L'économie du report et de l'effacement de la demande d'électricité

The economics of power demand response

• Auteur / Autrice : Julien Ancel
• Direction : Olivier Massol
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Ingénierie économique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale INTERFACES : approches interdisciplinaires, fondements, applications et innovation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie Industriel
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Economie Durable
• Partenaire(s) de recherche : Référent : CentraleSupélec

Mots clés

Mots clés libres

Effacements

Flexibilité

Tarifs

Mcp

Sddp

Ambiguité - DRO

Demand response

Flexibility

Retail

Mcp

Sddp

Ambiguity - DRO

Résumé

Les systèmes électriques devront faire face dans les décennies à venir au double défi de l'intégration massive d'énergies renouvelables variables et de l'accroissement de la demande d'électricité pour des usages toujours plus divers. Il en découle pour ces systèmes un besoin croissant en flexibilités propres, c'est-à-dire autres que le déploiement de générations thermiques supplémentaires émettrices de gaz à effet de serre. Parmi ces flexibilités, on trouve notamment le stockage, le développement des interconnexions et le report ou l'effacement de la demande. Cette recherche se concentre sur cette dernière flexibilité, et plus précisément sur les importants gisements de report et d'effacement distribués, non-accessibles pour le système électrique sans des intermédiaires les coordonnant. L'objet de cette thèse est l'étude de l'alignement avec les besoins généraux de flexibilité du système électrique des incitations économiques perçues par les différents acteurs de ce système, et de la régulation permettant un tel alignement. Cette large problématique se décompose suivant trois axes d'étude : étude des valeurs et coûts de la flexibilité de la demande d'abord, de l'organisation industrielle de l'opération et du déploiement de cette flexibilité à l'échelle du système ensuite, et enfin de l'interaction de ces nouvelles flexibilités diffuses avec le marché de détail. En résumé, la question est séparée en : quelle flexibilité déployer, avec quel soutien ? qui la déploie et l'opère ? et comment l'activer sans contrôle direct dans le diffus ?

In the upcoming decades, power systems will face the double challenge of massive variable renewables penetration and growing and more diverse power demand. An increasing need for clean flexibilities that do not rely on polluting thermal generations will thus appear. Clean flexibilities are mainly of three types: storage, interconnections, and demand response – divided into load-shedding and load-shifting. This research focuses on the latter type of flexibility and, more precisely, on the important distributed reservoirs of demand response, unreachable for power systems without brokers coordinating these distributed flexible loads. This research aims to study the alignment between the general flexibility needs of future power systems and the incentives perceived by the system's different actors and the regulation yielding such alignment. This broad problem is decomposed into three axis of research: the study of demand response potential values, that of the influence of the ownership structure over demand response investment, operation and impacts, and that of the interaction of diffuse demand-side flexibility with the retail market. In other words, we address the following questions: which demand-side flexibility should we trigger, and is support needed? what entity should pull this trigger? and how to pull it if direct control is out of reach?