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Interview de Nicolas Charton (E-Cube) :

Pouvez-vous nous présenter les différents types d’effacement qui permettent d’accroître la flexibilité du système électrique ?

La flexibilité de la demande s’est historiquement concentrée sur l’effacement, c'est-à-dire la réduction de consommation. Avec le développement des énergies renouvelables, la stimulation de consommation pourrait aussi être amenée à se développer afin d’absorber les pics de production.

On peut distinguer trois grands types de flexibilité de la demande :

  • l’effacement s’appuyant sur un moyen d’autoproduction, généralement un groupe électrogène. Vu du réseau, cette activation est l’équivalent d’une baisse de consommation, même s’il ne s’agit pas de flexibilité sur la demande en tant que telle. Ce type d’effacement est très développé et représente plus de la moitié du gisement Effacement jour de pointe (EJP) en France, notamment parce qu’il s’appuie sur des groupes de production déjà existants (générateurs de secours ou cogénération) ;
  • l’effacement « diffus », s’appuie généralement sur l’inertie (ex : thermique pour les bâtiments résidentiels et tertiaires) ou sur des micro-stockages (ex : réseau de distribution d’eau). Ce type d’effacement passe par une agrégation massive (plusieurs centaines ou milliers de sites), un foisonnement et donc une automatisation des activations. Il est porté par des sociétés qui s’appuient sur des technologies « Internet des objets » comme Voltalis dans le résidentiel ou encore Actility Energy pour les usines de traitement d’eau ;
  • l’effacement « industriel », utilise la flexibilité des processus industriels, soit par la constitution de stocks intermédiaires (broyeurs de fibre de bois dans l’industrie du papier, broyeur à granulat dans l’industrie du ciment), soit par l’arrêt pur et simple du processus. (chimie du chlore, production d’aluminium). Un des pionniers de ce type d’effacement a été Energy Pool en France.

Principales sources d’effacement et rationnel économique lié

Chacun de ces effacements présente des spécificités (localisation, valeur de puissance ou énergie, temps de réaction, structure de coût, etc.) qui le rend plus ou moins adapté aux différents services dont le système électrique a besoin.

Quels sont les avantages que procure l’effacement pour la collectivité ?

Vu de la collectivité, l’effacement est avant tout un outil permettant d’optimiser le système électrique. Tout d’abord, l’effacement permet d’optimiser les investissements dans le parc de production et son coût de fonctionnement (combustible, maintenance). On peut à ce titre distinguer trois grandes valeurs possibles :

  • la valeur de capacité. Au même titre que les capacités de production d’électricité, les effacements constituent un moyen de gestion de l’équilibre offre-demande et participent de ce fait à la sécurité d’approvisionnement du système électrique, notamment pendant les périodes de pointe en France ;
  • la valeur « énergie ». La flexibilité de la demande permet, en supprimant ou en déplaçant une consommation, d’optimiser les appels aux moyens de production et donc, au global, les coûts de combustible pour la collectivité. Cette optimisation peut se traduire par une hausse de la consommation lorsque le coût marginal de production est faible (par exemple, forte production éolienne), ou une baisse lorsque le coût marginal est élevé (par exemple, utilisation d’une turbine à combustion) ;
  • la valeur en services système. Les effacements peuvent être utilisés pour leur capacité à compenser rapidement des aléas techniques ou des erreurs de prévisions de l’équilibre offre/demande sur le système électrique.

Toujours au sein du système électrique, l’effacement peut aussi procurer des avantages par rapport aux réseaux publics de transport et de distribution d’électricité :

  • une réduction des pertes. Au même titre que l’utilisation de productions proche de la consommation (par exemple, autoconsommation), l’effacement peut potentiellement réduire les pertes de consommation. La totalité des pertes représentent aujourd’hui environ 7 à 8 % de la consommation nette d’électricité française. La réalité de cette économie dépend cependant fortement de l’effet report, de la localisation de l’effacement et reste complexe à quantifier notamment sur le réseau de transport ;
  • une optimisation des investissements des réseaux ou une augmentation de leur capacité d’accueil (énergies renouvelables, consommateurs). En effet, certaines zones du réseau peuvent être contraintes par des congestions en soutirage ou en injection. L’effacement ou la stimulation de consommation peuvent permettre de régler ces contraintes sans investir immédiatement.

En complément de ces valeurs pour le système électrique, un ensemble d’externalités potentielles peuvent être identifiées (économies d’énergie, réduction des émissions de CO2). Ces externalités sont analysées dans le rapport réalisé pour la CRE dans le cadre des travaux sur la « prime effacement ». Ces externalités telles que la valeur de réduction des émissions de CO2 ou la valeur en économies d’énergie sont très dépendantes de l’effet report, c’est-à-dire un effacement réalisé en décalant dans le temps une consommation.

Comment valoriser ces différents services ?

Concernant les services au système électrique, la valorisation de la flexibilité de la demande s’est historiquement appuyée sur les tarifs de fourniture (heures pleines, heures creuses, EJP, etc.).

Plus récemment, une succession d’évolutions réglementaires du market design depuis 2007 (lancement de l’expérimentation sur l’ajustement diffus) a progressivement permis une valorisation de plus en plus étendue des services de l’effacement, et ceci de manière indépendante de la fourniture. À chaque fois, la mise en œuvre de mécanismes d’estimation de l’effacement et de contrôle s’est révélée clé pour le maintien d’un market design efficace. Des contrôles trop poussés pourraient générer des coûts prohibitifs et limiter le développement de l’effacement. À l’inverse, le modèle américain (plaque PJM) montre que des dérives peuvent apparaitre sans contrôle suffisant.

On distingue différents mécanismes mis en œuvre :

  • pour la capacité, le mécanisme de capacité mis en place par RTE pour l’hiver 2017 permet une valorisation des capacités de production comme d’effacement. Smart Grid Energy, un agrégateur d’effacement, a d’ailleurs été l’un des premiers à recevoir une certification pour ses capacités ;
  • pour l’énergie, le mécanisme NEBEF dont les règles « 2.0 » sont entrées en vigueur fin 2014, permet une valorisation des « négawattheures » sur les marchés de gros. Même si son utilisation reste confidentielle pour l’heure, ce mécanisme pose les bases d’un recours massif aux effacements, notamment pour faciliter l’intégration des énergies renouvelables ;
  • pour la flexibilité, différents dispositifs existent. Certains sont dédiés à l’effacement (appel d’offre effacement), d’autres lui ont été ouverts (réserves rapides, complémentaires, etc.). Concernant les réserves primaires et secondaires, c'est-à-dire celles avec le temps de réaction le plus court, RTE est en train de les ouvrir à l’effacement.

Pour le réseau, le Tarif d’utilisation des réseaux public d’électricité (TURPE) offre un reflet très imparfait de la valeur. Il s’agit d’une des nouvelles frontières de valorisation des services de l’effacement. Une exploitation plus poussée de la flexibilité pour optimiser les investissements dans les réseaux, notamment pour le réseau public de distribution, pourrait passer par la mise en place de mécanismes dédiés comme des appels d’offres locaux. Le projet de loi sur la transition énergétique devrait mettre en place dans son article 58 une expérimentation locale de services de flexibilité pour le réseau public de distribution. C’est une des premières étapes, au côté des nombreuses expérimentations engagées notamment par les gestionnaires de réseaux publics de distribution, pour initier le développement de cette nouvelle utilisation de la flexibilité.


Nicolas Charton
27 août 2015



Nicolas Charton, manager au sein d’E-CUBE Strategy Consultants, possède plus de 6 ans d’expérience dans le conseil en stratégie dans le secteur de l’énergie. Il est responsable des pôles « Économie de la flexibilité des systèmes énergétiques » et « Énergie et digital » au sein d’E-CUBE. Il est notamment enseignant d’un cours sur les modèles d’affaires Smart Grids dans l’option « Machine & Énergie » des Mines ParisTech, et auteur d’une dizaine de publications sur ces sujets. Il est diplômé de l'Ecole des Mines ParisTech.

E-CUBE Strategy Consultants est une structure de conseil en stratégie spécialisée dans les secteurs de l’énergie, de la mobilité et des infrastructures. Créée en 2008 par Pierre Germain et Alexandre Bouchet, elle comprend une vingtaine de consultants dans son bureau parisien. E-CUBE dispose d’une couverture internationale via ses bureaux (Suisse, Belgique) ; ses représentants (Inde, Chine) ; ses partenaires (Allemagne, Brésil, États-Unis, Maghreb). Ses travaux couvrent l’ensemble des problématiques de directions générales : analyse stratégique, économiques, marketing, évolution des organisations ou performance opérationnelle.
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