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  • HAL Id: tel-00345062https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00345062

    Submitted on 8 Dec 2008

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    UNE ANALYSE CONOMIQUE DE LACCS AUXRSEAUX LECTRIQUES DINTERCONNEXION

    Olivier Coutard

    To cite this version:Olivier Coutard. UNE ANALYSE CONOMIQUE DE LACCS AUX RSEAUX LECTRIQUESDINTERCONNEXION. Economies et finances. Ecole Nationale des Ponts et Chausses, 1994.Franais.

    https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00345062https://hal.archives-ouvertes.fr

  • Doctorat de l'Ecole Nationale des Ponts et Chausses

    Spcialit : Economie et Sciences Sociales

    Olivier COUTARD

    UNE ANALYSE CONOMIQUE DE

    L'ACCS AUX RSEAUX LECTRIQUES D'INTERCONNEXION

    Thse nouveau rgime sous la direction de Jean LATERRASSE

    le 12 dcembre 1994

    Composition du jury

    Nicolas CURIEN, Professeur au Conservatoire national des arts et mtiers et l'Ecole polytechnique, rapporteur

    Gabriel DUPUY, Professeur l'Universit de Paris X - Nanterre et l'Ecole nationale des ponts et chausses

    Bertrand HEILBRONN, Electricit de France Jean LATERRASSE, Directeur de recherche CNRS Yves SMEERS, Professeur l'Universit catholique de Louvain, rapporteur

  • AVERTISSEMENT.

    Cette thse a t effectue au sein de la Direction des tudes et recherches d'Electricit de France, dans le cadre d'une convention industrielle de formation par la recherche. Bien que ce travail ait bnfici de discussions frquentes et approfondies avec des personnes de l'entreprise, les positions et les conclusions exprimes dans ce mmoire n'engagent que l'auteur.

  • Quoiqu'il constitue par certains cts une aventure solitaire, l'accomplissement d'une thse doit beaucoup bien des gens. Je souhaite remercier ceux l'gard de qui ma dette est la plus grande.

    Jean Laterrasse, qui a dirig mon travail, n'a pas mnag ses conseils et ses encouragements tout au long de ces annes. Il a su bien souvent apaiser mes doutes.

    Gabriel Dupuy m'a offert, au sein du laboratoire Techniques, territoires, socits (LATTS) et du Groupement de recherche Rseaux du CNRS, un environnement de recherche exceptionnel.

    Yves Smeers et Nicolas Curien m'ont fait bnficier, chaque fois que je les ai sollicits, de leurs grandes comptences. Ils ont clair mes choix aux principales tapes de mon parcours sur les voies de l'conomie publique et industrielle.

    J'ai rencontr au sein du dpartement Mthodes d'optimisation et de simulation de la Direction des tudes (DER) et recherche d'EdF de hautes comptences, ainsi qu'une grande comprhension vis--vis de cette entreprise si particulire que constitue une thse.

    Patrick Sandrin et Bertrand Heilbronn, Patrice Bruel et Erik Pharabod ont, chacun pour leur part, largement contribu rendre possible ce travail pourtant loign des problmatiques dominantes du dpartement.

    Anne-Marie Denis a pass bien du temps m'initier la culture de la DER ; Franck Marsal a d m'couter souvent formuler en termes confus des ides qu'il a sensiblement contribu clarifier.

    Mes petits camarades d'EdF, Fabrice, Mustapha, Rachid, Thierry, savent tout ce que je leur dois. Peut-tre mme ne le savent-ils pas tout fait.

    Kostas , dsormais Konstantinos, me prcdait de quelques longueurs dans la carrire. Son exprience (j'allais dire son exemple) m'a t un soutien constant et prcieux, et ce, depuis notre joyeuse cohabitation au bureau 326.

    L'quipe Rseaux, institutions, territoires, rallie au panache de Jean-Marc Offner, a support avec patience mes pirouettes verbales, douteuses et hebdomadaires. L'humeur joyeuse et optimiste d'Agns, qui n'a jamais t prise en dfaut, mrite une mention spciale.

    La patience et la comprhension de mes proches, de ma famille, de Delphine et Nathan surtout, ont parfois t mises rude preuve. Que le point final de ces remerciements et cette thse soit aussi celui de ces petits tourments.

  • RSUM

    Ce mmoire de thse comprend trois parties, formes chacune de deux chapitres. La premire partie est consacre aux volutions rglementaires rcentes dans le secteur lectrique, leurs modalits et leurs enjeux. La seconde traite des questions d'efficacit tarifaire des prix d'accs. La troisime enfin aborde la question de la rglementation et, plus gnralement, de la rgulation d'un systme lectrique ouvert.

    Le premier chapitre vise dcortiquer in concreto les relations de dpendance mutuelle, d'interpntration entre les considrations conomiques et les considrations extra-conomiques (i.e. rglementaires au sens large ou mme politiques) dans l'organisation industrielle traditionnelle (on peut parler de modle) du secteur lectrique dans les socits dveloppes. Nous analysons le rle essentiel du couple interconnexion/ intgration dans cette organisation.

    C'est cet quilibre complexe qui est globalement remis en cause par les volutions rglementaires rcentes, auxquelles est consacr le deuxime chapitre. La perspective adopte dans l'analyse nous permet d'expliciter les principaux enjeux de ces volutions : promotion de l'efficacit conomique (au sens large) ; prservation des conditions d'exercice de diffrentes missions 'de service public' (ou 'd'intrt conomique gnral'). Nous tentons de prciser le plus finement possible les termes conomiques dans lesquels ces enjeux se prsentent aux rglementeurs du secteur lectrique.

    Le troisime chapitre dbute l'tude plus normative du problme des prix d'accs. La notion de cot marginal de court terme de transport, qui soulve ici des problmes conceptuels inusits, y est prsente et discute. Nous tudions en particulier les limitations l'efficacit de ces cots marginaux qui rsultent de la prsence d'externalits, de problmes informationnels et de l'existence de cots de transaction.

    Nous poursuivons cette dmarche dans le quatrime chapitre, en tudiant d'une part les consquences pratiques en termes d'efficacit des indivisibilits dans les fonctions de cot de rseau, et d'autre part celles de la variabilit-imprvisibilit des cots marginaux de court terme de transport. Nous proposons diffrents critres et principes pour limiter en pratique les inefficacits induites.

  • Dans le cinquime chapitre, nous abordons le problme de la rglementation sous un angle plus concret que ne le font les modles thoriques, et en tenant compte des principales interdpendances entre les cots de production et les cots de rseau. Nous insistons sur les aspects du problme spcifiques l'lectricit (par rapport aux modles thoriques gnraux).

    Le sixime chapitre est consacr une discussion moins formalise de l'quilibre rglementaire long terme ncessaire la rgulation d'un systme lectrique ouvert. Il met en perspective certaines pratiques rglementaires observes. Il pose la question essentielle de l'arbitrage entre consommateurs 'domestiques' et industriels.

    Enfin la conclusion rcapitule l'essentiel des rsultats de l'tude, en value la porte et propose des voies de recherche.

  • SOMMAIRE

    Introduction gnrale 11

    Partie A. L'organisation industrielle des systmes lectriques : vers l'ouverture des rseaux 23 Chapitre 1. L'organisation traditionnelle des systmes lectriques :

    de l'interconnexion l'intgration verticale et horizontale 29

    1.1. La logique de l'interconnexion 30

    1.2. L'intgration : le rseau, support d'un monopole de service 47

    Conclusion du chapitre 1 58

    Chapitre 2. Evolutions rglementaires aux Etats-Unis et en Europe 61

    2.1. Les volutions rglementaires aux Etats-Unis 61

    2.2. Les volutions rglementaires dans l'Union europenne 73 2.3. Les enjeux de l'ouverture des rseaux lectriques 86

    Conclusion de la premire partie. Economie et rhtorique des rseaux 93

    Partie B. La tarification au cot marginal du transport d'lectricit 101 Introduction 103

    Chapitre 3. La thorie de la vente aux prix spot et son extension la tarification du transport d'lectricit 107

    3.1. Des prix spot au cot marginal de transport 108

    3.2. Prix de rachat de la production dcentralise 126

    3.3. Concurrence la production et prix spot de transport et

    d'accs 130 Conclusion du troisime chapitre 136

    Chapitre 4. Le cot marginal de transport en pratique 139

    Introduction 139 4.1. Les indivisibilits dans les investissements de rseau 141 4.2. Le phnomne de pointe 147

    4.3. Economies d'installation et rendements d'chelle croissants dans le dveloppement des rseaux lectriques 153

    4.4. Les incitations la 'bonne' localisation sur le rseau 163 4.5. Certains effets de la variabilit du cot marginal de court terme de transport d'lectricit 172

    Conclusion de la deuxime partie 183

  • Partie C. La rglementation de l'accs aux rseaux lectriques 187 Chapitre 5. Les conditions rglementaires de l'efficacit conomique des systmes lectriques ouverts 191

    5.1. L'efficacit de la compagnie de rseau 191 5.2. La forme des prix de fourniture d'nergie et son influence sur l'efficacit conomique des systmes ouverts 214

    Chapitre 6. La recherche d'quilibres rglementaires de long terme 233

    Introduction 233 6.1. Contestabilit du march et nouvelles technologies de production 235 6.2. Vertus et limites de la 'dprquation amont' 243 6.3. Le service universel en question , 249

    Conclusion de la troisime partie 257

    Conclusion gnrale 259

    Annexes 271 Annexe du chapitr