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Contribution à l'étude du financement de la transition énergétique : l'exemple des centrales électriques marines au Mexique / Contribution to the study of the legal framework applicable to the financial scheme of energy transition : the example of offshore electric utilities in MexicoLopez Hechem, Ana Margarita 22 October 2014 (has links)
La complexité des projets d'infrastructure en mer, notamment l'installation de centrales électriques, du fait d'un cadre légal non adapté en matière d'électricité et en matière d'exploitation de l'espace maritime et des ressources marines et de la complexité de relations bilatérales existantes entre les pays riverains du golfe du Mexique, sert d'argument en faveur du recours à des partenariats public-privé plutôt qu'à d'autres formes traditionnelles de partenariats, d'autant plus que l'on vient d'avoir des réformes structurelles du secteur mexicain de l'énergie qui ont changé notamment les paradigmes, sa structure, la législation et la régulation applicable et le rôle des autorités auparavant existantes. Or, dans son état actuel, le marché mexicain de l'électricité demeure susceptible d'empêcher une libre et saine concurrence et met l'accent sur l'importance de préserver la sécurité juridique des investisseurs, notamment pour des cas d'infrastructures complexes. Conçu dans le cadre des partenariats public-privé, l'on propose un mécanisme de financement basé sur le recours à des instruments financiers dérivés ayant pour actif sous-jacent des indices sur l'électricité, accompagné d'un encadrement législatif formulé sur la base des textes européens. En effet, puisque la transversalité qui caractérise le droit de l'électricité ne se limite pas à la seule mise en place des projets d'infrastructures matérielles, elle doit servir aussi à justifier la création d'un marché de gros de l'électricité et la négociation sur des instruments financiers nouveaux. / The complexity of infrastructural offshore projects, in particular the installation of electric utilities, as a consequence of a non-adapted legal framework applicable to both electricity and to the exploitation of the maritime space and of marine resources, as well as the complexity of bilateral relations existing between the neighboring countries of the Gulf of Mexico, should be seen as an argument in favor of the use of public private partnerships rather than traditional forms of partnerships, especially because the Mexican energy market's structure has just been reformed, giving thus place to changes in existing paradigms, in the applicable legislation and regulation and in the role of existing authorities. Nevertheless, in its current state, the Mexican electricity market remains likely to impede a free and healthy competition, situation that emphasizes the importance of preserving investors' legal security, especially in the case of complex infrastructural projects. Conceived within the framework of public private partnerships, it is proposed a financial scheme based on the use of financial derivatives having for underlying asset electricity indexes, accompanied by its legal framework conceived on the basis of European texts. In fact, because of the cross-cutting nature that characterizes the right of electricity, its study should not be limited to the mere installation of material infrastructures, but should also justify the creation of a wholesale electricity market and the setting of bases for the negotiation of new financial instruments.
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Etude de la transition de phase FM-AFM dans des films de FeRh : à gradient de composition et par application de contraintes / A study of the FM-AFM phase transition in FeRh : compositionally graded films and strain controlNguyen Ba, Doan 07 September 2016 (has links)
Cette thèse porte sur l 'étude et le contrôle des caractéristiques de transition de phase dans les films magnétiques. Dans le cas des films pulvérisés par magnétron à base de FeRh, on a étudié l'influence de la composition et de la souche. La caractérisation magnétique, structurale et électrique a été effectuée en fonction de la position sur des films de composition graduelle. L'ajout d'un troisième élément (Pt ou Ni) a été utilisé pour décaler la température de transition. Nous avons établi qu'un changement dans les propriétés optiques se produit dans les films à base de FeRh en passant de l'état FM à l'état AFM. En étudiant la position dépendant de la température de la transition optique, nous avons pu construire un diagramme de phase du système Fe-Rh-Pt. Un tel diagramme de phase détaillé, basé sur une variation continue de composition, met en évidence une stabilité accrue (température de transition plus élevée) de la phase AFM pour une composition spécifique proche de celle équiatomique. Le contrôle de la souche du changement de phase dans les hétérostructures PMN-PT / FeRh a été étudié par des mesures de transport à l'aide des mises au point développées dans cette thèse. La température de transition pourrait être décalée de 22 K jusqu'à l'application d'un champ électrique faible (10 V ~ 0,32 kV / cm). Le changement de résistance induit par la déformation est important, ce qui est intéressant pour les applications. L'état AFM est stabilisé dans les films contraints. Le caractère anisotrope de la souche piézoélectrique joue un rôle important par rapport au changement de volume isotrope. Nous avons réussi à préparer des films de La (Fe, Si) 13 pour la première fois. Bien que les films optimaux présentent des valeurs de température de Curie, de constante de réseau, de variation d'entropie isotherme induite par le champ et d'aimantation spontanée comparables aux valeurs rapportées pour un matériau en vrac de composition similaire, elles présentent également des caractéristiques inhabituelles, c'est-à-dire des courbes M-T irréversibles et une hystérésis thermique inverse. L'élucidation de l'origine de ces effets nécessite une enquête plus approfondie / This thesis deals with the study and control of phase transition characteristics in magnetic films. In the case of FeRh-based magnetron sputtered films, the influence of both composition and strain were studied. Magnetic, structural and electrical characterization was made as a function of position on compositionally graded films. Addition of a third element (Pt or Ni) was used to shift the transition temperature. We established that a change in optical properties occurs in FeRh-based films on passing from the FM to AFM state. By studying the temperature dependent position of the optical transition, we were able to construct a phase diagram of the Fe-Rh-Pt system. Such a detailed phase diagram based on a continuous variation of composition, evidences an enhanced stability (higher transition temperature) of the AFM phase for a specific composition close to the equiatomic one. Strain control of the phase change in PMN-PT/FeRh heterostructures was investigated through transport measurements using set-ups developed in this thesis. The transition temperature could be shifted by up to 22 K upon application of a low electric field (10 V ~ 0.32 kV/cm). The strain-induced resistance change is large, which is attractive for applications. The AFM state is stabilized in strained films. The anisotropic character of the piezo-electric strain plays a significant role compared to the isotropic volume change. We succeeded in preparing films of La(Fe,Si)13 for the first time. While the optimal films show values of Curie temperature, lattice constant, field-induced isothermal entropy change and spontaneous magnetization comparable with values reported for bulk material of similar composition, they also display unusual features, i.e. irreversible M-T curves and an inverse thermal hysteresis. Elucidation of the origin of these effects requires further investigation.
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L’action économique des collectivités territoriales pour la transition énergétique / The economic action of local authorities for the energy transitionZoumenou, Anna 13 December 2017 (has links)
La conférence des Etats parties à la convention cadre des Nations Unies sur les changements climatiques qui s’est tenue à Paris à la fin de l’année 2015 (COP 21) a relancé l’intérêt des Etats pour la protection de l’environnement et la transition écologique et énergétique. Depuis plus d’une décennie, de nombreuses lois sont intervenues qui placent les collectivités territoriales au cœur de ce dispositif. Aujourd’hui, la réalisation de la transition énergétique repose sur un partenariat entre collectivités publiques, gardiennes du service public, et entreprises privées maitrisant ingénierie et technique propres au secteur énergétique. Cette politique publique s’inscrit ainsi dans le contexte de réforme de l’action publique qui modifie profondément les modes de gestion des services publics. / The conference of the member states of the United nations framework convention about climate change (COP 21) which took place in Paris, december 2015, increased the state’s interest either for the protection of the environment and the ecological transition. From more than a decade, many laws had have the goal to place local authorities into the hearth of this system. Today, the realization of the energy transition is based on a partnership between public authorities, garantor of the public service and private companies mastering engineering and energy techniques. This policy takes place in the story of a new public management, which profoundly changes the way public services are managed.
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Droit européen du marché intérieur et organisation administrative des États membres de l’Union européenneSlautsky, Emmanuel 21 June 2016 (has links)
La thèse de doctorat a pour objectif, d'abord, de déterminer la portée de trois obligations imposées par les institutions européennes aux États membres en ce qui concerne leur organisation administrative, de déterminer, ensuite, sur quels points l’autonomie et les particularités des États ont été protégées lors de l’édiction de ces obligations, et d’évaluer, enfin, la conformité de ces dernières aux dispositions des traités garantes de l’autonomie et des spécificités nationales. La thèse qui est soutenue est celle selon laquelle les avancées du droit européen du marché intérieur dans le domaine de l’organisation administrative nationale qui sont analysées ne sont que partiellement conformes aux dispositions des traités qui protègent l'autonomie et les spécificités nationales. La méthode adoptée pour la recherche relève, pour l'essentiel, de la technique juridique. / Doctorat en Sciences juridiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Électricité de source renouvelable et droit du marché interieur européen / Renewable Electricity and European Internal Market LawDurand, Étienne 01 December 2017 (has links)
L’Union européenne conduit une ambitieuse politique de développement des énergies renouvelables, visant à porter à 20 % la part de ces dernières dans la consommation énergétique européenne à l’horizon 2020. A cet effet, le législateur européen sollicite des Etats membres qu’ils mettent en œuvre des soutiens nationaux à la production d’électricité renouvelable, susceptibles de relever du champ de l’interdiction des entraves et des aides d’Etat. Parallèlement, la politique de réalisation du marché intérieur de l’énergie impose aux Etats membres de libéraliser le secteur économique dans lequel s’inscrit l’électricité renouvelable. Par l’observation des règles du marché intérieur, la thèse évalue l’articulation entre ces objectifs visiblement contradictoires. Si la finalité environnementale qui sous-tend le développement de l’électricité renouvelable justifie une inflexion des règles du marché intérieur, elle favorise les cloisonnements nationaux et fait naître une concurrence normative entre les Etats membres. Chacun d’eux use de l’attractivité de son droit pour inciter les opérateurs économiques à exploiter des sources d’énergie nationales, indépendamment de leur répartition naturelle à l’échelle européenne. L’observation empirique de ce phénomène met en évidence les risques qu’il fait peser sur la cohérence globale de l’action de l’Union dans le domaine des énergies renouvelables. En prenant appui sur certaines évolutions du droit positif et de la pratique des acteurs privés sur le marché, la thèse évalue les hypothèses de renouvellement des mécanismes du marché afin qu’il devienne un instrument à part entière de promotion de l’électricité renouvelable dans l’Union européenne. / The European Union is pursuing an ambitious policy to develop renewable energy aimed at increasing its share to 20% in the European energy consumption by 2020. To that extent, the European legislator requests from all Member States that they implement national support for the production of renewable electricity, which may fall within the scope of the ban on restrictions and State aids. In parallel, the policy of achieving the internal energy market requires the Member States to liberate the economic sector in which renewable electricity is used. By observing the rules of the internal market, the thesis evaluates the articulation between these objectives that seem contradictory. While the environmental goal underlying the development of renewable electricity justifies an inflexion of the rules of the internal market, it promotes national separation and gives rise to normative competition between the Member States. Each of them uses the attractiveness of its own laws to persuade the economic operators to exploit national energy sources, independently of their natural distribution on a European scale. The empirical observation of this phenomenon highlights the risks it poses to the overall coherence of the European Union’s action in the field of renewable energies. By using some developments of the positive law and the practice of private actors in the market, the thesis evaluates the hypotheses to renew the market mechanisms so that the market becomes a full instrument for promoting renewable electricity in the European Union.
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Réalisation et caractérisation de dispositifs de mesure associés à la détermination de la constante de von Klitzing à partir d’un condensateur calculable étalon dit de Thompson-Lampard / Realization and characterization of the measurement devices associated to the determination of the von Klitzing constant from a standard calculable capacitor said Thompson-LampardSindjui, Ralph 01 July 2016 (has links)
Le sujet de thèse s'inscrit dans le cadre d'un nouveau projet de détermination de la constante de von Klitzing débuté depuis quelques années au LNE et dont l'aboutissement est prévu pour 2018. A ce jour, la mesure la plus exacte de cette constante traçable au Système International d’unités (SI) est obtenue via le raccordement de l'ohm produit par l'effet Hall quantique au farad, matérialisé à l'aide d'un condensateur calculable dit de Thompson-Lampard. Afin d'améliorer sa précédente détermination délivrée en 2000 avec une incertitude relative de 5.10-8,le LNE a décidé de construire un nouvel étalon calculable de Thompson-Lampard (déjà en cours de développement) et d'améliorer l'exactitude de l'ensemble des dispositifs de mesure associés avec pour objectif de réduire l’incertitude globale sur cette détermination à une valeur proche de 10-8. Le travail de thèse porte sur la réalisation, la caractérisation et/ou l’automatisation de la chaîne de mesure associée à cette détermination. / The comparison of electrical quantities expressed in units of the International System of Units (SI) and the same quantities generated from quantum effects is a direct way of determining physical constants. The determination of the von Klitzing constant (quantum of resistance) from a calculable capacitor is a part of this process. The last determination of this constant was conducted at LNE in 2000 with an uncertainty of 5.10-8. To achieve a target uncertainty of 1.10-8, the LNE decided to build a new standard capacitor and improve the associated measurement chain. The work presented here is implemented in the framework of the design/amelioration and the characterization of the measurement chain leading to the relative uncertainty of 1.10-8. Exploratory studies were also conducted about the possible partial or full automation of elements of the measurement chain.
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Attitudes des distributeurs d'autobus scolaire diesel face à l'arrivée de l'autobus scolaire électrique : analyse d'une transition technologique dans le secteur du transport par autobus scolaire avec la perspective multiniveauxLavigne-Lefebvre, Nicolas 13 December 2023 (has links)
Le réchauffement climatique appelle, entre autres, à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Cette réduction passe par l'électrification du transport scolaire au Québec, une transition technologique. Il est problématique qu'elle progresse lentement. Geels affirme qu'elle est ralentie par l'action des acteurs dominants du secteur. Dans notre recherche, nous nous sommes demandé si les acteurs de l'autobus scolaire diesel résistent à l'arrivée de l'autobus scolaire électrique. Nos hypothèses postulaient qu'ils résistent. À l'aide de la perspective multiniveaux de Geels nous avons effectué 10 entrevues semi-dirigées avec des acteurs du secteur des autobus scolaires. Nos résultats corroborent seulement en partie nos hypothèses. Nos résultats indiquent aussi que ce sont davantage des facteurs de sélection, issues du gouvernement du Québec, qui apparaissent déterminants dans le succès de l'électrification de l'autobus scolaire. De futures recherches sur les transitions technologiques en transport auraient avantage à analyser les facteurs de sélection issus des actions des gouvernements, eux-mêmes poussés par l'opinion publique, deux facteurs qui se situent tous deux dans ce que Geels a appelé le paysage sociotechnique.
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Tests exacts de stabilité structurelle et estimation ensembliste des élasticités dans les systèmes de demande avec applications en économie de l'énergie et du transportYélou, Clément 11 April 2018 (has links)
Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Dans cette thèse, nous étudions deux problèmes économétriques qui portent sur l'inférence statistique dans des contextes économétriques où les méthodes habituelles ne sont pas fiables. Le premier problème porte sur des tests de rupture applicables dans les modèles multivariées et valides dans les échantillons finis. La plupart des tests de changement structurel disponibles sont des procédures asymptotiquement valides pour les modèles multivariés. D'abord, nous montrons que la majorité des tests de rupture les plus populaires souffrent de sérieux problèmes de taille. Ensuite, nous proposons trois types de tests de stabilité valides en échantillon fini: des versions exactes du test de rupture proposée par Bai, Lumsdaine et Stock (1998), des tests prédictifs multivariés, et des extensions du test de détection de valeurs aberrantes dû à Wilks (1963). Les statistiques de test proposées sont pivotales, de sorte que nous appliquons la méthode de test Monte Carlo pour obtenir des valeurs p (p-values) exactes. Ces procédures de test sont valides pourvu que la distribution multivariée des termes d'erreurs soit spécifiée à une matrice inversible près (l'hypothèse de normalité n'est pas nécessaire). Nous avons fait une étude de simulation pour évaluer les propriétés de niveau et de puissance des tests. Nous avons appliqué ces tests à un système de demande d'énergie estimé à partir des données annuelles canadiennes. Nos résultats illustrent, entre autres, les effets des chocs pétroliers et de la déréglementation des prix sur la demande d'énergie. Le deuxième sujet de recherche de cette thèse concerne les méthodes robustes à la non-identification et aux problèmes de frontière pour estimer des transformations non-linéaires des paramètres (i.e. le ratio de paramètres). Ce problème se rencontre dans plusieurs contextes économétriques, notamment dans l'estimation de la valeur du temps de voyage dans les modèles de demande de transport, ou dans l'inférence sur les élasticités de la demande ou de l'offre. Nous avons consacré deux textes à ce problème; le premier texte porte sur les développements théoriques généraux et quelques applications aux modèles de choix discret estimés par le maximum de vraisemblance analytique ou simulé; le second texte se concentre sur l'estimation des élasticités de la demande par rapport au prix et au revenu dans une équation dynamique de demande d'énergie. Pour le problème de l'estimation des ratios de paramètres, la méthode delta demeure la méthode la plus utilisée pour déterminer les intervalles de confiance correspondants. D'abord, nous mettons en évidence à l'aide d'études de simulation (basées sur des modèles de choix discret dans le premier texte et sur un modèle de régression dynamique dans le second) que la performance de l'intervalle de confiance obtenue à l'aide d'une méthode alternative du type de Fieller n'est pas affectée par les difficultés d'identification alors que le taux de couverture empirique de l'intervalle de confiance de la méthode delta s'éloigne énormément du niveau nominal lorsque le dénominateur devient proche de zéro, et ce pour toutes les tailles d'échantillon (petites et grandes). Ensuite, nous obtenons les expressions analytiques, simples à calculer, des bornes des ensembles de confiance simultanés, obtenus par projection, pour toute transformation linéaire scalaire d'un nombre fini de ratios de paramètres ayant un même dénominateur. En conséquence, l'utilisation de la méthode delta devrait être évitée dans ces contextes, alors que la méthode de Fieller est très prometteuse. Nos résultats utilisent de manière appropriée la géométrie des quadriques, récemment introduite en économétrie par Dufour et Taamouti (2005b) dans un context différent du nôtre mais relié. Nous illustrons la pertinence des méthodes que nous proposons à l'aide de deux études empiriques. La première analyse l'estimation de la valeur du temps de voyage dans divers modèles de demande de transport, et la seconde considère un modèle dynamique univarié de demande d'énergie spécifié pour le Québec (Canada). Étant donné qu'une procédure exacte existe [Dufour et Kiviet (1996,1998)] pour cette dernière situation, nous comparons la méthode de Fieller à la méthode exacte. Nos résultats montrent que la méthode de Fieller apparaît très prometteuse pour le problème de l'inférence statistique pour des ratios de paramètres. / In this thesis, we address two econometric problems related to statistical inference in econometric contexts where standard methods are unreliable. The first problem concerns finite-sample-motivated multivariate structural break tests. Most existing structural change tests are asymptotically justified in multivariate models. First we document serious size distortions associated with the most popular multivariate break tests. Next we propose three alternative finite sample structural change tests: exact versions of Bai, Lumsdaine and Stock (1998)'s break test, alternative multivariate predictive test procedures, and extensions of Wilks (1963)'s multivariate outliers test. Our proposed test statistics are pivotal, so we apply the Monte Carlo test method to obtain exact p-values. These procedures are valid provided the multivariate distribution of the error terms is specified up to an unknown non-singular matrix (normality is not strictly required). A large scale simulation study is conducted to assess the size and power properties of the proposed tests. Our tests are applied to an energy demand System estimated with annual Canadian data; our results illustrate the effects of oil shocks and price deregulation. The second research topic of this thesis concerns identification-robust estimation of non-linear parameter transformations (e.g. parameter ratio) allowing for boundary problems. This issue arises in a variety of econometric contexts, including estimation of value-of-time in transportation research, or inference on elasticities in demand or cost analysis. We devote two papers to this problem; the first paper provides general theoretical developments and an application to discrete choice models estimated by exact or simulation-based maximum likelihood while the second one focuses on the estimation of long run price and income elasticities in a dynamic demand equation. For the problem of estimating ratios, the delta method remains the commonly used method to derive associated confidence intervals. First we provide simulation-based evidence (for discrete choice models in the first paper and a dynamic regression model in the second paper) that an alternative Fieller-type method is immune to identification difficulties whereas the coverage rate of the confidence set based on the delta method deteriorates rapidly as the denominator becomes close to zéro, for ail sample sizes (small and large). Second, we derive easy-to-compute explicit solutions for projection-based simultaneous confidence limits for scalar linear transformations of a finite number of parameter ratios with a common denominator. Our derivations conveniently make use of quadrics mathematical tools, recently introduced to econometrics by Dufour and Taamouti (2005b), in a different although related context. We illustrate the usefulness of our proposed procedures via two empirical studies. The first focuses on the estimation of value-of-time in various transportation demand models, and the second analyses a univariate first-order dynamic energy demand model for Québec (Canada). Since an exact procedure [Dufour and Kiviet (1996, 1998)] is available - yet is computationally more demanding - for the latter context, we compare the Fieller method with the exact one. Our results show that the Fieller method seems very promising for inference on parameter ratios.
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Analyse technico-économique des chargeurs bidirectionnels niveaux 1 et 2 pour véhicules électriquesArvisais-Martel, Pierre-Olivier 18 April 2018 (has links)
Depuis déjà quelques années, la revente d’électricité à partir des accumulateurs de véhicules à propulsion électrique (VPÉ) vers le réseau électrique, que l’on appelle communément « Vehicle-to-Grid » (V2G), a fait l’objet de nombreuses études. Avec l’utilisation de plus en plus répandue d’accumulateurs Li-ion dans les véhicules à propulsion électrique, la question du seuil de rentabilité du prix de vente d’énergie en production V2G devient un facteur important. En effet, le coût des accumulateurs Li-ion est très élevé alors que leurs vie utile est seulement de l’ordre de 1000 cycles de charge-décharge. L’objectif de ce mémoire est d’élaborer les conditions permettant d’établir le seuil de rentabilité technico-économique de la vente d’énergie électrique au réseau en production V2G d’un véhicule à propulsion électrique alimenté par des accumulateurs Li-ion et équipé d’un chargeur bidirectionnel niveau 1 et 2. Pour y arriver, plusieurs paramètres doivent être pris en compte tels que le coût d’achat des accumulateurs, le nombre total de cycles de charge-décharge pouvant être effectué avant que les accumulateurs ne doivent être remplacés, la caractéristique coût-rendement du chargeur bidirectionnel, le coût d’achat d’électricité au réseau électrique et finalement, la quantité d’énergie électrique pouvant être échangée avec le réseau électrique durant une année. Dans un premier temps, la topologie du chargeur bidirectionnel est choisie et une analyse de sa caractéristique coût-rendement est calculée. Par la suite, des cycles de charge-décharge à différentes profondeurs de décharge sont effectués sur des accumulateurs Li-ion afin de quantifier leurs dégradations. L’élaboration d’une équation de seuil de rentabilité, combinée aux résultats de l’analyse de la caractéristique coût-rendement et de la quantification de la dégradation des accumulateurs Li-ion, permet de déterminer l’influence du coût et du rendement du chargeur bidirectionnel et de la dégradation des accumulateurs Li-ion sur le prix de vente d’énergie électrique en production V2G. / In recent years, the use of electricity routed from batteries of plug-in electric vehicles (BEVs: battery electric vehicles and PHEVs: plug-in hybrid electric vehicles) to the power grid for resale purposes, a concept commonly referred to as Vehicle-to-Grid (V2G), has been the subject of numerous studies. With manufacturers opting more frequently for lithium-ion batteries in the production of such plug-in electric vehicles, the profitability in terms of resale price of such V2G-produced energy is put into question. Indeed, Li-ion batteries are rather expensive given their lifespan of approximately 1000 charge-discharge cycles. The ultimate purpose of this Master’s essay is to determine a set of principles to allow for the establishment of an equally lucrative and technologically-economic plan regarding the resale of V2G-produced electrical energy as the result of BEVs and PHEVs equipped with Li-ion batteries supplied by grade 1 and 2 bidirectional chargers. In order to successfully accomplish this feat, numerous factors must be taken into consideration: the cost of such batteries and their durability relative to their maximum attainable number of charge-discharge cycles; the return value of bidirectional chargers; the expenses incurred by the power network in purchasing such electricity; the maximum permissible quantity of electric energy that can be exchanged with the electric grid per year. Initially, the topology of a chosen bidirectional charger undergoes a mathematical analysis of its performance output with regard to its overall cost. Subsequently, multiple charge-discharge cycles are conducted on the lithium-ion batteries at varying discharge intensities in order to evaluate the cells’ deterioration. The former results, combined with the development of a formula for the financial break-even point, demonstrates the effects of a bidirectional charger’s expense and performance, along with the degeneration of Li-ion batteries, on the resale price of V2G-produced electrical energy.
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Three essays in the economics of greenhouse gas emissions' mitigation in the electricity sectorBell, Mbea 13 December 2024 (has links)
Face à la menace du changement climatique, il est nécessaire que chaque juridiction politique prenne des mesures rapides et efficaces pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre (GES). Dans cette problématique, le secteur de la production d'électricité a un rôle central à jouer. D'une part, ce secteur fait partie des principaux responsables des émissions de GES, et d'autre part, ce secteur offre plusieurs solutions alternatives pour produire de l'électricité sans émissions, telles que des sources renouvelables ou des sources fossiles combinées à la capture et à la séquestration du carbone. Cette thèse examine des solutions économiquement rentables pour réduire les émissions de GES et promouvoir des technologies respectueuses du climat dans le secteur de la production d'électricité. Précisément, elle compare deux instruments dissuasifs : les instruments financiers visant à mettre un prix sur le carbone (taxe sur le carbone ou marché du carbone) et les normes minimales d'utilisation de sources d'énergies propres. Cette thèse explore également l'enjeu de la promotion des technologies respectueuses du climat par une règle effciente d'allocation des subventions publiques à ces technologies. Cette thèse se développe en trois essais. Le premier essai compare une taxe sur les émissions et une norme d'énergie propre en utilisant un modèle d'équilibre général de la production d'électricité. La structure de la production d'électricité comprend deux usines : une qui génère sa production à partir de sources renouvelables et l'autre à partir de sources fossiles émettant du CO2. Le modèle est calibré pour correspondre aux agrégats macroéconomiques sélectionnés de l'économie de la ColombieBritannique. Le modèle est ensuite utilisé pour mener des expériences conceptuelles qui mesurent le coût économique d'atteindre une cible de réduction des émissions optimale avec un instrument de politique donné contre le coût contrefactuel d'atteindre la même cible avec un autre instrument de politique. L'expérience conduit à la conclusion qu'une taxe sur les émissions est plus efficace sur le plan environnemental et moins coûteuse qu'une norme d'énergie propre. Le deuxième essai enrichit la comparaison entre une norme d'électricité propre et une taxe sur le carbone en ajoutant l'innovation et le pouvoir de marché. Cet essai propose une concurrence oligopolistique dans la production d'électricité basée sur un jeu non coopératif à 2 étapes entre une usine propre et sa rivale polluante. L'usine polluante peut innover pour réduire ses émissions, et l'usine propre peut innover pour réduire le désavantage préexistant de ses coûts de production. L'innovation et le pouvoir de marché se combinent pour générer de nouvelles idées, d'abord sur la capacité d'une politique climatique fiscalement neutre de générer un effet de recyclage des revenus et, d'autre part, sur les mécanismes par lesquels elle augmente le ratio d'énergies propres généré par l'électricité. Le modèle est calibré à des agrégats macroéconomiques sélectionnés des États-Unis. Les simulations numériques révèlent de nouvelles sources d'hétérogénéité dans le classement des instruments de politique alternative, qui ont échappé aux lentilles de modèles de compétition parfaite. En particulier, le résultat montre que la norme tend à être un meilleur instrument lorsque (i) le niveau d'ambition de la politique climatique est faible, ou (ii) le niveau de désavantage préexistant des coûts de production de l'usine propre est suffisamment petit, ou (iii) le coût relatif de l'innovation dans les technologies renouvelables est faible. En revanche, la taxe sur le carbone tend à être un meilleur instrument dans les cas inverses. Le troisième essai examine la problématique de la promotion des technologies respectueuses du climat. Précisément, cet essai détermine une règle efficiente d'allocation des subventions publiques aux investissements entre les technologies renouvelables améliorant la productivité et les solutions visant à rendre propre les sources fossiles. Le modèle d'équilibre général sous-jacent comporte un secteur de production d'électricité duopolistique, parallèlement à un secteur de la production d'un bien final. Les résultats de l'analyse quantitative utilisant la version calibrée du modèle indiquent que, lorsqu'une taxe sur le carbone est utilisée pour encourager la réduction des émissions, la règle de répartition des subventions rentable est celle qui n'impose pas de punitions multiples sur l'utilisation des ressources fossiles. Par conséquent, lorsque les différences de coûts d'innovation entre les deux sources technologies respectueuses du climat ne sont pas trop importantes, il est plus rentable d'allouer une plus grande part des subventions aux solutions visant à rendre propre les sources fossiles. En outre, pour atteindre un objectif plus ambitieux de réduction des émissions, il est plus rentable d'augmenter à la fois la taxe carbone et la part des subventions allouées aux technologies visant à rendre propre les sources fossiles. / Climate change is one of the biggest challenges that the world is facing. In order to limit global warming, each political jurisdiction must implement a drastic climate policy to mitigate anthropogenic greenhouse gases (GHGs). In this challenge, the electricity generation sector has a central role to play. On the one hand, it is a major contributor to the total GHG emissions, and on the other hand, this sector offers several alternatives for generating electricity without emissions, such as renewable sources or fossil fuel generators equipped with carbon capture and sequestration (CCS) capacity. In three essays, this thesis examines cost-efficient solutions to reducing GHG emissions and promoting climate-friendly technologies in the electricity sector. The first essay compares an emissions tax and a clean energy standard using a calibrated general equilibrium model of electricity generation. The structure of electricity production features two plants: one that generates its output based on renewable sources and the other based on fossil source emitting CO2. The model is calibrated to match selected macroeconomic aggregates of the economy of British Columbia. The calibrated model is then used to conduct conceptual experiments that pit the overall cost of achieving the optimal emissions reduction target with a given policy instrument against the counterfactual cost of achieving the same target with an alternative policy instrument. The experiments lead to the conclusion that an emissions tax is more environmentally effective as well as more cost-effective than a clean energy standard. The second essay extends the comparison between a clean electricity standard and a carbon tax on cost-effectiveness grounds by adding innovation and market power. In our model, a two-stage competition in the electricity sector between a clean plant and its "dirty" rival anchors a two-sector general equilibrium model of climate change intervention. The dirty plant can innovate to reduce its emissions, and the clean plant can innovate to reduce its pre-existing cost-disadvantage. The model is calibrated to selected US macroeconomics aggregates. Results in this essay overturn those obtained in the first, where perfect competition was the feature of the electricity industry. The second essay thus shows cost-effective choice of climate policy instruments depends on the industrial organization of the electricity sector, as well as on the mechanisms plants use to respond to climate policy. Whereas the first two essays are only concerned with abatement incentives the third, by contrast, considers a climate policy action aimed, not only at incentivizing abatement, but also at promoting clean electricity solutions to climate change. These solutions have two competing sources. On the one hand, there are climate change solutions consisting of technological innovations that mitigate the intermittency and variability problems associated with renewable sources of electricity. Such solutions, when adequate, reduce the cost-disadvantage of renewable sources at reaching large-scale deployment. On the other hand, there are climate change solutions consisting of carbon abatement technologies that mitigate the trade-off between abatement effort and electricity output among fossil fuel generators. CCS technologies are an essential component of these fossil fuel-based climate change solutions. The main contribution of this essay is to show that, in countries with an abundant supply of fossil fuels, subsidizing fossil fuel-based climate change solutions can be an integral part of a cost-effective climate policy action aimed at achieving ambitious emissions reductions.
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