Évolution du market-design pour la gestion des congestions sur le réseau de distribution via le développement de marchés de flexibilité locale
05/07/2022 à 9h00
M. Théo DRONNE présente ses travaux en soutenance le 05/07/2022 à 9h00
À l'adresse suivante : Place du Maréchal de Lattre de Tassigny 75116 Paris Salle des thèses D520
En vue de l'obtention du diplôme : Doctorat en Sciences Economiques
La soutenance est publique
Titre des travaux
Évolution du market-design pour la gestion des congestions sur le réseau de distribution via le développement de marchés de flexibilité locale
École doctorale
École doctorale Dauphine SDOSE
Équipe de recherche
UMR 8007 - Laboratoire d’Économie de Dauphine
Section CNU
05 - Sciences économiques
Directeur(s)
M. Fabien ROQUES
Membres du jury
| Nom | Qualité | Établissement | Rôle |
|---|---|---|---|
| M. Fabien ROQUES | Professeur associé | UNIVERSITE PARIS DAUPHINE - PSL | Directeur de thèse |
| M. Olivier MASSOL | Professeur | IFP School | Rapporteur |
| Mme Carine STAROPOLI | Maître de conférences | Université Paris 1 Panthéon Sorbonne | Rapporteure |
| M. Marcelo SAGUAN | Ingénieur de recherche | EDF | Co-encadrant de thèse |
| M. Jan-Horst KEPPLER | Professeur des universités | UNIVERSITE PARIS DAUPHINE - PSL | Examinateur |
| Mme Claire BERGAENTZLE | Assistant professor | Technical University of Denmark - DTU | Examinatrice |
| Mme Chloé LECOQ Professeur des universités | Professeur des universités | Université Paris 2 Panthéon Assas | Examinatrice |
Résumé
Cette thèse s’est concentrée sur une des évolutions principales du paysage électrique actuel, la décentralisation des ressources électriques et son impact sur le market-design historique. Nos recherches se sont portées sur le développement des marchés de flexibilité locale, permettant aux gestionnaires de réseau de distribution de contractualiser de la flexibilité afin de soulager son réseau sur des points spécifiques. Au sein du chapitre 3 de cette thèse nous avons étudiés le développement de ces marchés en mettant en avant la différence de leurs designs possibles en lien avec les spécificités locales rencontrées. Nous avons tout d’abord développé une grille d’analyse permettant de notifier les différences locales dans 4 pays européens (la France, le Royaume-Uni, les Pays-Bas et l’Allemagne). Cette grille étudiait le type et la profondeur des congestions, l’existence de flexibilité locale et la nécessite de développer de nouvelles sources de flexibilité, l’organisation et la gouvernance des gestionnaires de réseau, et enfin les différences dans les approches et la réglementation dans la gestion des congestions. Dans un second temps nous avons étudiés le market-design de quatre initiatives développées dans les pays concernés, et notifier leurs différences selon trois points principaux, la temporalité du design, l’utilisation d’une plateforme externe ou tierce et la facilité d’accès. En réalisant une analyse conjointe des marchés de flexibilité locale et des spécificités nous avons pu généraliser nos résultats et définir quatre motivations principales au développement de marchés de flexibilité locale. Nous avons notamment notifié la nécessité d’un ordre de mérite transparent pour optimiser le dispatching des actifs de flexibilité, le besoin de signaux stables et de long-terme pour encourager le développement de nouvelles sources de flexibilité, le besoin d’une plateforme externe pour améliorer la mutualisation et la coordination entre les gestionnaires de réseau, et enfin la nécessité de réduire les obstacles à la participation pour permettre aux nouveaux (petits) acteurs de valoriser leur flexibilité pour la gestion des congestions. Au sein du chapitre 4, nous nous sommes concentrés sur les zones ayant des besoins structurels d’investissement en sources de flexibilités localisées pour les besoins du gestionnaire de réseau de distribution. En développant une grille d’analyse basée sur l’économie industrielle nous avons notifié les manques qu’aurait un market-design basé sur l’activation unique de l’énergie pour inciter au développement de ce type de flexibilité. Nous avons notamment notifié la problématique d’asymétrie d’information entre les acteurs. Nous avons ainsi conseillé l’utilisation de contrat avec rémunération de la capacité réservée sur plusieurs années ainsi qu’une évolution de la réglementation permettant une meilleure visibilité sur l’évolution des besoins du gestionnaire de réseau. Nous avons conclu par une démonstration basée sur une illustration théorique numérique. Enfin dans notre chapitre 5 nous avons analysé en détail l’appel d’offre 2021 réalisé par le gestionnaire de réseau UKPN, et étudié son efficacité selon deux critères principaux : les incitations que celui-ci donnait pour l’investissement et les économies potentielles pour le réseau via la contractualisation d’actifs de flexibilité. Nous avons ainsi montré que si l’appel d’offre permettait de fournir des incitations à l’investissement, notamment via une rémunération majoritairement capacitaire, un engagement sur plusieurs années, et une rémunération assurée permettant de couvrir à la fois les annuités mais aussi une partie non négligeable des CAPEX totaux engagés. Concernant les économies potentielles pour le réseau nous avons notifiés que le coût moyen de contractualisation de la capacité était inférieure à la borne fixée par UKPN comme le coût des solutions alternatives.