TH`ESE Docteur de l'Université Paris-Dauphine Morgan HERVÉ ...

l’éolien et les prix déterministes des carburants fossiles), (2) décide d’investir
dans une combinaison de technologies de production ou attend tant que la
fenêtre de tir n’expire pas et que le budget n’a pas été épuisé et(3)reçoit
en échange la VAN correspondant àl’investissementdanslacombinaisonde
technologies retenue. Le nouvel entrant va chercher àmaximisersonretour
sur investissement en prenant en compte la flexibilité dontildisposesur
les choix de technologie et le timing d’investissement ainsi que la contrainte
budgétaire.
Les premiers efforts de modélisation du prix du carbone dans la littérature
se sont attachés soit à expliquer l’évolution du prix àlalumière de facteurs
fondamentaux (Alberola et al., 2008 ; Mansanet-Bataller et al., 2007 ; Alberola
et Chevallier, 2009) soit àfournirdesmodèles pour le pricing de
produits dérivés (Benz et Truck, 2008 ; Daskalakis et al., 2007). Cependant,
le court historique de prix fait qu’il est difficile de se baser sur ces
papiers pour modéliser des prix du carbone sur plusieurs décennies. Nous
modélisons le prix du carbone comme une variable stochastique continue.
La littérature sur les options réelles appliquée aux centrales électriques offre
deux alternatives àlaformefonctionnelleduprocessusstochastiquedu
carbone : un mouvement brownien géométrique dans la plupart des papiers
et, dans d’autres un processus de retour vers la moyenne. Nous retenons un
processus stochastique de retour vers une moyenne, elle même définie par
une équation linéaire, afin de capturer une tendance de coût d’abattement
du carbone qui évolue dans le temps. Le prix du carbone est constitué
d’une composante de court terme soumise àvolatilitémaisretournantvers
la composante de long terme (coût d’abattement du carbone) en fonction
d’un paramètre de vitesse de retour àlamoyenne. Leprocessusstochastique
est calibré demanière économétrique (maximisation des vraisemblances) sur
des données de la bourse carbone ECX; puis le taux de croissance du coût
d’abattement du carbone est ajustémanuellementpourrefléter un prix de 40
euros àhorizon2030,enligneaveclesprojectionsdesanalystesdumarché.
Un processus stochastique similaire est retenu pour les prix de l’électricité
en base et en pointe (calibré àpartirdedonnées EEX / Powernext). Le
tarif de rachat pour l’éolien maritime est calqué surlemodèle français et
les prix des carburants fossiles se basent sur des projections de l’AIE et des
données de marché.
Le nouvel entrant a la possibilité d’investirdanscinqtypesdecentrales. La
centrale àgazàcyclecombiné(CCGT)auncoût d’investissement moyen
mais est exposée àdesprixdugazhistoriquementvolatilsetàuncoût du
carbone modéré. La centrale àcharbonsansCSCauncoût d’investissement
plus important que la CCGT mais son exposition àdesprixdecarburant
volatils est limitée. En revanche, son coût du carbone est plus important et
elle bénéficie d’un haut rendement thermique. La variation avec CSC a un
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