CONCETTINI Silvia

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Nous développons un logiciel Python open-source intégrant les besoins de flexibilité des énergies renouvelables variables (ERV) dans le développement des mix énergétiques régionaux. Il fournit un outil flexible et extensible aux chercheurs/ingénieurs, et pour l'éducation/la sensibilisation. Il vise à évaluer et à optimiser les stratégies de déploiement énergétique avec des parts élevées d'ERV. à évaluer l'impact des nouvelles technologies et de la variabilité climatique. à réaliser des études de sensibilité. Plus précisément, afin de limiter la complexité de l'algorithme, nous évitons de résoudre un problème de minimisation des coûts du mix complet en prenant la moyenne et la variance du ratio production-demande d'énergies renouvelables comme approximations pour équilibrer les services. Ensuite, les observations des technologies ERV étant généralement trop courtes ou inexistantes, la demande et la production horaires sont estimées à partir de séries chronologiques climatiques et ajustées aux observations disponibles. Nous illustrons le potentiel d'e4clim par une étude de remise en service optimale du mix PV-éolien italien de 2015, en testant différentes sources et stratégies de données climatiques et en évaluant l'impact de la variabilité climatique et la robustesse des résultats.

Cet article étudie de manière empirique l'impact de la production renouvelable sur la congestion en utilisant une base de données unique sur le marché italien de l'électricité, où la tarification zonale est mise en œuvre. Nous estimons deux modèles économétriques : un modèle logit multinomial, pour évaluer si les énergies renouvelables augmentent l'occurrence de la congestion, et un modèle des moindres carrés à deux étapes (2SLS) pour évaluer l'impact de l'éolien et du photovoltaïque sur les coûts de congestion. Notre analyse suggère qu'une offre renouvelable plus importante dans les régions importatrices diminue la probabilité de congestion par rapport au cas sans congestion, tandis que l'inverse se produit lorsque la production renouvelable est située dans une région exportatrice. Les estimations 2SLS révèlent que les mêmes mécanismes expliquent le niveau des coûts de congestion. Nos résultats soulignent également que l'ampleur des effets de la congestion, tant en termes de probabilité que de coûts, est très sensible à la localisation de la production historique efficace, principalement l'énergie hydraulique, et à la configuration géographique du réseau de transmission.

La littérature démontre la réduction probable des prix de gros de l'électricité en raison d'une plus grande pénétration des sources d'énergie renouvelables (SER). Lorsque les marchés sont organisés comme deux ou plusieurs sous-marchés interconnectés au sein d'un marché de l'électricité plus vaste, l'impact final de l'augmentation de la production de SER peut être moins évident en raison de la présence de contraintes de réseau. Nous testons ce phénomène en analysant l'impact de la production de SER sur la probabilité de congestion et sur la taille du coût de congestion en Italie. En utilisant une base de données avec des observations horaires pour une période de cinq ans, nous estimons deux modèles économétriques sur cinq paires de zones : un modèle logit multinomial pour l'occurrence et la direction de la congestion et un modèle des moindres carrés à trois étapes pour la taille des coûts de congestion. L'analyse suggère que l'effet d'une plus grande offre locale d'énergie éolienne et solaire est de diminuer la probabilité de souffrir de congestion à l'entrée et d'augmenter la probabilité de causer une congestion à la sortie par rapport au cas sans congestion. L'augmentation de la production hydroélectrique a un effet similaire. Ces résultats sont valables tant pour les régions importatrices que pour les régions exportatrices, mais les régions importatrices sont moins susceptibles de provoquer une congestion à la sortie, de sorte que l'installation de nouvelles capacités SER dans ces zones peut avoir un effet positif sur l'équilibre des flux entre les régions. En ce qui concerne le niveau de coût, une offre locale de SER plus importante semble pousser le coût de congestion vers des valeurs négatives car elle diminue le coût marginal d'équilibrage du système. Cela est vrai pour toutes les zones dans le cas d'un coût de congestion explicite, mais cela n'est vérifié que dans les régions importatrices dans le cas d'un coût de congestion implicite. Ce résultat suggère que l'augmentation de la production de SER doit être encouragée dans les zones importatrices, mais que la croissance globale doit être contrôlée afin d'éviter une congestion dans la direction opposée.

La littérature démontre la réduction probable des prix de gros de l'électricité en raison d'une plus grande pénétration des sources d'énergie renouvelables (SER). Lorsque les marchés sont organisés comme deux ou plusieurs sous-marchés interconnectés au sein d'un marché de l'électricité plus vaste, l'impact final de l'augmentation de la production de SER peut être moins évident en raison de la présence de contraintes de réseau. Nous testons ce phénomène en analysant l'impact de la production de SER sur la probabilité de congestion et sur la taille du coût de congestion en Italie. En utilisant une base de données avec des observations horaires pour une période de cinq ans, nous estimons deux modèles économétriques sur cinq paires de zones : un modèle logit multinomial pour l'occurrence et la direction de la congestion et un modèle des moindres carrés à trois étapes pour la taille des coûts de congestion. L'analyse suggère que l'effet d'une plus grande offre locale d'énergie éolienne et solaire est de diminuer la probabilité de subir une congestion à l'entrée et d'augmenter la probabilité de provoquer une congestion à la sortie par rapport au cas sans congestion. L'augmentation de la production hydroélectrique a un effet similaire. Ces résultats sont valables tant pour les régions importatrices que pour les régions exportatrices, mais les régions importatrices sont moins susceptibles de provoquer une congestion à la sortie, de sorte que l'installation de nouvelles capacités SER dans ces zones peut avoir des effets positifs sur l'équilibre des flux entre les régions. En ce qui concerne le niveau de coût, une offre locale de SER plus importante semble pousser le coût de congestion vers des valeurs négatives car elle diminue le coût marginal d'équilibrage du système. Cela est vrai pour toutes les zones dans le cas d'un coût de congestion explicite, mais cela n'est vérifié que dans les régions importatrices dans le cas d'un coût de congestion implicite. Ce résultat suggère que l'augmentation de la production de SER doit être encouragée dans les zones importatrices, mais que la croissance globale doit être contrôlée afin d'éviter une congestion dans la direction opposée.

Cette thèse vise à répondre à trois questions soulevées par la vague de réformes dans les secteurs de l’électricité: est-ce que la libéralisation de la fourniture d’électricité a atteint ses objectifs dans l’Union Européenne ? Comment les producteurs qui utilisent des sources renouvelables et non renouvelables se font concurrence dans le marché libéralisé ? Quel est l’'impact de l’augmentation de la production d’électricité à partir de sources renouvelables sur la congestion du réseau et sur les différences de prix zonaux en Italie ? Le premier chapitre fournit une évaluation à mi-terme de la libéralisation de la fourniture d’électricité en Europe. On propose une théorie complète sur la libéralisation de la fourniture et on teste sa cohérence avec la pratique dans l’Union Européenne. L’analyse met en évidence la persistance d’une structure oligopolistique dans la fourniture, un faible engagement des clients et des asymétries dans le taux et la vitesse de transfert des coûts d’approvisionnement dans les prix des contrats. L’attribution aux enchères des services par défaut et de dernier recours semble la meilleure solution afin de favoriser le développement de la concurrence. Dans le deuxième chapitre, nous étudions les interactions stratégiques entre une technologie de production traditionnelle et une renouvelable caractérisée par une capacité aléatoire. Nous employons une version modifiée du modèle de Dixit sur les investissements stratégiques de dissuasion à l’entrée avec deux configurations pour la concurrence après l’entrée: concurrence à la Cournot dans un jeu en deux étapes et le cadre entreprise dominante-frange concurrentielle dans un jeu en trois étapes. Dans les deux cas, l’analyse suggère que le producteur renouvelable exploite l’ordre de mérite afin de remplacer la production de son rival. Dans le troisième chapitre, nous analysons l’impact de la production d’énergie renouvelable sur la congestion et sur les différences de prix zonaux en Italie. En utilisant une base de données unique, nous estimons deux modèles économétriques sur cinq couples de zones: un modèle logit multinomial pour l’occurrence et la direction de la congestion et un modèle MCO pour la taille des différences de prix. L’analyse montre que dans une région importatrice l’effet de l’augmentation de la production renouvelable locale est de diminuer (augmenter) la probabilité de congestion provoquée par la région limitrophe (causée à la région limitrophe). L’augmentation de la production d’énergie renouvelable semble avoir un impact significatif sur les zones insulaires, en diminuant (augmentant) le niveau des différences positives (négatives) des prix.

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L'objectif de cet article est de fournir une évaluation à mi-parcours de la libéralisation de la vente au détail de l'électricité en Europe en tenant compte de certaines contraintes analytiques pertinentes : des points de vue théoriques différents et souvent contradictoires, le manque de données collectées régulièrement, les problèmes d'isolement de l'impact des réformes uniques dans le secteur de l'électricité et les interventions réglementaires omniprésentes. Les approches théoriques et les études empiriques sont discutées dans le but de tester la cohérence entre la théorie et la pratique. Notre analyse suggère que les avantages directs de la concurrence de détail ont souvent été surestimés, en particulier pour les petits clients et les clients résidentiels. Le marché final s'est avéré moins dynamique que prévu et les nouvelles entrées dans l'offre plus difficiles à soutenir à moyen et long terme. Les exigences réglementaires se sont avérées plus importantes que ce que suggéraient les documents précédents, en raison d'imperfections de marché non négligeables. Notre principale conclusion est qu'il semble peu probable qu'une "réglementation légère" puisse se substituer entièrement à une "réglementation stricte" dans ce secteur, en particulier pour les petits clients et les clients résidentiels. En outre, les interventions réglementaires directes restent essentielles pour organiser et gérer les services de défaut et de dernier recours et éviter le risque d'exclure les "clients vulnérables" du commerce. À la lumière de ces limitations, d'autres actions semblent nécessaires pour donner une organisation approfondie à ce secteur et permettre aux résultats attendus d'autres réformes connexes (par exemple, la libéralisation de la production) d'avoir un impact plus fort sur le bien-être des clients nationaux.