Thèse Année : 2024

Vulnerability and adaptation potential of high variable renewable energy penetration electricity systems tosocioeconomic scenarios of heating electrification and air conditioning adoption coupled to climate change : the case of France.

Vulnérabilité et potentiel d’adaptation des systèmes électriques à forte pénétration d’énergies renouvelables variables à des scénarios socioéconomiques d’électrification du chauffage et d’adoption de la climatisation couplés au changement climatique : le cas de la France.

Joan Delort
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  • PersonId : 1494473
  • IdRef : 282729364

Résumé

The electricity generation sector is undergoing profound changes. In all european economies, thepenetration of variable renewable energies (VREs) is rising and is expected to reach important levels in the near future. These future mixes need to be able to provide secure and affordable electricity while subject to stringent ecological constraints. We investigate in this work two processes affecting the electricity generation sector: climate change, and electrification through heating electrification and air conditioning adoption. In particular, we ask how vulnerable is the electricity generation sector to these processes and how both these processes affect the optimal investment decisions in VRE capacity. Because climate change and the electrification potential are region-specific, we focus in the particular case of France. We show that an increase of the heating temperature sensitive demand favors wind penetration while the modification of the cooling demand along the extensive margin only has no effect in the case of France. We further show that climate change has no adverse impacts if impacts on the dispatchable producers are not accounted for, and that changes in demand are the driving factor of impacts on the optimal investment decisions. We finally show that socioeconomic change is potentially the driving force influencing vulnerability and investment decisions, but that socioeconomic and climate change impacts should be assessed jointly to issue relevant policymaking advice. Overall optimal mixes and associated costs change substantially with changing socioeconomic and climate conditions, with the former having a potentially greater impact than the latter. We suggest that further research focuses on producing more integratedassessments of potential future changes impacts on the electricity generation sector, by being exhaustive at the same time on the elements of the electricity generation sector considered and on the processes impacting them.
Le secteur de la production d’électricité est en pleine mutation. Dans toutes les économies européennes, la pénétration d'énergies renouvelables variables (ERVs) augmente et est attendue à la hausse dans un futur proche. Ces mixes futurs doivent être capables de fournir une électricité sûre et abordable tout en étant soumis à des contraintes écologiques fortes. Nous étudions dans ce travail deux processus affectant le secteur économique de la production d'électricité: le changement climatique et l’électrification des usages à travers l’électrification du chauffage et l’adoption de climatiseurs. Nous nous demandons en particulier comment ces deux processus affectent la vulnérabilité du secteur de la production d’électricité et comment ces deux processus impactent les décisions optimales dinvestissement en ERV. Comme le changement climatique et l’électrification des usages sont ancrés géographiquement, nous nous focalisons sur le cas particulier de la France. Nous montrons qu’une augmentation de la demande thermosensible de chauffage favorise la pénétration de l’éolien tandis qu’une modification de l’adoption de la climatisation sans modification de son usage n’a pas d’impacts en France. Nous montrons également que le changement climatique n’a pas d’impacts négatifs si l’impact sur les producteurs conventionnels n’est pas pris en compte, et que les changements de demande dûs au changement climatique sont le vecteur principal de changements en décisions d’investissement optimales. Nous montrons finalement que les changements socioéconomiques sont potentiellement le facteur dominant affectant la vulnérabilité des systèmes électriques et impactant les décisions optimales d’investissement en ERV. Cependant ces changemements socioéconomiques doivent être étudiés de manière conjointe avec le changement climatique pour produire des estimations correctes du potentiel d’adaptation. En tout et pour tout, les mixes optimaux et les coûts associés changent de manière substantielle en fonction de l’évolution des conditions socioéconomiques ou climatiques, les premières ayant un impact potentiellement plus grand que les secondes. Nous suggérons que les recherches ultérieures se focalisent dans la production d’études d’impacts plus intégrées, incorporant tous les éléments du système électrique et l’ensemble des processus les affectant.
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Dates et versions

tel-04904285 , version 1 (21-01-2025)

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  • HAL Id : tel-04904285 , version 1

Citer

Joan Delort. Vulnerability and adaptation potential of high variable renewable energy penetration electricity systems tosocioeconomic scenarios of heating electrification and air conditioning adoption coupled to climate change : the case of France.. Environment and Society. Institut Polytechnique de Paris, 2024. English. ⟨NNT : 2024IPPAX086⟩. ⟨tel-04904285⟩
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