Optimal and Equilibrium Investment in the Intermittent Generation Technologies

Résumé Fr En

Cet article étudie le déploiement des technologies utilisant les énergies renouvelables intermittentes pour produire de l’électricité, sous la concurrence de capacités de génération utilisant les technologies conventionnelles préalablement en place. Plusieurs scénarios sont envisagés s’agissant du pouvoir de marché du secteur historique. Sous l’hypothèse de concurrence pure et parfaite, nous décrivons un système complet de marchés spots et forward, capable de décentraliser un état optimal de l’économie. Lorsqu’on suppose qu’une firme unique gère les capacités conventionnelles préalablement en place, on montre au contraire que l’investissement dans les technologies utilisant les énergies renouvelables intermittentes sera en général inadapté. Si les firmes investissant dans les technologies renouvelables intermittentes viennent concurrencer le monopole historique sur un système complet de marchés spots et forward, on montre que cette frange concurrentielle du marché électrique investira de manière excessive dans les capacités renouvelables, si la part des consommateurs connectés au réseau au moyen d’un compteur intelligent et intervenant sur les marchés spots est importante. Si le monopole historique gère le réseau de transmission et de distribution de l’électricité, de sorte que les firmes de la frange concurrentielle utilisant les technologies renouvelables intermittentes n’ont pas d’autre choix que de lui vendre leur électricité directement, on montre à l’inverse que la frange concurrentielle investira de manière insuffisante dans les capacités renouvelables.

The paper analyses the development of the intermittent technologies to generate electricity, given the competition of incumbent generators using the conventional technologies. Various assumptions are considered regarding the market power of the incumbent generators. The paper shows that an optimal investment in the intermittent technologies can be implemented under perfect competition, provided that a complete system of competitive spot and forward markets exists. By constrast, if a single incumbent firm owns the conventional generators and has market power, the paper shows that the investment in the intermittent technologies will in general be inappropriate. If the conventional and the intermittent generators compete on the the spot and forward markets, the competitive fringe will invest too much in the intermittent technologies, if a large fraction of the consumers are on smart meters and intervene on the spot market. However, if the incumbent firm owns the transmission and distribution network, implying that the intermittent generators can only sell their electricity to the incumbent firm, the intermittent generators will not invest enough in the intermittent technologies.