Cette thèse s'intéresse à plusieurs aspects des marchés de gros de l'électricité. L'achat et vente d'électricité se négocient sur les marchés à terme et sur le marché day-ahead. Sur ce dernier se pratique un type d'enchère très spécifique, où les enchères des acteurs prennent la forme de fonctions d'offre et de demande. Chapitre 2 prend comme point de départ un résultat de Zachmann et von Hirschhausen (2008) qui constatent une réponse asymétrique du prix de gros de l'électricité en Allemagne au changement du prix des permis d'émission négociable ( EUA ). Cependant, en contradiction avec les résultats existants, il est démontré que l'asymétrie a disparu suite à la publication d'un rapport d'enquête par l'autorité de la concurrence. Chapitre 3 porte sur l'interaction des marchés à terme et day-ahead dans un jeu d'oligopole répété. L'effet du marché à terme sur la stabilité des collusions est étudié dans le cas où les stratégies sur le marché spot prennent la forme des fonctions d'offre. Il est démontré que la simple existence d'un marché à terme peut élargir l'intervalle des valeurs du facteur d'actualisation pour lesquelles la collusion est soutenable. Chapitre 4 examine si une réaction asymétrique au changement du prix du C02 est également présente dans les fonctions d'offre du marché d'électricité day-ahead. À cette fin, les outils de l'analyse des données fonctionnelles sont adoptés et appliquées à des données des enchères. Chapitre 5 développe un test pour l'auto-corrélation dans un panel d'observations fonctionnelles. Une simulation Monte-Carlo montre une bonne puissance du test dans des échantillons de taille habituellement utilisé dans la recherche appliquée. / This thesis addresses aspects of interacting markets in electricity wholesale. Electricity is traded in forward markets and in day-ahead auctions, which implement a very specifie market design. The bids of market participants take the fonn of supply and demand functions. Chapter 2 builds upon a finding of Zachmann and von Hirschhausen (2008) who report an asymmetric response of electricity wholesale prices for Gennany to changes in the price of EV Emission Allowances (EVA). ln contrast to the fonner contribution, it is shown that the asymmetry disappeared in response to a report on investigations by the competition authority. Chapter 3 addresses the interaction offorward markets and day-ahead auctions in a repeated oligopoly game. The effect offorward trading on the sustainability of collusion is studied for the case that spot market strategies take the fonn of supply functions. It is shown that the existence of forward markets enlarges the range of discount factors for which collusion can be sustained. Chapter 4 examines if an asymmetric reaction to EVA prices can also be found in the supply functions from the day-ahead market. To this end, tools from the field of functionaJ data analysis are adopted and applied to observed bids from the day-ahead auction. Chapter 5 develops a test for autocorrelation in functional panel data. Asymptotic nonnality of the statistic is proved, and Monte-Carlo simulation sho\l good power of the test in sample sizes which frequently prevail in applied research.

L’objectif de cette thèse est d’étudier les nouvelles dynamiques et leurs impacts dans le secteur de l'électricité. Elle discute des sujets critiques d’après les perspectives de la macroéconomie, de la configuration structurelle, et de la transition vers des sources d'énergie renouvelables. Plus précisément, trois sujets se dégagent: le lien entre la consommation d'électricité et la croissance économique, les impacts de l'intégration verticale entre les producteurs et les détaillants, et les impacts d'intégration de production d'énergie renouvelable intermittente. En mettant en jeu ces trois sujets, elle tente d’apporter des réponses aux défis principaux de la sécurité d'approvisionnement, de la compétitivité, et de la durabilité du développement énergétique. En donnant de nouvelles orientations dans la recherche sur l’économie de l’énergie, elle servira à éclairer des débats politiques. / The objective of this thesis is to study the new dynamics and their impacts in the electricity sector. It discusses the critical issues from the perspectives of macroeconomics, structural configuration, and a transition to renewable energy sources. More precisely, three topics emerge: the nexus between electricity consumption and economic growth, the impacts of vertical integration between power generators and retailers, and the market impacts and integration issues of intermittent renewable generation. By studying these three topics, it provides answers to the key challenges of supply security, competitiveness and sustainable development in the energy sector. By giving new research directions of energy economics, it serves to inspire related policy debates.