Quelles sont les conséquences des évolutions des fondamentaux et de l'organisation du système électrique sur la construction tarifaire et les missions portées par le tarif ? - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Access content directly
Theses Year : 2022

What are the consequences of the technical and organisational changes in the power system on the tariff structure and the missions carried by the tariff ?

Quelles sont les conséquences des évolutions des fondamentaux et de l'organisation du système électrique sur la construction tarifaire et les missions portées par le tarif ?

Abstract

The thesis focuses on the possible evolutions of the French tariff model in a context of energy transition: development of electric mobility, decentralization of electric production. It analyzes these issues from an economic and sociological point of view.It deals with the consequences of the development of renewable energies on the residual load curves of the transmission network source stations (difference between consumption and local decentralized production). A model that takes as input national prospective scenarios and that scales down to the level of source substations has been developed, in order to explore the issues of network calibration in a context of more or less decentralized production. The results show that the development of renewable energies will strongly modify the shapes of the residual load curves and the relationships between the variables used to construct the transmission system tariff. These effects will be particularly important for substations serving rural areas: these are substations characterized by low electrical consumption but which are intended to accommodate decentralized electrical production capacities.Secondly, the work focuses on the heterogeneities of network costs. The principle of territorial solidarity and tariff equalization means that the strong geographical disparities in network costs are not currently reflected in electricity tariffs. A major effort has been made to create a geographical database of network costs up to 2030. The analysis of these data shows very strong disparities in costs per capita between urban and rural communities. By 2030, investments tend to increase the gap between the average urban and rural costs: they are greater in volume per capita in rural areas. However, population movements seem to counteract this effect, so that the distribution seems more equal in 2030 than in 2020. Finally, it seems that the geographical distribution of investments does not call into question the existence of tariff equalization.Then the analysis of geographical differentiations by focusing on collective self-generation, a fairly recent object in the electricity system and whose definition is still being clarified. A model of collective self-consumption at the communal level has been developed. The profitability of communal self-consumption will be differentiated according to the capacities available within the communes. The uncertainty related to regulation is very important, but it remains of the second order compared to the uncertainty on fossil fuel prices.Finally, the thesis discusses the expectations of the actors with respect to the regulated sales tariff, which is the subject of numerous negotiations and discussions between the stakeholders. The emergence of new actors and the context of the energy transition could lead this tariff to carry new public policy missions. The arguments mobilized by the stakeholders belong to different fields: economic, political, social or environmental. They also mobilize arguments relating to justice.In conclusion, tariff construction methods must be modified to deal correctly with the new shape of the load curves, otherwise the missions that will be targeted by the tariff will not be accomplished. Certain tariff principles can and should be retained: changes in costs and demand do not justify calling into question tariff equalization, and it also remains fundamental for a significant number of respondents. Finally, the missions accomplished by the tariff should be decided collectively and be part of a global reflection on energy policy.
La thèse porte sur les évolutions possibles du modèle tarifaire français dans un contexte de transition énergétique : développement de la mobilité électrique, décentralisation de la production électrique. Elle analyse ces enjeux d’un point de vue économique et sociologique. Elle traite des conséquences du développement des énergies renouvelables sur les courbes de charge résiduelles des postes sources de réseau de transport (différence entre la consommation et la production locale décentralisée). Un modèle qui prend en entrée des scénarios nationaux de prospective et qui effectue une descente d’échelle à la maille des postes sources a été développé, afin d’explorer les enjeux de calibrage du réseau dans un contexte de production plus ou moins décentralisée. Les résultats montrent que le développement des énergies renouvelables va fortement modifier les formes des courbes de charge résiduelles et les relations entre les variables utilisées pour construire le tarif du réseau de transport. Ces effets seront particulièrement importants sur les postes desservant des zones rurales : ce sont des postes caractérisés par de faibles consommations électriques mais qui sont destinés à accueillir des capacités de production électrique décentralisée. Ensuite, les travaux portent sur les hétérogénéités des coûts réseaux. Le principe de solidarité territoriale et la péréquation tarifaire font que les fortes disparités géographiques de coûts réseaux ne sont actuellement pas retranscrites dans les tarifs électriques. Un travail important de constitution d’une base de données géographique des coûts réseaux à l’horizon 2030, a été effectué. L’analyse de ces données met en évidence de très fortes disparités de coûts par habitant entre les communes urbaines et rurales. A horizon 2030, les investissements ont tendance à augmenter cet écart entre coût moyen urbain et rural : ils sont plus importants en volume par habitant dans les zones rurales. Cependant, les mouvements de population semblent contrarier cet effet si bien que la répartition semble plus égalitaire en 2030 qu’en 2020. Enfin, il semble que la répartition géographique des investissements ne remette pas en cause l’existence de la péréquation tarifaire. Puis l’analyse des différentiations géographiques en s’intéressant à l’autoproduction collective, objet assez récent dans le système électrique et dont la définition est encore en train de se préciser. Un modèle d’autoconsommation collective à la maille communale a été développé. La rentabilité de l’autoconsommation collective communale sera différenciée selon les capacités disponibles au sein des communes. L’incertitude liée à la régulation est très importante, mais elle reste du deuxième ordre par rapport à l’incertitude sur les prix des combustibles fossiles. Enfin, la thèse traite des attentes des acteurs vis-à-vis du tarif réglementé de vente, objet issu de nombreuses négociations et discussions entre les parties prenantes. L’émergence de nouveaux acteurs et le contexte de la transition énergétique pourraient conduire ce tarif à porter de nouvelles missions de politique publique. Les arguments mobilisés par les acteurs appartiennent à des champs différents : économiques, politiques, sociaux ou environnementaux. Ils mobilisent également des arguments relevant de la justice. En conclusion, les méthodes de construction tarifaire doivent être modifiées pour traiter correctement de la nouvelle forme des courbes de charge sous peine de ne pas arriver à accomplir les missions qui seront visées par le tarif. Certains principes de tarification peuvent et doivent être conservés : les évolutions des coûts et de la demande ne justifient pas la remise en question de la péréquation tarifaire et elle reste également fondamentale pour un nombre important d’enquêtés. Enfin, les missions accomplies par le tarif devraient être décidées collectivement et s’inscrire dans une réflexion globale sur la politique énergétique.
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tel-04024031 , version 1 (10-03-2023)

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  • HAL Id : tel-04024031 , version 1

Cite

Thomas Verderi. Quelles sont les conséquences des évolutions des fondamentaux et de l'organisation du système électrique sur la construction tarifaire et les missions portées par le tarif ?. Economies et finances. École des Ponts ParisTech, 2022. Français. ⟨NNT : 2022ENPC0035⟩. ⟨tel-04024031⟩
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