La coordination de la production centralisée et distribuée.

Résumé Cet article analyse l'interaction entre les technologies centralisées émettrices de carbone et les technologies distribuées intermittentes non émissives. Dans notre modèle, il existe un consommateur représentatif qui peut satisfaire sa demande d'électricité en investissant dans la production distribuée (panneaux solaires) et en achetant de l'électricité à une entreprise centralisée à un prix fixé par cette dernière. La production distribuée est intermittente et induit un coût d'externalité pour le consommateur. L'entreprise fournit une production d'électricité non aléatoire soumise à une taxe sur le carbone et à des coûts de transmission. L'objectif du consommateur est de satisfaire sa demande tout en minimisant les coûts d'investissement, les paiements à l'entreprise et les coûts d'intermittence. L'objectif de l'entreprise est de satisfaire la demande résiduelle du consommateur tout en minimisant les coûts d'investissement, les coûts de déviation de la demande et en maximisant les paiements du consommateur. Nous formulons les décisions d'investissement comme des problèmes de contrôle McKean-Vlasov avec des coefficients stochastiques. Nous fournissons des solutions explicites, sans modèle de prix, aux problèmes de décision optimale rencontrés par chaque joueur, la solution de l'optimum de Pareto, et l'équilibre de Stackelberg où la firme est le leader. Nous constatons que, du point de vue du planificateur social, la taxe carbone ou les coûts de transmission sont nécessaires pour justifier une part positive de capacité distribuée à long terme, quels que soient les coûts d'investissement respectifs des deux technologies. L'équilibre de Stackelberg est loin de l'équilibre de Pareto et conduit à un surinvestissement dans l'énergie distribuée et à un prix beaucoup plus élevé pour l'énergie centralisée.