondre à la question posée. Elle combine une analyse historique de l’évolution des déterminants des choix en fonction du contexte, une analyse structurelle permettant d’identifier les scénarios les plus favorables à l’émergence de futurs réacteurs nucléaires, une approche de création de valeur permettant proposant de reproduire les préférences des électriciens en fonction des déterminants, et enfin une approche par la théorie des options réelles pour comparer les compétitivités respectives des futurs réacteurs nucléaires de Génération IV avec celle des réacteurs actuels. Il en résulte que des politiques pro-nucléaires seules ne seraient pas suffisantes, mais que seule une politique climatique forte permettrait réellement l’émergence des réacteurs sur le marché. De fort progrès technologiques dans le domaine des renouvelables ne sont pas antinomiques avec le développement de nouveaux réacteurs. A un niveau international, cette analyse pourrait être élargie en prenant en compte les déterminants spécifiques aux autres régions du monde, comme la forte croissance de la demande en électricité des pays émergents.

In a context of growing energy prices and climate change mitigation, the thesis addresses the issues of investments in power generation capacities and in particular nuclear capacities. Given that the Generation IV of nuclear reactors is supposed to be ready in 2040 for industrial deployment, the purpose of the thesis is to study the conditions for electricity investments in France and Europe within this horizon, in order to assess development perspectives for nuclear energy and for potential emergence of Generation IV on the European market. To do so, it is necessary to study the mechanisms at stake in investment choices taking into account all power generating technologies. Economic theory usually bases the choice on long-term economic rationality, which does not allow explain the actual choices observed in European electricity mix. The objective of the research work is thus to identify investment choice drivers and to propose an approach describing the behavior of investors in a more realistic way. A multidisciplinary approach was adopted to explore the question. It combines a historical analysis of drivers evolution according to historical context, a structural analysis of these drivers to identify favorable scenarios for future nuclear reactors, a value creation approach to replicate investors’ preferences in those scenarios, and last, a value option approach focusing on nuclear technologies and comparing competitiveness of Generation IV reactors with current reactors. As a result, only strong climate policy combined to government support to nuclear energy could allow industrial development of Generation IV, while high progress of renewables does not lessen the attractiveness of nuclear energy.On a international level, such analysis could be broaden by taking into account the drivers specific to each area of the world, such as highly growing demand in developing countries.