Considérations économiques sur la demande des marchés de l'électricité dans un contexte de transition énergétique
Auteur / Autrice : | Clément Cabot |
Direction : | François Lévêque |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Economie |
Date : | Soutenance le 08/11/2023 |
Etablissement(s) : | Université Paris sciences et lettres |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale SDOSE (Paris) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre d'économie industrielle (Paris) |
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Nadia Maïzi |
Examinateurs / Examinatrices : François Lévêque, Olivier Massol, Carine Staropoli, Manuel Villavicencio | |
Rapporteur / Rapporteuse : Olivier Massol, Carine Staropoli |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Cette thèse complète la littérature existante sur la conception des marchés de l'électricité en se concentrant sur trois aspects majeurs : (i) analyser dans quelle mesure les conceptions actuelles des marchés de l'électricité ont permis l'émergence de la flexibilité de la demande, (ii) étudier les signaux prix à transmettre aux consommateurs dans un système électrique en transition et (iii) évaluer la perte de bien-être due à une coordination imparfaite entre l'offre et la demande dans un contexte d'électrification rapide. Les principaux résultats sont présentés ci-dessous.Premièrement, chaque sous-marché de l'électricité témoigne des contraintes géographiques et temporelles différentes. Si l'intégration de la demande améliore l'efficacité économique de l'ensemble des sous-marchés considérés, chacun nécessite une architecture de marché différente en fonction des objectifs poursuivis. Les cas de la France, de l'Allemagne et de la Pennsylvanie-New Jersey-Maryland, soulignent ainsi que les programmes actuels n'ont pas réussi à établir un cadre stable pour l'intégration de la demande dans les marchés de l'électricité. En outre, bien que le gisement de flexibilité de la demande identifié soit important, son intégration actuelle dans les marchés de l'électricité ne fournit que partiellement les services permettant à terme l'intégration des énergies renouvelables, ou la gestion de crise similaire à celle subie en 2021-2023.Deuxièmement, les tarifs dynamiques existants en France ne fournissent pas des signaux prix adéquats dans un contexte de croissance des énergies renouvelables. En effet, dans la mesure où la production d'énergies renouvelables va déterminer le profil des prix de l'électricité, les tarifs ayant une segmentation horaire fixe perdent progressivement de leur intérêt par rapport aux tarifs plus dynamiques. De fait, les tarifs à pointe mobile constituent une alternative à privilégier afin de réduire les pertes sèches pour les consommateurs. Leur adoption plus large nécessite cependant une flexibilité accrue et des possibilités de couverture de risques pour les consommateurs, sous peine de réduire leur taux d'adoption. En effet, le différentiel de prix entre période de pointe et période creuse est croissant dans les scénarios considérés, augmentant la perception du risque encouru.Troisièmement, le rythme d'électrification industrielle nécessaire pour atteindre les objectifs de décarbonation nécessite une bonne anticipation des prix à terme de l'électricité pour permettre aussi bien la décarbonation de l'offre que l'électrification de la demande. En effet, un scénario d'électrification accélérée qui ne tiendrait pas compte du rythme réalisable de l'augmentation de la production d'électricité risque d'entraîner une perte sèche de bien-être social. En faisant reposer la charge de la décarbonation sur la production d'électricité, la réduction des émissions des industries pourrait engendrer des effets adverses sur le secteur électrique si les investissements ne sont pas coordonnés, résultant par exemple en une hausse des prix de l'électricité ou un accroissement temporaire des émissions de gaz à effet de serre (GES). De fait, le rythme optimal de réductions de quotas d'émissions doit également être évalué à l'aune des investissements nécessaires du côté de la demande. Une réduction accélérée du nombre des quotas risque d'entraîner une perte de bien-être social si les industries ne sont pas en mesure de suivre un rythme similaire de réduction des émissions de GES, si celui-ci dépend de la capacité à s'approvisionner en électricité.