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(DS0207) 2016
Projet PACMAN

Problèmes principal-agent, théorie des contrats et jeux à champ moyen pour l'énergie

Notre but est de comprendre comment optimiser, du point de vue des régulateurs, producteurs et fournisseurs d'énergie, les tarifs, le partage des risques, les politiques de subvention et la promotion d'investissements efficaces, prenant en compte les interactions complexes entre les intervenants de marché. Notre projet est structuré autour de trois applications principales. La première est focalisée sur la gestion de la consommation, l'efficacité énergétique et la réponse à la demande. En effet, c'est une manière de permettre le développement des énergies renouvelables en s'attaquant à la demande et la production afin d'éviter des coûts élevés. Le développement des compteurs intelligents permettra de mieux optimiser les structures tarifaires et d'optimiser les offres commerciales par rapport aux consommateurs et aux concurrents. L'investissement est un défi majeur dans le secteur de l'énergie, car les intervenant doivent garantir une qualité de service, la sécurité et satisfaire les objectifs de l'UE en termes d'énergie verte et de réduction des émissions. Notre deuxième application se concentre sur cette question. Des tarifs d'énergie optimisés permettrait de promouvoir des investissements optimaux. Notre dernière application est consacrée à la modélisation des comportements, en particulier non-rationnels, comme l'incohérence temporelle. Nous voulons fournir des modèles aux décideurs leur permettant d'optimiser les incitations. Les questions typiques dans ce cadre sont l'adoption de nouvelles technologies, les aides publiques...

Du point de vue mathématique, ces questions ont été étudiées par des membres du projet, mais beaucoup de problèmes restent ouverts en vu d'applications concrètes. Nous aurons trois défis. La théorie des contracts qui analyse les interactions entre des agents ayant des structures d'information asymétriques. Elle apportera un éclairage mathématiques sur nos trois applications au travers de l'extension de la littérature pour traiter des problèmes liés à l'énergie et de sélection adverse, et le développement de méthodes numériques efficaces adaptées au caractère non-markovien. Puis, la théorie des jeux à champ moyen qui analyse des situations avec un grand nombre d'acteurs en interaction. Cette théorie permet d'aborder les applications 2 et 3, à savoir l'investissement et les comportements, comme l'adoption de nouvelles technologies. Les jalons sont le développement du contrôle de la volatilité dans ces jeux (crucial pour un contrôle efficace de la consommation), l'exploration du lien entre la théorie des contrats et des jeux à champ moyen, et enfin le développement de méthodes numériques efficaces, en lien avec le premier défi. Le dernier défi, consacré à l'économie comportementale, contribuera à améliorer la modélisation de toutes nos applications. En particulier, l'incohérence temporelle des consommateurs doit être représentée pour proposer des régimes tarifaires ou des incitations corrects. Les jalons sont l'étude des problèmes de contrôle sans consistence temporelle, en particulier dans un cadre non-markovien et l'introduction des préférences comportementales pour des problèmes principal-agent plus réalistes.

Ce projet vise à des percées dans la modélisation réaliste des comportements sur les marchés de l'énergie pour fournir une aide efficace en termes de prise de décision. Nous voulons utiliser des théories novatrices pour comprendre comment les agents agissent de façon optimale, mais aussi comprendre comment ils interagissent et prendre en compte le fait qu'ils ne sont pas parfaits de homo oeconomicus rationnels. C'est un effort sans précédent que nous sommes convaincus de pouvoir réaliser en réunissant des spécialistes de ces questions en mathématiques et en économie, ainsi qu'un acteur clé du marché, à savoir EDF. Nos résultats seront diffusés à travers plusieurs conférences, des brevets (un en préparation), des collaborations et la publication de nos résultats dans des revues internationales.okokokokok

Partenaires

Ceremade Université Paris Dauphine

Ecole polytechnique Centre de Mathématiques Appliquées

EDF Electricité de France - R&D

TSE Fondation Jean-Jacques Laffont / TSE

Aide de l'ANR 266 364 euros
Début et durée du projet scientifique octobre 2016 - 48 mois

 

Programme ANR : (DS0207) 2016

Référence projet : ANR-16-CE05-0027

Coordinateur du projet :
Monsieur Dylan Possamaï (Université Paris Dauphine)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.