Les nouveaux mécanismes de marché dans les systèmes électriques

Les outils de marché : la part immatérielle du réseau de transport d’électricité 04/05/2014
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2014-2:10851

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Les nouveaux mécanismes de marché dans les systèmes électriques

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	    <date dateType="Updated">Thu 26 Jan 2017</date>
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REE N°2/2014 25 LES GRANDS DOSSIERSIntroduction Un des domaines d'expertise du gestionnaire de réseau de transport d'électricité consiste à évaluer l'offre de production et les besoins de consommation à moyen et long terme. Cette faculté permet de rechercher et de prévoir des solutions pour assurer durablement l'équilibre entre l'offre et la demande d'électricité, il s'agit pour RTE de développer sa capacité à s'adapter à un contexte fortement évolutif : développe- ment d'énergies renouvelables intermittentes, consommation d'électricité de plus en plus vola- tile et intégration des technologies de l'informa- tion et de la communication. La responsabilité de RTE – offrir un accès durable, écono- mique et sûr à une énergie électrique largement décarbonée – va bien au-delà de la représentation induite par l'expression « transport d'électricité ». L'amélioration de la performance du matériel technique et industriel de RTE est un prérequis. Ce matériel évolue, les politiques de maintenance poursuivent une démarche constante d'optimisation de ses activités et le domaine des compétences nécessaires à l'entretien du patri- moine industriel s'élargit. A titre d'exemple, au cours de ces cinq dernières années RTE a développé un réseau de fibres optiques qui s'étend aujourd'hui sur 20 000 km. Ce réseau de télécommunication a permis d'automatiser une grande par- tie des opérations de contrôle et de surveillance du réseau et d'améliorer le service rendu, notamment s'agissant de la qualité d'électricité. Mais RTE développe aussi des logiciels pour mieux exploiter et piloter les flux d'électricité à travers son réseau. Ainsi, les besoins de prévision de l'énergie produite par les parcs éoliens et photovoltaïques nous ont conduits à mettre en service conjointement avec ERDF un nouvel outil informatique : IPES (Insertion de la Production Eolienne dans le Système). Ce système innovant permet d'être informé mi- nute par minute de la production éolienne et photovoltaïque et d'établir des prévisions de production jusqu'à 48 heures (c'est l'une des premières briques des smart grids de demain). Le développement des infrastructures de transport d'électri- cité intègre de nouvelles technologies et est accompagné par de nouveaux modes de concertation et d'échange avec les parties prenantes, des initiatives qui contribuent davantage en- core à la vitalité des territoires. Elles peuvent cibler des personnes éloignées de l'emploi ou soutenir des PME innovantes. Enfin, le rôle de RTE, archi- tecte du marché de l'électricité, s'est fortement développé au cours des 10 dernières années et reste trop peu connu. Il ne s'agit plus aujourd'hui d'examiner la seule composition du bouquet électrique mais bien d'observer le système élec- trique dans son ensemble. Les mécanismes de marché agissent sur toute la chaine de valeur de l'électricité à travers les signaux économiques qu'ils émettent. La gestion et la conception de ces mécanismes confèrent à RTE une responsabilité à l'égard de l'ensemble du système électrique et de ses acteurs qu'ils soient producteurs, consommateurs, fournisseurs ou traders. Cette expertise est indispensable pour répondre aux enjeux présents et à venir et est un pivot de la faculté d'anticipation de RTE. Le marché européen de l’électricité : un vecteur d’optimisation économique La libéralisation des marchés du gaz et de l'électricité a commencé de manière pleinement opérationnelle en 1996, date de la directive fondatrice de la construction du marché intérieur de l'énergie. Elle se donne pour objectif une meil- leure utilisation des moyens de production et des capacités de transport de l'électricité à l'échelle européenne, grâce à la mise en concurrence. Pour permettre à des flux d'électri- cité de traverser l'Europe, deux éléments sont nécessaires : un élément physique, à savoir l'existence d'interconnexions transfrontalières, et un cadre de règles permettant les échanges commerciaux. L'architecture du marché européen de l'électricité a ainsi été pensée pour que les opérateurs puissent commercer, optimiser leur portefeuille, gérer leurs risques, anticiper leurs positions , c'est-à-dire faire fonction- ner efficacement les centrales de production et les réseaux en lien avec les sites de consommation. A cet égard, le couplage des marchés par les prix, qui couvre aujourd'hui la France, le Benelux, l'Allemagne, la Grande-Bretagne et la Scandinavie, permet d'utiliser les moyens de production selon leur mérite économique tout en optimisant l'utilisation Les outils de marché : la part immatérielle du réseau de transport d’électricité Dominique Maillard Président du directoire de RTE 26 REE N°2/2014 LES GRANDS DOSSIERS Introduction des infrastructures. Il concerne près de 75 % de la consom- mation européenne et sera étendu au sud-ouest de l'Europe au cours de l'année 2014. Au total, les échanges entre pays renforcent l'efficacité collective. De nouveaux outils pour plus de flexibilité du système électrique Notre façon de produire et de consommer l'énergie élec- trique se transforme. Longtemps, le système électrique a été conditionné par la prévisibilité de la consommation : des moyens de production « pilotables » s'adaptaient aux besoins de consommation. Le gestionnaire de réseau de transport ajustait cette offre jusqu'au plus près de la demande. Au- jourd'hui, le développement des énergies éolienne et photo- voltaïque nous amène à gérer une part de production variable mais cependant assez prévisible à court terme. Parallèlement, le pic de consommation augmente en France deux fois plus vite que la consommation annuelle d'électricité et est à l'ori- gine d'une situation paradoxale : alors que les moyens de pro- duction sont parfaitement capables de fournir les 500 TWh que représente la consommation brute annuelle de l'hexa- gone, il devient de plus en plus difficile de faire face à des si- tuations ponctuelles et occasionnelles du type de la vague de froid de février 2012. Par ailleurs, avec le développement des nouvelles technologies, sont apparus de nouveaux appareils électriques et de nouveaux usages : aujourd’hui les écrans LCD, les smart phones, les box télécoms, les tablettes… de- main les véhicules électriques ou les pompes à chaleur. La consommation d’électricité devient de plus en plus volatile et l’exercice de l’équilibre offre-demande s’avère de plus en plus complexe. L’enjeu dès aujourd’hui est de progresser vers une gestion plus flexible de cet équilibre et, en particulier, vers une consommation plus souple de l’électricité. A ce titre, RTE est le seul gestionnaire de réseau de trans- port à proposer un dispositif valorisant les effacements de consommation. NEBEF1 est un mécanisme innovant, qui per- met aux consommateurs ou à des opérateurs d'effacement agissant pour le compte des consommateurs de valoriser directement leurs effacements de consommation sur le mar- ché de l'électricité. Le premier effacement de ce type a eu lieu en janvier 2014. Un agrégateur basé dans le sud-ouest de la France a permis à un papetier norvégien de valoriser sur le marché 2 h d’effacement de consommation pour un volume de 63 MWh. Le rôle de l'agrégateur est fondamental : il fluidifie l'accès au marché et permet de foisonner plusieurs sites industriels, en diminuant les risques. Autre avancée importante, la conception d'un mécanisme de capacité pour répondre au problème croissant de la ges- tion du pic de consommation en France. En application de 1 Notification d’Echange de Bloc d’Effacement. la loi, RTE a proposé un dispositif pour rémunérer la contri- bution de toutes les capacités de production comme d'effa- cement à la sécurité d'alimentation électrique. Il valorise la capacité à produire (et donc à être disponible dans le cas de situations tendues ou ponctuelles) ou à s'effacer, et non plus seulement l'énergie produite. Le projet de règles pro- posées par RTE a fait le fruit d'un long processus de concer- tation avec les acteurs. A terme, ce mécanisme permettra également d'accompagner une part croissante et significative d'énergies renouvelables dans le système électrique français. Une expertise reconnue Ainsi, RTE se mobilise pour rechercher des solutions qui anticipent les évolutions du système électrique. Cette exper- tise va de pair avec l’analyse des dysfonctionnements qui viennent aujourd’hui perturber les signaux économiques. Le marché de l'électricité ne dispose plus des signaux néces- saires à l'accompagnement de la transition énergétique. Le financement des ENR hors marché (en France, par des tarifs garantis d'achat) se traduit sur le marché de gros de l'élec- tricité par des prix trop faibles pour inciter à investir dans de nouveaux moyens de production conventionnels ou de stockage hydraulique. La coexistence de deux systèmes de rémunération de la production d'électricité – à travers le mar- ché ou subventionné – perturbe le rôle joué par les signaux économiques. Le développement du gaz de schiste aux Etats-Unis a entraîné une baisse du prix du charbon à l'in- ternational et favorisé l'utilisation du charbon en Europe par rapport au gaz produit ou importé en Europe. Enfin, le prix du CO2 est trop faible pour encourager les investissements dans des technologies faiblement émettrices ou dans des cycles combinés au gaz qui peinent à trouver leur rentabilité. Ces moyens de production sont pourtant utiles pour compenser l'intermittence des ENR. Au-delà de la valorisation des effacements et du méca- nisme de capacité, il devient nécessaire de revoir les mé- canismes de soutien des énergies renouvelables. Une consultation a été lancée à ce sujet par la Direction Générale de l'Energie et du Climat (DGEC) en décembre 2013. RTE a répondu à cette consultation tant sur les aspects d'intégra- tion au système électrique que sur les aspects économiques des mécanismes de soutien envisageables. RTE propose une meilleure intégration technique des ENR en améliorant l'observabilité et la prédictibilité de cette production pour l'exploitation du système électrique mais aussi en permettant aux ENR de participer activement à la gestion du système électrique. Au plus près de la demande, RTE peut solliciter les producteurs d'électricité à la hausse ou à la baisse pour ajuster la production aux besoins de consommation. Jusqu'ici, les ENR ne participaient pas à cet ajustement en temps réel. Pour mieux les intégrer dans le REE N°2/2014 27 LES GRANDS DOSSIERSIntroduction système électrique, RTE propose de faire participer les ENR au mécanisme d'ajustement. S'il est difficile aux producteurs d’ENR de s'engager sur des offres à la hausse, il leur est par contre très facile de couper ou de diminuer leur production. RTE plébiscite également une meilleure intégration éco- nomique des ENR. Le système actuel procure une grande sécurité financière aux investisseurs mais demeure trop centralisé et écarte du marché les installations subventionnées, conduisant à des inefficacités : lors de périodes de faible consommation, couper des éoliennes peut s'avérer plus économique que d'arrêter (pour les redémarrer ensuite) des centrales thermiques. RTE, en proposant un système de sub- vention ouvert et bien inséré dans le mar- ché, croit en la capacité des acteurs à se mobiliser pour trouver des solutions de gestion efficaces et innovantes. Il ne s'agit pas d'imposer un schéma particulier, mais de donner un maximum de souplesse dans l'organisation du secteur. Dans ce cadre, des services d'agrégation de production renouvelable pourraient s'avérer pertinents. Vers des réseaux de plus en plus intelligents Les mécanismes de marché font partie de la panoplie d’outils indispensables à l’émergence des supergrids de de- main, au même titre que le développe- ment de lignes HVDC ou de l’intégration de systèmes d’information performants qui permettront l’interaction efficace entre tous les acteurs du système élec- trique. Vecteurs d’intégration européenne et d’optimisation économique du sys- tème électrique, contributeurs à la sécu- rité d’alimentation électrique et leviers de la transition énergétique, leur rôle reste pourtant largement sous-estimé et est parfois présenté comme un simple pallia- tif à des dysfonctionnements ponctuels. Espérons que ce dossier permettra aux lecteurs de REE de mieux comprendre leur valeur ajoutée. Dominique Maillard né à Paris, le 28 mars 1950, est diplômé de l’Ecole polytechnique et de l’Ecole des mines de Paris. Il a consacré la quasi-totalité de sa vie profession- nelle au secteur de l’énergie. De 1998 à 2007, Il a notamment occu- pé le poste de directeur général de l’énergie et des matières premières et a présidé le Conseil de direction de l’Agence internationale de l’énergie (2002-2003). Depuis mai 2007, D. Maillard est Président du directoire de Réseau de transport d’électricité (RTE). Il a été recon- duit dans ses fonctions pour 5 ans, le 1er septembre 2010. Il préside également depuis décembre 2012, la Fondation nationale entreprise et performance (FNEP). Le mécanisme de capacité français Par Réseau de transport d’électricité (RTE) ........................................................................................................................p. 28 La création dans le système électrique français d’un mécanisme de capacité et d’un marché de capacités Par Maurice Méda ........................................................................................................................................................................... p. 33 Les contraintes imposées aux réseaux européens par l’injection d’électricité intermittente Par Jacques Percebois ....................................................................................................................................................................p. 40 La place du consommateur dans les nouveaux mécanismes de marché Par Emilie Scholtès, Anne-Sophie Chamoy, Anne-Soizic Ranchère ...............................................................................p. 46 LES ARTICLES