Laureen Deman soutient sa thèse

A huis clos

Laureen DEMAN soutient sa thèse le 21 novembre 2023, à huis clos.

Titre : Modélisation de la profitabilité à long terme sur les marchés des technologies flexibles de génération électrique

Composition du jury :

• Cédric CLASTRES, Professeur des Universités, Université Grenoble Alpes, Directeur de thèse
• Frédéric LANTZ, Full Professor, IFP School, Rapporteur
• Anna CRETI, Professeure des Universités, Université Paris Dauphine, Rapporteure
• Ani GUERDJIKOVA, Professeure des Universités, Université Grenoble Alpes, Examinatrice
• Afzal SIDDIQUI, Full Professor, Stockholm University, Examinateur
• Fabien ROQUES, Maître de conférences, Université Paris Dauphine, Examinateur
• Barbara ANTONIOLI MANTEGAZZINI, Professeur, Università della Svizzera italiana, Examinatrice
• Carine STAROPOLI, Professeure des Universités, Université Rouen-Normandie, Examinatrice

Invités :
Renaud Guillaume, Ingénieur, SuperGrid Institute

Résumé :
Avec plus d’énergies renouvelables, les besoins en flexibilité vont probablement augmenter à l’avenir. De plus, la diminution de la production contrôlable réduira la flexibilité disponible. Par conséquent, des investissements dans des options de stockage et de flexibilité sont nécessaires. L’objectif de cette thèse est d’étudier la rentabilité à long terme des technologies flexibles sur les marchés de l’énergie et des réserves. La thèse se concentre sur les flexibilité de court terme et en particulier, les marchés day-ahead et de réserve. Le premier chapitre est consacré à l’analyse du design de marché des réserves avec la mise en avant de trois paramètres d’intérêt. Le critère de rémunération des offres sélectionnées, la structure des offres et le positionnement du marché de capacité de réserve par rapport au marché day-ahead affectent l’efficacité des marchés de réserve. Les plateformes européennes pour l’énergie de réserve ont vocation à améliorer l’efficacité des marchés de réserve en permettant le partage des ressources flexibles. Cependant, le convergence des prix est limitée par la capacité de transport disponible après le marché infrajournalier. Le deuxième chapitre est dédié à l’estimation de la demande future de réserve. Des modèles de séries temporelles sont estimées pour obtenir des projections de la demande d’énergie de réserve dans des scénarios de neutralité carbone. Ces modèles permettent également d’analyser la relation entre la demande d’énergie de réserve d’une part, et la consommation et la production des énergies renouvalables d’autre part. Cette analyse soulève le rôle important du marché infrajournalier à travers la possibilité de contrebalancer les erreurs de prévisions de la consommation et de la production non contrôlable. Cependant, la demande résiduelle peut limiter cette possibilité en raison de son impact sur le volume d’offres proposées par les sources de production conventionnelle. Le troisième chapitre analyse l’évolution des prix de l’énergie et des réserves avec une forte intégration des énergies renouvelables et du stockage. Le résultat principal de ce chapitre est le rôle prépondérant des batteries dans l’équilibre entre l’offre et la demande sur les marchés des capacités de réserve. Cependant, malgré une augmentation significative de la demande de capacité de réserve, les prix de la capacité de réserve restent très bas dans la plupart des cas. Cela est dû à la flexibilité des batteries qui implique un coût d’opportunité nul dans la plupart des cas. Ces résultats suggèrent que les marchés de capacité de réserve ne peuvent pas fournir une rémunération supplémentaire pour les technologies flexibles et ne résolvent donc pas le problème de «missing money» dans le contexte de la transition énergétique. Un mécanisme supplémentaire est donc nécessaire pour coordonner les investissements dans les technologies flexibles.

Mots clés : Energies renouvelables, marchés de réserve, stockage, flexibilité, neutralité carbone