une analyse économique de l'accès aux réseaux électriques d'interconnexion

328 Pages·2017·2.16 MB·French

by  Olivier Coutard

UNE ANALYSE ÉCONOMIQUE DE L’ACCÈS AUX
RÉSEAUX ÉLECTRIQUES D’INTERCONNEXION
Olivier Coutard
To cite this version:
Olivier Coutard. UNE ANALYSE ÉCONOMIQUE DE L’ACCÈS AUX RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
D’INTERCONNEXION. Economies et finances. Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994.
Français. ￿NNT: ￿. ￿tel-00345062￿
HAL Id: tel-00345062
https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00345062
Submitted on 8 Dec 2008
HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents
entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de
teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires
abroad, or from public or private research centers. publics ou privés.
Doctorat de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées
Spécialité : Economie et Sciences Sociales
Olivier COUTARD
UNE ANALYSE ÉCONOMIQUE DE
L'ACCÈS AUX RÉSEAUX ÉLECTRIQUES D'INTERCONNEXION
Thèse nouveau régime
sous la direction de Jean LATERRASSE
le 12 décembre 1994
Composition du jury
Nicolas CURIEN, Professeur au Conservatoire national des arts et métiers
et à l'Ecole polytechnique, rapporteur
Gabriel DUPUY, Professeur à l'Université de Paris X - Nanterre
et à l'Ecole nationale des ponts et chaussées
Bertrand HEILBRONN, Electricité de France
Jean LATERRASSE, Directeur de recherche CNRS
Yves SMEERS, Professeur à l'Université catholique de Louvain, rapporteur

AVERTISSEMENT.
Cette thèse a été effectuée au sein de la Direction des
études et recherches d'Electricité de France, dans le cadre
d'une convention industrielle de formation par la
recherche.
Bien que ce travail ait bénéficié de discussions fréquentes
et approfondies avec des personnes de l'entreprise, les
positions et les conclusions exprimées dans ce mémoire
n'engagent que l'auteur.

Quoiqu'il constitue par certains côtés une aventure solitaire,
l'accomplissement d'une thèse doit beaucoup à bien des gens. Je souhaite
remercier ceux à l'égard de qui ma dette est la plus grande.
Jean Laterrasse, qui a dirigé mon travail, n'a pas ménagé ses conseils et
ses encouragements tout au long de ces années. Il a su bien souvent apaiser
mes doutes.
Gabriel Dupuy m'a offert, au sein du laboratoire Techniques, territoires,
sociétés (LATTS) et du Groupement de recherche Réseaux du CNRS, un
environnement de recherche exceptionnel.
Yves Smeers et Nicolas Curien m'ont fait bénéficier, chaque fois que je
les ai sollicités, de leurs grandes compétences. Ils ont éclairé mes choix aux
principales étapes de mon parcours sur les voies de l'économie publique et
industrielle.
J'ai rencontré au sein du département Méthodes d'optimisation et de
simulation de la Direction des études (DER) et recherche d'EdF de hautes
compétences, ainsi qu'une grande compréhension vis-à-vis de cette entreprise
si particulière que constitue une thèse.
Patrick Sandrin et Bertrand Heilbronn, Patrice Bruel et Erik Pharabod
ont, chacun pour leur part, largement contribué à rendre possible ce travail
pourtant éloigné des problématiques dominantes du département.
Anne-Marie Denis a passé bien du temps à m'initier à la culture de la
DER ; Franck Marsal a dû m'écouter souvent formuler en termes confus des
idées qu'il a sensiblement contribué à clarifier.
Mes petits camarades d'EdF, Fabrice, Mustapha, Rachid, Thierry, savent
tout ce que je leur dois. Peut-être même ne le savent-ils pas tout à fait.
Kostas , désormais Konstantinos, me précédait de quelques longueurs
dans la carrière. Son expérience (j'allais dire son exemple) m'a été un soutien
constant et précieux, et ce, depuis notre joyeuse cohabitation au bureau 326.
L'équipe Réseaux, institutions, territoires, ralliée au panache de Jean-
Marc Offner, a supporté avec patience mes pirouettes verbales, douteuses et
hebdomadaires. L'humeur joyeuse et optimiste d'Agnès, qui n'a jamais été
prise en défaut, mérite une mention spéciale.
La patience et la compréhension de mes proches, de ma famille, de
Delphine et Nathan surtout, ont parfois été mises à rude épreuve. Que le
point final de ces remerciements et cette thèse soit aussi celui de ces petits
tourments.

RÉSUMÉ
Ce mémoire de thèse comprend trois parties, formées chacune de deux
chapitres. La première partie est consacrée aux évolutions réglementaires
récentes dans le secteur électrique, leurs modalités et leurs enjeux. La seconde
traite des questions d'efficacité tarifaire des prix d'accès. La troisième enfin
aborde la question de la réglementation et, plus généralement, de la
régulation d'un système électrique ouvert.
Le premier chapitre vise à décortiquer in concreto les relations de
dépendance mutuelle, d'interpénétration entre les considérations
économiques et les considérations extra-économiques (i.e. réglementaires au
sens large ou même politiques) dans l'organisation industrielle traditionnelle
(on peut parler de modèle) du secteur électrique dans les sociétés développées.
Nous analysons le rôle essentiel du couple interconnexion/ intégration dans
cette organisation.
C'est cet équilibre complexe qui est globalement remis en cause par les
évolutions réglementaires récentes, auxquelles est consacré le deuxième
chapitre. La perspective adoptée dans l'analyse nous permet d'expliciter les
principaux enjeux de ces évolutions : promotion de l'efficacité économique
(au sens large) ; préservation des conditions d'exercice de différentes missions
'de service public' (ou 'd'intérêt économique général'). Nous tentons de
préciser le plus finement possible les termes économiques dans lesquels ces
enjeux se présentent aux réglementeurs du secteur électrique.
Le troisième chapitre débute l'étude plus normative du problème des
prix d'accès. La notion de coût marginal de court terme de transport, qui
soulève ici des problèmes conceptuels inusités, y est présentée et discutée.
Nous étudions en particulier les limitations à l'efficacité de ces coûts
marginaux qui résultent de la présence d'externalités, de problèmes
informationnels et de l'existence de coûts de transaction.
Nous poursuivons cette démarche dans le quatrième chapitre, en
étudiant d'une part les conséquences pratiques en termes d'efficacité des
indivisibilités dans les fonctions de coût de réseau, et d'autre part celles de la
variabilité-imprévisibilité des coûts marginaux de court terme de transport.
Nous proposons différents critères et principes pour limiter en pratique les
inefficacités induites.
Dans le cinquième chapitre, nous abordons le problème de la
réglementation sous un angle plus concret que ne le font les modèles
théoriques, et en tenant compte des principales interdépendances entre les
coûts de production et les coûts de réseau. Nous insistons sur les aspects du
problème spécifiques à l'électricité (par rapport aux modèles théoriques
généraux).
Le sixième chapitre est consacré à une discussion moins formalisée de
l'équilibre réglementaire à long terme nécessaire à la régulation d'un système
électrique ouvert. Il met en perspective certaines pratiques réglementaires
observées. Il pose la question essentielle de l'arbitrage entre consommateurs
'domestiques' et industriels.
Enfin la conclusion récapitule l'essentiel des résultats de l'étude, en
évalue la portée et propose des voies de recherche.
SOMMAIRE
Introduction générale 11
Partie A. L'organisation industrielle des systèmes électriques :
vers l'ouverture des réseaux 23
Chapitre 1. L'organisation traditionnelle des systèmes électriques :
de l'interconnexion à l'intégration verticale et horizontale 29
1.1. La logique de l'interconnexion 30
1.2. L'intégration : le réseau, support d'un monopole de service 47
Conclusion du chapitre 1 58
Chapitre 2. Evolutions réglementaires aux Etats-Unis et en Europe 61
2.1. Les évolutions réglementaires aux Etats-Unis 61
2.2. Les évolutions réglementaires dans l'Union européenne 73
2.3. Les enjeux de l'ouverture des réseaux électriques 86
Conclusion de la première partie. Economie et rhétorique des réseaux 93
Partie B. La tarification au coût marginal du transport d'électricité 101
Introduction 103
Chapitre 3. La théorie de la vente aux prix spot et son extension à la
tarification du transport d'électricité 107
3.1. Des prix spot au coût marginal de transport 108
3.2. Prix de rachat de la production décentralisée 126
3.3. Concurrence à la production et prix spot de transport et
d'accès 130
Conclusion du troisième chapitre 136
Chapitre 4. Le coût marginal de transport en pratique 139
Introduction 139
4.1. Les indivisibilités dans les investissements de réseau 141
4.2. Le phénomène de pointe 147
4.3. Economies d'installation et rendements d'échelle croissants
dans le développement des réseaux électriques 153
4.4. Les incitations à la 'bonne' localisation sur le réseau 163
4.5. Certains effets de la variabilité du coût marginal de court
terme de transport d'électricité 172
Conclusion de la deuxième partie 183