Analyse de la régulation économique du gestionnaire du réseau de distribution

par Tim Schittekatte

Projet de thèse en Sciences économiques

Sous la direction de Yannick Perez et de Jean-Michel Glachant.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences de l'Homme et de la Société (Cachan, Val-de-Marne) , en partenariat avec Réseaux Innovation Territoires et Mondialisation (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Depuis 2007, la puissance installée des systèmes photovoltaïques à l'échelle mondiale, a quasiment doublé tous les deux ans, tandis que leur coût a connu une baisse significative. Par ailleurs, une chute importante des coûts du stockage de l'électricité est anticipée dans le futur, avec pour effet potentiel une augmentation des installations de batteries. Au même moment, l'influence des pouvoirs publics (à travers des taxes et autres impôts) sur le prix final de l'électricité est de plus en plus marquée (Eurostat 2014). Dans certains cas, le tarif de réseau de distribution est utilisé comme un outil de financement des subventions aux énergies. La transformation à long terme d'un réseau de l'électricité passif à un réseau intelligent ne peut être atteinte que par le biais d'une régulation qui minimise les incertitudes et donne lieu à un environnement propice aux investissements (CEER|Eurelectric 2015). Les changement en cours dans le secteur de la distribution d'électricité exigent des pratiques de répartition des coûts économiquement justifiées pour ne pas ignorer des coûts irrécupérables dans des actifs utiles à la société (Cossent, 2013; Pérez-Arriaga et al., 2013). Durant cette thèse, les processus et les outils conventionnellement utilisés pour évaluer les incidences sur le bien-être à court terme et à long terme du changement de la répartition des coûts entre les acteurs seront analysés. Les autorités de régulation, les responsables politiques et les décideurs de l'industrie peuvent profiter de cette comparaison entre la théorie de la tarification et la répartition des coûts en pratique. Les outils scientifiques qui seront mobilisés permettront de mieux comprendre les distorsions potentiellement créés par une approche de répartition donnée. Plus précisément, un modèle formulé sous forme d'un problème d'optimisation avec contraintes d'équilibre (MPEC pour Mathematical Programming with Equilibrium Constraints) sera développé. Ce modèle économique sera basé sur les outils méthodologiques les plus avancés d'un point de vue académique. Pour étudier les effets de redistribution en termes de bien-être, les interactions entre les décideurs seront représentées sous forme d'un équilibre de marché hiérarchique utilisant des formulations de complémentarité et autres variantes – il s'agit d'un domaine de recherche particulièrement actif en économie au cours des 30 dernières années dans le secteur de l'énergie (Gabriel et al., 2012). Références: Eurostat. “Electricity and Natural Gas Price Statistics - Statistics Explained,” 2014. http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Electricity_and_natural_gas_price_statistics. Eurelectric. “Response Paper to CEER Public Consultation ‘The Future Role of DSOs,'” March 6, 2015. http://www.eurelectric.org/media/169867/eurelectric_resp_ceer_consult_future_role_of_dsos_final-2015-2300-0001-01-e.pdf. Cossent R., 2013. Economic regulation of distribution system operators and its adaptation to the penetration of distributed energy resources and smart grid Pérez-Arriaga I. J., Ed., Regulation of the Power Sector, 1st. London,UK: Springer, 2013, ISBN: 978-1-4471-5034-3. Gabriel, S.A., Conejo, A.J., Fuller, J.D., Hobbs, B.F. and Ruiz, C., Complementarity Modeling in Energy Markets, ser. International Series in Operations Research & Management Science. 2012, vol. 180, isbn: 978-1-4419-6123-5.

  • Titre traduit

    Distribution system operator regulation and regulatory impact analysis


  • Résumé

    Since around 2007, the world has seen roughly a doubling of global annual capacity installations of photovoltaic PV systems every two years, while the cost of solar PV has dropped precipitously. Similarly, costs of electricity storage are projected to fall in the future, yielding a potential surge in battery installations. Simultaneously, state intervention has increasingly influenced the prices for electricity end-use through surcharges and taxes (Eurostat 2014). In some cases, the distribution network tariffs have been interceded to cross-finance renewable energy subsidies and other unrelated services. A healthy long-term transformation of a rather passive electricity network to smart grids can only be achieved through a suitable regulatory design that minimizes uncertainties and provides the right environment for stable investments (CEER|Eurelectric 2015). The on-going changes in the distribution sector require economically sound cost allocation practices to avoid ignoring sunk costs in valuable assets to society (Cossent, 2013; Pérez-Arriaga et al., 2013). During the PhD the processes and tools conventionally used to assess the short- and long-term welfare effects of changing the cost-allocation between the different agents will be analyzed. Policy makers, regulators and decision makers in industry could profit from the contrasting of theory regarding tariff-design and cost allocation in practice. In order to gain insight into the economic distortions that are potentially created scientific tools need to be developed. In this PhD will be worked on the further development of such a scientific tool, which is formulated as a Mathematical Problems with Equilibrium Constraints (MPEC). The economic model is based on state-of-the art methodology in research. To highlight the welfare redistribution effects, interactions among decision makers will be formulated as a hierarchical market equilibrium model using complementarity formulations and other variations – a particularly active area of research in economics in the last 30 plus years, yet less applied to energy (Gabriel et al., 2012). References: Eurostat. “Electricity and Natural Gas Price Statistics - Statistics Explained,” 2014. http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Electricity_and_natural_gas_price_statistics. Eurelectric. “Response Paper to CEER Public Consultation ‘The Future Role of DSOs,'” March 6, 2015. http://www.eurelectric.org/media/169867/eurelectric_resp_ceer_consult_future_role_of_dsos_final-2015-2300-0001-01-e.pdf. Cossent R., 2013. Economic regulation of distribution system operators and its adaptation to the penetration of distributed energy resources and smart grid Pérez-Arriaga I. J., Ed., Regulation of the Power Sector, 1st. London,UK: Springer, 2013, ISBN: 978-1-4471-5034-3. Gabriel, S.A., Conejo, A.J., Fuller, J.D., Hobbs, B.F. and Ruiz, C., Complementarity Modeling in Energy Markets, ser. International Series in Operations Research & Management Science. 2012, vol. 180, isbn: 978-1-4419-6123-5.