Tarifs résidentiels pour la réduction de la consommation électrique : une évaluation expérimentale d'acceptation et d'impact

par Laure Frachet

Thèse de doctorat en Sciences économiques

Sous la direction de Bernard Ruffieux et de Valérie Lesgards.

Soutenue le 31-01-2013

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale sciences économiques (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire d'économie appliquée de Grenoble (équipe de recherche) .

Le président du jury était François Lévêque.

Le jury était composé de Bernard Ruffieux, Valérie Lesgards.

Les rapporteurs étaient Laurent Denant-Boemont, Stéphane Robin.


  • Résumé

    Face à des enjeux économiques, politiques et environnementaux, les compagnies électriques développent des outils incitatifs visant à réduire la demande des consommateurs, en particulier lors des périodes de pointe de demande. Chez le client résidentiel, ces outils sont pour l’essentiel de nature tarifaire (tarification dynamique ou horo-saisonnière), ou informative (feedbacks sur la consommation). Lorsqu’un ou plusieurs de ces outils sont employés par les acteurs de la filière électrique, on attend une réaction du consommateur, sous forme d’un effacement, d’un report ou d’une réduction globale de la consommation. C’est ce phénomène de réaction que nous appelons la demand response. Afin d’évaluer l’efficacité de ces dispositifs, les compagnies développent des protocoles d’études, notamment des expérimentations de terrain (pilotes) durant lesquels les offres de la demand response sont implémentées sur un échantillon de population. Ces études donnent lieu à des analyses que nous avons compilées afin de tenter d’en extraire des enseignements généralisables. Nous mettons en avant les limites méthodologiques de ces démarches longues et coûteuses et dont la généralisation des résultats est parfois remise en question. Dans l’optique de proposer un éventuel substitut aux pilotes, nous avons examiné le potentiel des méthodes de l’économie expérimentale pour étudier la demand response. La discipline a pour objet d’évaluer l’efficacité d’institutions comme les marchés, mais aussi d’étudier les comportements et leurs déterminants. Est-il possible d’employer les méthodes de l’économie expérimentale afin d’analyser le comportement du consommateur résidentiel face à des incitations à réduire sa demande en électricité, en particulier lors des périodes de pointe ? L’économie expérimentale peut-elle se substituer aux pilotes de terrain ? L’économie expérimentale a déjà contribué à maintes reprises à la compréhension des marchés de gros de l’électricité. Mais jamais l’aspect « consommateur final » de la demand response n’a été abordé, ni dans son acceptabilité, ni dans son efficacité : c’est là que se situe notre contribution qui alimente cette thèse. Nous avons élaboré un protocole visant à mesurer l’acceptabilité de différentes offres de demand response, et mené une série de sessions expérimentales. Nous avons montré que l’acceptabilité des contrats de tarification de pointe est plus grande pour ces consommateurs que celle des contrats de type « bonus à l’effacement », du fait de l’asymétrie des comportements face aux risques de pertes et de gains probabilistes. De plus, une économie substantielle sur la facture électrique est nécessaire pour déclencher une motivation suffisante pour induire des changements de comportements. Quoi qu’il en soit, les offres tarifaires incitatives sont perçues comme un facteur de stress difficile à intégrer aux contraintes du quotidien de certains foyers. Les résultats montrent que l’économie expérimentale peut apporter des éléments utiles et robustes sur les briques fondamentales des comportements des ménages face à ces offres innovantes. Le type et la granularité des enseignements diffèrent de ceux obtenus par les pilotes. Ces derniers testent des solutions plus abouties industriellement ; ils sont relativement contraints et apportent des réponses en termes de modification de consommations in situ. Il s’est avéré difficile, voire impossible d’encapsuler les routines de consommation électrique des clients au sein du laboratoire. Le lien distendu entre l’instant de l’achat d’électricité et la réception de la facture n’est pas aisément modélisable lors de nos sessions expérimentales. Au-delà des résultats de l’expérimentation, nous montrons que l’économie expérimentale, si elle ne peut constituer un substitut partiel aux pilotes de terrain, peut intervenir en tant que méthodologie exploratoire à l’amont ou en complément de ces derniers, facilitant l’approche préalable des comportements des clients résidentiels.

  • Titre traduit

    Assessing incentive contracts for reducing residential electtricity consumption : New experimental methods for new results


  • Résumé

    Facing economic, political and environmental stakes, electricity providers are nowadays developing incentive tools, in order to reduce consumer’s demand, particularly during peak demand periods. For residential customers, these tools can be tariffs (dynamic pricing of time-of-use tariffs), or informative devices or services (feedbacks on historical or real-time consumption, given on various media). They might go along with automatization systems that can help cutting of some electric devices when needed. In order to evaluate the capacity of these settings among their customers, electricity utilities are developing quite a few studies, which are mainly field experiment often called pilots. During these pilots, demand response tools are implemented on a population sample. These long and expensive studies lid to quantitative and qualitative analysis. We have compiled about 40 of them and extract from this survey some generalizable teachings. We have shown what these results were and highlighted pilot programs’ methodological limits. In order to propose a substitute to these heavy experimentations, we assessed the capacity or experimental economics. This relatively new discipline’s objective is to evaluation the efficiency of institutions, like markets, but also to study what animate economic agents’ behaviour, e.g. preferences, beliefs, cognitive biases, willingness to pay… We were also able to elaborate an experimental protocol dedicated to the evaluation of some demand response contracts’ acceptability. The results collected during 14 experimental sessions gave us some innovative clues and insight on these contracts acceptability. But, beyond these results, we have demonstrated that even if experimental economics can’t obviously be a substitute for field experiments, it can represent an interesting exploratory methodology. To sum up the experimental economics can take part of residential customers’ behaviour understanding, performing upstream or in complement of pilot programs.


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