Coordination par les prix et rôle des contrats long terme dans les marchés électriques : impacts et enjeux pour le pilotage du système électrique

Price coordination and the role of long-term contracts in electricity markets: impacts and challenges for power system management

• Auteur / Autrice : Kevin Favre
• Direction : Fabien Roques, Patrice Geoffron
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences Economiques Dauphine
• Date : Inscription en doctorat le 01/02/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : SDOSE Sciences de la Décision, des Organisations, de la Société et de l'Echange
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Economie de Dauphine (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris Dauphine-PSL (1968-....)

Mots clés

Mots clés libres

Design de marché

Marchés électriques

Contrats long terme

Marchés hybrides

Pilotage du système électrique

Flexibilités

Market design

Electricity markets

Long term contracts

Hybrid markets

Power system management

Flexibility

Résumé

Les marchés électriques présentent des spécificités bien documentées dans la littérature. Un certain nombre d'hypothèses présupposant le bon fonctionnement du cadre théorique ne sont pas vérifiées en pratique. En conséquence, des imperfections émergent et ne permettent pas au signal prix seul de guider les choix technologiques optimaux et d'inciter aux investissements, alors que les enjeux de décarbonation du secteur électrique et de l'électrification des usages prévoient des investissements conséquents. Pour pallier à une partie de ces problématiques, les contrats long terme se sont développés dans de nombreux pays. Ils permettent ainsi de fournir de la visibilité à plus long terme aux investisseurs facilitant la réalisation d'investissements. Le marché combine alors des signaux prix de court terme avec des contrats long terme, dans un régime dit hybride. Toutefois, en fonction des obligations et incitations associées aux contrats, ces derniers peuvent induire des distorsions dans la réponse aux signaux de prix de court terme, ayant des conséquences sur le pilotage du système électrique. A notre connaissance, ces aspects n'ont pas été étudiées en détail dans la littérature. La thèse investigue alors l'enjeu autour du design de ces contrats pour les marchés électriques, afin de savoir comment ils permettent d'atteindre une décarbonation efficace du système tout en respectant les fondamentaux du système électrique et de son pilotage. Le travail de recherche avancé dans le cadre de cette thèse se focalise ainsi sur les interactions des contrats de long terme avec l'architecture de marché avec une attention sur les enjeux pour le pilotage du système électrique.

The distinctive characteristics of electricity markets are well recognized in the literature. However, many of the theoretical assumptions that support market efficiency are not fully realized in practice. As a result, market imperfections arise, which hinder the ability of price signals to drive optimal technological decisions and stimulate necessary investments. This is particularly problematic given the urgent need for substantial new investments to support the decarbonization and the electrification of various end uses in the coming years. To address these challenges, many countries have recently implemented long-term contracts. These contracts offer investors greater certainty over extended periods, making it easier to commit to new investments. Consequently, the market now operates under a hybrid regime that integrates short-term price signals with long-term contractual agreements. However, depending on the specific obligations and incentives embedded in these contracts, they can potentially distort the response to short-term price signals, which may have significant implications for power system management. To our knowledge, these aspects have not been thoroughly studied in the literature. The research conducted in this thesis focuses on the interplay between long-term contracts design and market design, specifically in the context of managing power systems. It thus explores the design of long-term contracts in electricity markets to understand how they can effectively contribute to decarbonizing the energy system while upholding the core principles of power system management.