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Pré-Publication, Document De Travail Année : 2023

Optimal Price Menu Design of Electric Vehicle Charging Stations Providing Demand Response

Conception de Menu de Prix Optimal pour les Stations de Recharge de Véhicules Électriques Fournissant une Réponse à la Demande

Résumé

The growing adoption of Electric Vehicles (EVs) creates new challenges due to the increasing charging demand, but also opportunities for EV Charging Station Operators (CSOs) to leverage EV user flexibility. In this work, we consider an EV CSO who offers several power rates at different prices, and explore the problem of optimal price menu design. In this setting, EV users are inflexible in their parking duration but flexible in terms of their energy demand, and choose the option that maximizes their welfare, i.e., their utility minus their cost of charging. We formulate the optimal price menu design problem for a profit maximizing CSO as a Mixed Integer Linear Programming problem, which we compare against the outcome of social welfare maximization problem. We further account for the provision of demand response by the CSO, i.e., lowering its power consumption for a certain period given a certain price for remuneration, by adjusting the price menu (in real time), so as to discourage EV users with a lower need for energy from choosing higher power rates. Our numerical demonstrations provide useful insights on the construction of the optimal price menu.
L'adoption croissante des véhicules électriques (VE) crée de nouveaux défis en raison de la demande croissante de recharge, mais offre également des opportunités aux exploitants de stations de recharge de véhicules électriques (CSO) pour tirer parti de la flexibilité des utilisateurs de VE. Dans ce travail, nous considérons un CSO de VE qui propose plusieurs tarifs de puissance à différents prix, et explorons le problème de la conception optimale du menu des prix. Dans ce contexte, les utilisateurs de VE sont inflexibles dans la durée de leur stationnement mais flexibles en termes de leur demande énergétique, et choisissent l'option qui maximise leur bien-être, c'est-à-dire leur utilité moins le coût de la recharge. Nous formulons le problème de conception du menu des prix optimal pour un CSO cherchant à maximiser ses profits comme un problème de programmation linéaire mixte en nombres entiers, que nous comparons au résultat d'un problème de maximisation du bien-être social. Nous tenons également compte de la fourniture de réponse à la demande par le CSO, c'est-à-dire la réduction de sa consommation d'énergie pendant une certaine période donnée un certain prix pour la rémunération, en ajustant le menu des prix (en temps réel), de manière à décourager les utilisateurs de VE ayant un besoin moindre en énergie de choisir des tarifs de puissance plus élevés. Nos démonstrations numériques fournissent des insights utiles sur la construction du menu des prix optimal.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04362535 , version 1 (22-12-2023)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : hal-04362535 , version 1

Citer

Alix Dupont, Jean-Baptiste Breal, Yezekael Hayel, Panagiotis Andrianesis. Optimal Price Menu Design of Electric Vehicle Charging Stations Providing Demand Response. 2023. ⟨hal-04362535⟩
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