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L'importance de la flexibilité de la demande pour la gestion du système électrique

La flexibilité de la demande représente un facteur d’optimisation du système électrique susceptible de favoriser la transition énergétique

La gestion active de la demande en électricité (ou flexibilité de la demande) repose sur l’aptitude des consommateurs à adapter temporairement et de façon non récurrente leur consommation en réponse à un signal externe (signal tarifaire, sollicitation d’un opérateur d’effacement, etc.) pour répondre à des besoins ponctuels du système électrique.

Cette gestion active se distingue de l’efficacité énergétique. Cette dernière consiste, à travers une optimisation interne au site de consommation de l’utilisation de l’énergie (utilisation au plus près des besoins, isolation, etc.), à réduire de façon pérenne le niveau moyen de consommation d’énergie sans réponse à un quelconque signal (ordre et prix) qui relaierait les besoins ponctuels du système électrique (cependant, le niveau de prix est un élément déterminant dans l’intérêt des actions d’efficacité énergétique : plus l’énergie est chère, plus ces solutions sont rentables). La gestion active de la demande au bénéfice du système électrique répond à une autre logique : la consommation prévisionnelle du consommateur est modifiée pour rendre un service au système électrique.

Cette flexibilité peut être mise en œuvre par différents moyens (signaux tarifaires, pilotage direct de certains usages) et peut porter sur plusieurs types d’usage (y compris le démarrage de moyens d’autoproduction). Elle peut présenter des caractéristiques techniques différentes selon les consommateurs et les usages concernés (durée de l’effacement, existence et forme du report de consommation, etc.).

Il existe une grande diversité de gisements de flexibilité sur :

  • des sites résidentiels, en majeure partie grâce au chauffage électrique, mais aussi la production d’eau chaude sanitaire et à terme la recharge des véhicules électriques ;
  • des sites tertiaires, par exemple par le pilotage de la ventilation dans les immeubles de bureaux ;
  • et sur les sites industriels où chaque processus de production présente des opportunités et des contraintes propres.

La gestion active de la demande représente un levier supplémentaire, par rapport aux leviers « classiques » d’optimisation que sont les flexibilités du parc de production thermique et hydraulique, pouvant contribuer :

  • à l’adéquation long terme de l’offre et de la demande (c’est-à-dire à la réduction des besoins en capacités de production de pointe) ;
  • à l’équilibre offre/demande aux horizons journaliers, infra-journaliers et temps réel (ajustement, services système en fréquence) ;
  • à la réduction des besoins de renforcement des réseaux ;
  • à la réduction des coûts de gestion des contraintes du réseau ;
  • et à l’amélioration de la qualité de l’électricité (notamment à travers la réduction du risque d’énergie non distribuée pour une cause relative au réseau).

La transition énergétique est amenée à faire évoluer les modes de production et leur localisation (insertion des EnR). La flexibilité sur la demande constitue un levier susceptible de relever les défis associés à la transition énergétique (intégration de production d’énergie renouvelable mettant en œuvre une énergie fatale à caractère aléatoire, modification de la localisation des moyens de production, etc.) dans des coûts maîtrisés.

L’intérêt économique de la flexibilité de la demande

Dans le cadre du plan « Réseaux électriques intelligents » de la Nouvelle France Industrielle, RTE a réalisé avec l’appui d’un groupe de travail réunissant divers acteurs concernés par les Smart grids (Acteurs institutionnels (Direction Générale des Entreprises du Ministère de l’Économie, de l’Industrie et du Numérique, l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie, services de la Commission de régulation de l’énergie), industriels fabricants de solutions Smart grids (Schneider Electric Industries, Alstom Grid), producteurs/fournisseurs d’électricité (EDF, Engie), gestionnaires de réseau de distribution (ERDF, URM) et monde académique (Laboratoire de génie électrique de Grenoble – G2ELAB et Alliance nationale de coordination de la recherche en énergie – ANCRE) une évaluation du potentiel économique de différentes solutions de Smart grids dont diverses solutions de gestion active de la demande. Ces travaux, restitués sous forme d’un rapport public permettent d’identifier la valeur économique (ainsi que l’intérêt environnemental et les effets sur l’emploi) des différentes solutions de gestion active de la demande dans les secteurs résidentiel, tertiaire et industriel.

Ces analyses montrent un intérêt économique, au sens de l’intérêt collectif, très net dans un scénario de transition énergétique pour les effacements industriels. Les effacements sur site tertiaires et résidentiels présentent un potentiel de rentabilité, mais des incertitudes sur les coûts et les caractéristiques ne permettent pas à ce stade d’assurer une garantie quant à l’intérêt économique pour la collectivité. Il apparaît néanmoins que, sous condition de mutualisation des coûts avec d’autres services au sein de l’habitat, le déploiement de solutions de flexibilité de la demande dans le secteur résidentiel présente un intérêt économique dans le scénario de transition énergétique envisagé par les pouvoirs publics.

Des travaux complémentaires ont été identifiés pour permettre de mieux appréhender le potentiel technico-économique des différentes solutions de flexibilité sur la demande. Il s’agira notamment de s’interroger sur le niveau de pénétration économiquement pertinent pour le système de ces solutions et, dans un calendrier à l’initiative des gestionnaires de réseaux publics de distribution, d’intégrer des composantes de valorisation pour les réseaux de distribution. La valeur pour les réseaux de distribution n’a pas été évaluée à ce stade parce que les échéances de ces travaux se sont avérées incompatibles pour les gestionnaires de réseaux de distribution avec le calendrier des retours d’expérience de leurs travaux, structurés autour des démonstrateurs auxquels ils participent.

Le cadre réglementaire évolue pour permettre la valorisation explicite de la flexibilité de la demande

La flexibilité sur la demande en électricité n’est pas une solution nouvelle en France. Les gisements de flexibilité ont historiquement, été développés à travers des offres tarifaires (signaux heures pleines/heures creuses, effacement jour de pointe, Tempo).

Depuis plusieurs années, le cadre législatif (article L. 271-1 du code de l’énergie) et réglementaire a ouvert la possibilité d’une valorisation explicite de cette flexibilité par des opérateurs agissant sur des sites dont ils ne sont pas fournisseurs et sans l’accord de ce dernier. Les différents mécanismes de marchés mis en place par RTE en concertation avec les acteurs du système électrique permettent aujourd’hui la participation explicite de la flexibilité de la demande dans les mêmes conditions que les moyens de production.

La participation explicite nécessite de mesurer/vérifier les effacements réalisés afin de certifier à l’ensemble des acteurs concernés la réalité et le volume d’effacement. Cette certification repose sur l’évaluation de la différence entre le volume d’électricité que le consommateur final aurait consommé en l’absence de l’effacement et sa consommation effective. En application du décret n° 2014-764 du 3 juillet 2014 relatif aux effacements de consommation d'électricité, RTE est responsable de cette certification.

Enfin, des enjeux sur l’évaluation d’effets de bord (notamment effet de report en énergie) font l’objet de travaux de RTE qui seront rendu publics à l’automne 2015.


Cette contribution a été rédigée par RTE.


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