Ce document explore en profondeur le marché de l'électricité, abordant des sujets tels que la création et l'utilisation de l'électricité, ainsi que les différents types de consommateurs. Il examine également les aspects de génération, de transmission, de distribution et d'opérations du système électrique, en détaillant les composants et les défis associés à chaque secteur. Enfin, il résume les participants du marché électrique et leurs rôles dans les chaînes de livraison intégrées et concurrentielles.

1. v
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CONTENTS
S E C T I O N O N E : I N T R O D U C T I O N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Today’s Electricity Marketplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Electricity in Modern Society . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
A Brief History of Electricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
S E C T I O N T W O : W H AT I S E L E C T R I C I T Y ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
How Electricity is Created . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
How Electricity is Used to Perform Useful Tasks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
The Key Components of the Electric Delivery System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
The Key Physical Properties of an Electric Delivery System . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Electricity Cannot be Stored . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
The Path of Electrical Flow is Difficult to Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Disturbances Travel Very Quickly and are Hard to Contain . . . . . . . . . . . .17
Outages and Significant Voltage or Frequency Fluctuations are Not Acceptable . . .17
The Four Key Physical Sectors of the Electricity Business . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
S E C T I O N T H R E E : E L E C T R I C C O N S U M E R S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1
Residential Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Commercial Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Industrial Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
Aggregate Demand Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
S E C T I O N F O U R : G E N E R AT I O N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5
Types of Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
Nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Hydro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Fuel Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Renewables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Distributed Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

2. Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Electric Generation, Global Warming and the Kyoto Protocol . . . . . . . . . . . . . . .44
Demand Response as an Alternative to Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Use of Generation to Satisfy the Load Curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Baseload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Intermediate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Peaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Ownership of Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Developing a Generation Portfolio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
The Future of Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
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Physical Characteristics of Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
Operation and Planning of the Transmission System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Transmission System Costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
Ownership of Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
Issues with Transmission Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
The Current Status of the U.S. Transmission System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
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Physical Characteristics of Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Radial Feed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Loop Feed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Network System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Operating and Planning of the Distribution System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Distribution System Costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Ownership and the Current Status of Distribution Systems . . . . . . . . . . . . . . . . .69
The Smart Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
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Operational Characteristics of Power Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
What System Operations Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
Who Handles System Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
Forecasting and Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
Demand Forecasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
Scheduling Generation, Transmission and Reserves . . . . . . . . . . . . . . . . .78
Ancillary Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
Automatic Generation Control (AGC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
Spinning Reserves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
Non-spinning Reserves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
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3. Supplemental Reserves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
Voltage Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
Black Start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
How Supply and Demand are Kept in Balance in Real Time . . . . . . . . . . . . . . . .80
The Changing Role of System Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
S E C T I O N E I G H T: M A R K E T PA R T I C I PA N T S I N T H E D E L I V E R Y C H A I N . . . . . 8 5
Participants in the Vertically-Integrated Market Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
Investor-Owned Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
Municipal Utilities and Public Utility Districts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
Rural Electric Co-ops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
Federal Power Agencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Public Power Agencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88
Power Pools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88
Energy Services Companies (ESCOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88
Independent Power Producers and Electric Marketers . . . . . . . . . . . . . . . .88
Participants in Restructured or Competitive Electric Markets . . . . . . . . . . . . . . . .89
Merchant Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
Transmission Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
Independent System Operators (ISOs)/Regional Transmission Organizations (RTOs) .90
Electric Marketers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
Financial Services Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Transmission Owners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Utility Distribution Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Load Serving Entities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
Energy Services Companies (ESCOs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
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What is an Electric Market Structure? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
Vertically-Integrated Monopoly Utility Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
The Current Status of Vertically-Integrated Monopoly Utility . . . . . . . . . . .98
Single Buyer with Competitive Generation Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
The Current Status of Single Buyer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Wholesale/Industrial Competition Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
The Current Status of Wholesale/Industrial Competition . . . . . . . . . . . . .102
Complete Retail Competition Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
The Current Status of Complete Retail Competition . . . . . . . . . . . . . . . . .103
Trading Arrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
Wheeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
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U N D E R S T A N D I N G T O D A Y ’ S E L E C T R I C I T Y B U S I N E S S

4. Decentralized . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
Integrated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
The Current Status of Market Structures and Trading Arrangements . . . . . . . . . .109
S E C T I O N T E N : R E G U L AT I O N I N T H E E L E C T R I C I N D U S T R Y . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 1
Why Regulate the Electric Industry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
The Goals of Regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
The Historical Basis for Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
State Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
Federal Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113
Who Regulates What? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
The Regulatory Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
The Initial Filing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
Preliminary Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
Hearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
The Draft Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
The Final Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Review of Decisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Tariffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Setting Rates through a Traditional Ratecase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
Determining the Authorized Rate of Return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Forecasting Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Determining a Revenue Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Allocating Revenue to Customer Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
Determining Rate Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
Allocating Revenue to Charge Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
Determining the Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
Incentive Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
Performance-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Rate Caps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Service Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Market-based Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
State and Federal Rate Methodologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
The Future of Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
S E C T I O N E L E V E N : T H E C O N C E P T S O F M A R K E T R E S T R U C T U R I N G . . . . . . 1 2 7
Why Restructuring? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
Market Evolution under Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
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C O N T E N T S

5. Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
Commoditization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
Value-Added Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
The Necessary Components for a Competitive Marketplace . . . . . . . . . . . . . . .133
Supply Side Competition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
Fair Access to Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Unbiased System Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Demand Side Competition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
Distribution without Impediments to Competition . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
Opportunities for Hedging Risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
Creating a Competitive Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
Transitioning Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
Creating a Robust Transmission Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
Creating an ISO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
Transitioning to Customer Choice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
Continued Regulation of Transmission and Distribution . . . . . . . . . . . . . .139
Ensuring Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
Settlements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
SECTION TWELVE: THE HISTORY OF ELECTRIC MARKET RESTRUCTURING . . 1 4 3
Federal Restructuring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
The First Steps Towards Independent Generation – PURPA of 1978 . . . . .144
Fostering Wholesale Generation Competition – the Energy Policy Act of 1992 . .144
Furthering Open Access Transmission – FERC Order 888 . . . . . . . . . . . .146
Encouraging Formation of Regional Transmission Operators – FERC Order 2000 . .148
The Current Stalemate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
State Restructuring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150
Separating the Vertical Utility Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
Allowing Retail Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
Continued Regulation of the Monopoly Function . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
The California Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153
Restructuring in Other Countries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
S E C T I O N T H I R T E E N : M A R K E T D Y N A M I C S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 9
Supply and Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
Short-term Supply and Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161
Long-term Supply and Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
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U N D E R S T A N D I N G T O D A Y ’ S E L E C T R I C I T Y B U S I N E S S

6. The Current Supply/Demand Situation in the U.S. . . . . . . . . . . . . . . . . .162
Pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
Indexes and Trading Hubs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
Price Volatility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
The Wholesale Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
Energy and Generation Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
Forward Markets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
Spot Markets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
Transmission Rights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
Financial Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170
The Retail Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170
Utility Retail Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171
Competitive Retail Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172
ESCO and other Energy Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
S E C T I O N F O U R T E E N : M A K I N G M O N E Y A N D M A N A G I N G R I S K . . . . . . . . 1 7 5
How Market Participants Create Profits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
How a Utility Makes Money —Traditional Method . . . . . . . . . . . . . . . . .176
How a Utility Makes Money — Incentive Regulation . . . . . . . . . . . . . . . .178
How Unregulated Market Participants Make Money . . . . . . . . . . . . . . . .178
Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
Choices for Managing Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
Physical Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
Financial Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
Speculation versus Hedging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
Hedging Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
Value at Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184
S E C T I O N F I F T E E N : T H E F U T U R E O F T H E E L E C T R I C I T Y B U S I N E S S . . . . . . . 1 8 7
A Review of Market Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
The Future of the Generation Sector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .188
The Future of Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189
The Future of Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189
The Future of System Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
The Future of Retail Marketing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
A Sustainable Energy Future? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191
A P P E N D I X A : G L O S S A R Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 5
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C O N T E N T S
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7. A P P E N D I X B : U N I T S A N D C O N V E R S I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 7
A P P E N D I X C : A C R O N Y M S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 9
A P P E N D I X D : I N D E X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 5
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U N D E R S T A N D I N G T O D A Y ’ S E L E C T R I C I T Y B U S I N E S S