Energie
Etudes prospectives
pour les acteurs de l’énergie
Les objectifs de décarbonation de l’économie entraînent une évolution rapide des marchés et des systèmes énergétiques, en combinant une forte pénétration des énergies renouvelables, une efficacité énergétique accrue ainsi que l’apparition de consommations flexibles. Ce nouveau paradigme a des conséquences importantes sur le rôle des régulateurs, des agences gouvernementales, des gestionnaires de réseau et des producteurs, qui ont plus que jamais besoin de support technique pour une prise de décision efficace.
Planification
Optimisation de l’évolution des systèmes énergétiques en prenant en compte les opportunités d’interactions entre vecteurs énergétiques.
Conception des marchés & Régulation
Evaluation des impacts sociaux, environnementaux et économiques des mesures et politiques énergie/climat.
Réseaux
Analyse coût-bénéfice de projets d’infrastructure, tels que les interconnexions, power-to-gas, stockages, réseaux de chaleur, etc.
Analyses d’investissements
Due diligence de projets d’investissements, analyse de risque, analyse de sources de revenus, en incluant la valeur capacitaire, les services systèmes, etc.
planification
Grâce à ses capacités de modélisation avancées, Artelys est capable de simuler l’évolution des systèmes énergétiques, de manière à saisir les synergies et la concurrence entre les différents vecteurs énergétiques, notamment dans les pays connaissant une forte croissance de la demande.
Les consultants d’Artelys utilisent la plateforme Artelys Crystal Super Grid pour construire des plans d’actions énergétiques, pour dimensionner des portefeuilles optimaux d’actifs de production et de solutions de flexibilité, pour analyser la stabilité du système électrique ou pour évaluer le potentiel économique de nouvelles technologies comme le power-to-gas ou le vehicle-to-grid.
Le projet METIS
Commission Européenne
PEPS4: Analyse coût-bénéfice de solutions de stockage et power-to-gas
ATEE
Outils de planification de production annuelle
CIE (Compagnie Ivoirienne d’Electricité)
Trajectoires d'évolution du mix électrique 2020-2060
ADEME
Le projet METIS
Commission Européenne
Artelys a développé le modèle METIS pour la Direction Générale de l’Energie de la Commission Européenne. L’outil permet une modélisation de systèmes multi-énergies (électricité, gaz et chaleur), à une échelle nationale ou régionale, avec une granularité temporelle horaire. Un ensemble d’études prospectives a été réalisé sur des thématiques comme l’intégration des ENR, les solutions de flexibilité, les synergies entres les secteurs électriques et gaziers (via le power-to-gas par exemple).
PEPS4: Analyse coût-bénéfice de solutions de stockage et power-to-gas
ATEE
Artelys a réalisé une analyse coût-bénéfice sur les solutions de power-to-gas et de stockage d’électricité. Les contributions potentielles de ces technologies sur les besoins en flexibilité, sur la sécurité d’approvisionnement et sur les services systèmes ont été modélisées et analysées.
Outils de planification de production annuelle
CIE (Compagnie Ivoirienne d’électricité)
Artelys a construit pour la Compagnie Ivoirienne d’Electricité un logiciel de planification et d’optimisation du parc de production ivoirien. L’étude de l’équilibre offre-demande du système électrique ivoirien a aussi été mise en œuvre.
Trajectoires d’évolution du mix électrique 2020-2060
ADEME
L’étude « Trajectoires d’évolution du mix électrique 2020-2060 » présente sept scénarios contrastés d’évolution du mix électrique français, en prenant en compte les interconnexions avec les systèmes électriques voisins. Les mix électriques ont été obtenus en réalisant une optimisation économique des trajectoires d’investissements en utilisant Artelys Crystal Super Grid. Cette étude est une première européenne en raison du niveau de détail et de la taille du modèle (520 millions de variables d’optimisation, 670 millions de contraintes).
conception des marchés & régulation
— Nous concevons et évaluons le bon fonctionnement des marchés
Artelys met son expertise à disposition des régulateurs d’énergie, des ministères et des agences nationales de l’énergie concernant la construction des tarifs de l’électricité, les impacts de l’autoconsommation, les marchés de capacités, etc.
Notre compréhension profonde des systèmes et marchés de l’électricité et du gaz, associée à nos outils de modélisation nous permet d’évaluer les effets de mesures et politiques énergie/climat, et de procéder à une analyse comparée des pratiques de régulation.
Evaluation de l’impact de designs de marché à l’horizon 2030
Commission Européenne
Programme de soutien aux énergies renouvelables–
Office fédérale de l’Energie – Suisse
Transition énergétique et mécanismes de capacité
UFE & BDEW
Risques sur les revenus des producteurs d’électricité suite aux aléas météorologiques
Commission Européenne
Evaluation de l’impact de designs de marché à l’horizon 2030
Commission Européenne
Les experts d’Artelys ont réalisé une étude d’impact des politiques énergétiques européennes introduites par l’ensemble de mesures “Une énergie propre pour tous les Européens”, telles que le couplage des marchés infra-journaliers, le dimensionnement régional des réserves d’équilibrage, la suppression de la priorité d’injections sur les réseaux, etc.
Programme de soutien aux énergies renouvelables
Office fédéral de l’Energie – Suisse
Artelys a évalué les effets de différents mécanismes de soutien aux ENR électriques sur la pénétration du marché électrique pour un ensemble de technologies (PV, éoliennes, hydroélectriques au fil de l’eau, station de pompage-turbinage hydroélectrique).
Artelys a généré des courbes de prix (de type EOM) pour différents scénarios du système électrique Suisse et pour un ensemble de scénarios climatiques. L’effet des mécanismes de soutien aux ENR électriques a été traduit en revenues supplémentaires. Puis, Artelys a modélisé la dynamique des acteurs du secteur en examinant la prise de décision d’un investisseur individuel. De plus, Artelys a été capable de quantifier le coût pour atteindre les objectifs environnementaux suisses en prenant en compte l’aversion des investisseurs pour le risque.
Transition énergétique et mécanismes de capacité
UFE & BDEW
Artelys a étudié les effets de l’introduction de différents mécanismes de capacités sur la sécurité de l’approvisionnement énergétique (que ces mécanisme soit coordonnés entre pays ou non) Commandé par UFE and BDEW, les deux associations française et allemande du secteur électrique , cette étude se concentre sur les manières dont les mécanismes de capacité peuvent réduire le risque lié aux conditions climatiques sur les revenus des producteurs, et comment ils impactent leurs décisions d’investissements.
Risques sur les revenus des producteurs d’électricité suite aux aléas météorologiques
Commission Européenne
Cette étude fournit une analyse de risque sur les revenus des centrales électriques de pointe et leur façon d’y remédier, dans un scénario énergétique européen à horizon 2030 avec une pénétration de 27% des énergies renouvelables dans le mix de production européen. En effet, puisque la production des énergies renouvelables intermittentes est liée aux conditions climatiques, une flexibilité supplémentaire est nécessaire pour garantir une capacité stable lors de périodes de manque de production ENR. En outre, assurer des revenues de marché pour les centrales de pointe permet de garantir un niveau de sécurité d’approvisionnement électrique approprié. L’étude montre que les centrales de pointe éprouvent une grande volatilité de leurs revenus annuels, et que, indépendamment du mécanisme de réduction des risques choisi, la coopération entre états membres de l’UE est la clé pour éviter d’énormes surinvestissements.
réseaux
— Nous simulons et optimisons le développement des réseaux de distribution et de transmission
Artelys possède une large gamme d’outils de modélisation, ce qui permet à ses experts de produire des analyses sur les réseaux de chaleur, de gaz et électriques.
Nous combinons des techniques de pointe pour examiner en détail des flux de puissances sur le court et le long terme, à notre connaissance fine de la régulation et des directives relatives aux réseaux énergétiques pour nombre de clients allant des TSOs et SSOs aux institutions publiques.
Analyse coût-bénéfice d’interconnections supplémentaires avec les frontières françaises
NEXT
Analyse des disparités des coûts de transmission du réseau électrique français
Audit d’analyse coût-bénéfices
Analyse coût-bénéfice d’interconnections supplémentaires avec les frontières françaises
Commission de Régulation de l’Energie
Artelys a évalué l’impact sur le « social welfare » de l’ajout d’interconnexions supplémentaires aux frontières françaises, en utilisant des modèles de marchés électriques.
Cette étude a été commandée par le régulateur français (CRE) afin d’analyser les évolutions du mix de production français liés aux avantages bénéficiaires apportés par les interconnexions supplémentaires, et de comprendre la manière dont ces bénéfices sont répartis par le marché entre les producteurs et les consommateurs.
Next : développement d’un logiciel de simulation et dimensionnement des « smart grids »
Soutenu par l’ADEME, l’Agence française De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie, le projet NEXT vise à développer et construire un logiciel de référence européenne pour la simulation et le dimensionnement des « smart grids », en intégrant différentes sources de flexibilité (flexibilité de la production et de la consommation, flexibilité multi-énergies, stockage, réglage précis du réseau, etc.).
Artelys est le leader d’un consortium comprenant Gaz Electricité Grenoble (GEG, 6ème fournisseur d’électricité français), le Laboratoire d’Electrotechnique et d’Electronique de Puissance de Lille (L2EP), et l’Insitut national de recherche en sciences du numérique (INRIA).
Analyse des disparités des coûts de transmission du réseau électrique français
Commission de Régulation de l’Energie
Le régulateur français de l’électricité (CRE) a souhaité analyser la faisabilité et les avantages liés à l’introduction de tarifs d’injection locaux de l’électricité. Artelys a réalisé des calculs sur des modèles de flux de puissance optimal basés sur les consommations et productions historiques de 21 régions françaises, et a déterminé les disparités des coûts d’injection régionaux (en €/MWh) sur le réseau de transport. Cette étude a montré l’existence de disparités sur les coûts de transport de l’électricité non-négligeable entre les régions, disparités directement liées à la localisation de la production et de la demande. Une analyse de sensibilité sur des scénarios supplémentaires (générés à partir de méthodes statistiques et d’optimisation de la production) a confirmé la robustesse des disparités des coûts calculés sur différentes années climatiques.
Audit d’analyse coût-bénéfices
European TSO
Artelys a réalisé un audit détaillé d’une analyse coût-bénéfice d’un grand projet d’investissement dans les réseaux pour ses promoteurs. En particulier, Artelys a vérifié la cohérence de la méthodologie du client avec les règles européennes pour de tels investissements, puis nous avons fourni des observations sur les aspects clés de l’analyse, et nous avons évalué la validité des hypothèses et des résultats clés.
Analyse d’investissements
— Nous déterminons le niveau de rentabilité de vos investissements
Artelys fournit aux investisseurs dans des projets d’infrastructure électrique (production renouvelable, batteries, power-to-gas, etc.) un ensemble de services : due diligence, projections des prix de marché de l’électricité, estimation de revenus pour un projet d’investissement donné, modèles de stratégies d’enchères sur le marché, analyses de risque et solutions pour couvrir ces risques.
Grace à la flexibilité d’Artelys Crystal Super Grid, nous simulons l’évolution du prix de marché de l’électricité et évaluons sa sensibilité aux déterminants du système énergétique (évolution de la demande, stratégies nationales et internationales, prix du co2, etc.).
Expertise de projets ENR
Evaluation du potentiel de la technologie power-to-hydrogène
Expertise de projets ENR
Artelys aide les investisseurs en déterminant les revenus attendus de leurs projets ENR. En se reposant sur son expérience relative du secteur électrique et sur Artelys Crystal SuperGrid, Artelys évalue les prix horaires de l’électricité attendus et les prix capturés par les projets ENR, pour différentes trajectoires d’évolution du mix de production électrique d’aujourd’hui à 2050 (pénétration des ENR, prix des carburants et du CO2, développement des sources de flexibilité). En faisant des analyses de sensibilité, Artelys détermine aussi les facteurs de risque liés à chaque pays qui serait susceptible d’affecter les revenus des projets ENR.
Evaluation du potentiel de la technologie power-to-hydrogène
Artelys aide les investisseurs et les pouvoirs publics en estimant le potentiel de la technologie power-to-hydrogène pour des régions ayant d’importantes productions d’électricité peu chère (par exemple les régions avec beaucoup de capacités ENR et de faibles capacités d’interconnexions). Pour cela, Artelys évalue les opportunités liées à la production d’hydrogène neutre en CO2 et peu chère en modélisant le système électrique puis en réalisant des optimisations de développement de capacités. Cette optimisation de capacités prend en compte les consommations d’hydrogènes actuelles et prévues.
liens utiles
Artelys Crystal Super Grid
Une plateforme de modélisation des systèmes énergétiques à la pointe de la technologie qui vous permet de réaliser des études avancées sur les systèmes énergétiques.
Formations
En s’appuyant sur l’expérience internationale de ses consultants en énergie, Artelys propose des formations sur-mesure sur l’optimisation économique des systèmes énergétiques.
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