Nouvelle étude E-CUBE : L’intégration de l’effacement dans les systèmes électriques – Enseignements

Pour en savoir plus : Présentation détaillée de l’étude (anglais)

L’effacement de consommation est de plus en plus considéré comme une solution compétitive pour participer à la gestion du système électrique. L’ouverture des marchés électrique a modifié profondément le rôle de l’effacement, qui était historiquement porté par les utilities. E-CUBE a réalisé une étude sur l’intégration de la demand response dans 4 marchés phares (Californie, Grande Bretagne, France, la plaque de PJM aux E.U.) afin d’analyser les évolutions récentes de l’effacement.

Le périmètre de jeu de l’effacement a évolué ces dernières années. L’effacement sur les marchés a débuté avec les marchés de réserves (ex : mécanisme d’ajustement (FR), STOR (GB)). Aux E.U., le marché de l’effacement s’est ensuite étendu aux marchés de gros de l’énergie et aux marchés de capacité. Ces deux marchés sont depuis devenus les principales sources de revenus de l’effacement. Enfin, l’utilisation de l’effacement au niveau local, comme actif de flexibilité pour le distributeur, est une source de revenu qui émerge actuellement, en Angleterre notamment.

Ces évolutions ont modifié les contraintes portant sur l’effacement. Sur le marché des services systèmes, ces contraintes étaient importantes (délai d’activation court), mais le nombre d’activations et la durée étaient des paramètres souvent restreints voire fixés. La participation des effacements avec de longs délais d’activation a pu être permise par l’accès aux autres marchés. A l’inverse, la fréquence d’activation et la durée ont pu s’allonger. PJM illustre bien ce cas, avec la création de nouveaux contrats sur le marché de capacité, qui permettent au gestionnaire du système de plus longues activations et un nombre illimité d’appels. La réduction des contraintes techniques permet d’augmenter le potentiel d’effacement, mais il peut être accompagné du transfert de certains risques vers l’opérateur d’effacement, comme le risque du volume d’activation.

La mesure de l’effacement est une difficulté technique qui peut limiter le développement de l’effacement. Le compteur requis et la courbe de charge de référence sont les deux paramètres clés de cette mesure. PJM est le gestionnaire de réseau le plus flexible, offrant le choix de la méthode de calcul de la courbe de référence parmi 8 suggérées voire avec une courbe personnalisée, dans la mesure où il est démontré qu’elle évalue la charge avec moins de 20% d’erreur. Cette flexibilité permet de maximiser le potentiel d’effacement pouvant participer.

La compensation de l’effacement et du fournisseur a fait l’objet de nombreux débats, notamment aux Etats-Unis. Le régulateur américain (la FERC) a décidé, en 2011, que l’effacement devait être rémunéré au prix spot du marché. Dans ce mécanisme, il n’y a pas de compensation du fournisseur, et c’est l’ensemble des acteurs du marché qui participent à payer l’effacement. Un seuil de prix de marché (Net Benefit Test) s’assure que l’effacement ne peut être payé qu’en cas de bénéfice économique pour le système. A l’inverse, le système NEBEF en France revient à rémunérer l’effacement au prix de marché minoré par le prix de détail, et de compenser le fournisseur à hauteur de ce prix de détail. Enfin, le système britannique consiste à laisser les écarts prendre en charge la rémunération du fournisseur, tandis que l’opérateur d’effacement est rémunéré par appel d’offre des réserves (STOR). Ces trois choix illustrent des logiques différentes et désirent répondre différemment à la problématique de rémunération qui mêle efficacité économique (seuil de prix ou compensation du fournisseur) et aspects pratiques (détermination du prix de détail).

Enfin, certaines régions proposent d’offrir une prime à l’effacement, comme ce qui est prévu dans la loi « Brottes » en France. Ajoutée à la compensation, l’objectif de la prime est d’intégrer les externalités offertes par l’effacement (réduction des pertes, des émissions de CO2, etc.)

L’ensemble de ces paramètres (marché, contraintes, mesure, compensation, prime) déterminent un cadre plus ou moins favorable à l’intégration de l’effacement. Nos travaux montrent que les régions étudiées cherchent à obtenir un équilibre entre un cadre trop rigide limitant le développement de l’effacement, ou un cadre trop souple mettant en péril la stabilité et la qualité du système électrique et de ses marchés.