samedi 9 novembre 2024

L’entêtement : une exception française

 

L’entêtement : une exception française

Jean Pierre Riou

Mis à jour le 11/11/2024

L’évolution de la production électrique européenne a amené son gestionnaire de réseau Entsoe à en identifier les 2 risques majeurs pour la sécurité de l’approvisionnement électrique :-

-          - L’augmentation de la part d’énergies renouvelables qui augmente les risques d’écroulement du réseau par manque d’inertie.

---      -    La diminution de la production renouvelable qui empêche alors de « couvrir la demande pendant les périodes de pénurie prolongées avec une très faible production d’énergie renouvelable variable (VRE), comme les semaines d’hiver sans vent ».

 

L’Allemagne vient de faire l’expérience de ce second paramètre avec le Dunkelflaute de novembre, ou période  sombre  et sans vent, qui fait grimper les prix de l’électricité dès que le froid arrive. La prudence allemande, développée dans cet article, y sera confrontée à l’exception européenne de l'entêtement français qui préfère s’appuyer sur les caprices du vent.

La prudence allemande

Le 6 novembre 2024, les éoliennes allemandes n’ont quasiment rien produit de la journée, tombant même à 44,2 MW, dont rien du tout pour l’éolien en mer à 14 heures, soit un facteur de charge de 0,06% pour les 71 720 MW éoliens installés en Allemagne.


Source : production électrique (éoliennes) institut Fraunhofer

Sa mise en route de moyens de pointe a porté le prix du MWh allemand à 820 € lors du pic de consommation, contre 128 €/MWh en France au même moment, la saturation des interconnexions leur interdisant alors d’importer davantage. Malgré le prix à payer ponctuellement, l’électricité a été fournie. Pour mémoire, le coût de l'énergie non distribuée mentionné à l'article L. 141-7 du code de l'énergie est fixé à 33 000 €/MWh.
Et le critère de sécurité d'approvisionnement du système électrique mentionné à l'article D. 141-12-6 du code de l'énergie est tel que :
- la durée moyenne de défaillance annuelle est inférieure à trois heures ; et
- la durée moyenne de recours au délestage pour des raisons d'équilibre offre-demande est inférieure à deux heures.

Pour répondre au défi de telles pannes de vent, l’Allemagne a fait le choix d’entretenir un doublon pilotable de centrales thermiques, essentiellement à gaz, dont les scénarios à long terme n’ont pas prévu de se passer, pour faire face à l’électrification programmée des usages. L’illustration de l’évolution du parc thermique envisagée dans le scénario de référence de l’institut Fraunhofer, ci-dessous, est édifiante sur ce point, malgré l’augmentation prévue, dans ce même scénario de 525% du parc renouvelable.


Source : scénario de référence institut Fraunhofer

L’entêtement français

Pour éviter des coupures, voire des blackouts lors de telles périodes critiques, la France a mis en place, en janvier 2017, un mécanisme unique en Europe en créant un marché de capacités. En octobre 2021, la CRE constatait cependant que les bénéfices de ce mécanisme pour la collectivité, mis en évidence par le retour d’expérience, se fait « au prix d’un transfert financier important des consommateurs vers les exploitants de capacités ». 

Ce mécanisme donne obligation à tous les fournisseurs de disposer de certificats de capacité établissant leur aptitude à répondre aux besoins de leurs clients.

RTE tient le registre du niveau de capacité certifié (NCC). En toute logique, on y trouve 1614,3 MW de charbon sur les 1800 installés, valorisant ainsi une capacité de secours dont le facteur de charge n’était que de 5% sur l’année 2023 avec une production de 0,8 TWh, mais dont la disponibilité quasi intégrale est garantie toute l’année, ainsi que l’illustre ci-dessous le site RTE de ces données en temps réel.


.On trouve également dans le registre de certification celle de 3560,9 MW d’effacement, de 713,5 MW de batteries, ainsi que la quasi-totalité de celle des turbines à combustion, soit 1799,6 MW sur les 2 GW installés, dont 1,4 au fioul, selon le bilan RTE 2023, qui précise que ces dernières, dont le recours d’« extrême pointe » est indispensable pour passer les périodes critiques, ne seront pas autorisées à produire davantage que l’équivalent de 400 heures par an pleine puissance dès 2025. D’où la nécessité de leur valorisation par le mécanisme de capacité dont le coût est répercuté sur le consommateur.

L’invité surprise

Mais il est plus étonnant d’y trouver la certification de capacité de 3833,7 MW éoliens terrestre et 159,2 MW en mer, soit 3992,9 MW certifiés sur un total de 23273 MW installés, qui représentent 17,1 % de leur puissance totale, ainsi que l’illustre le registre de RTE reproduit ci-dessous.



 

L’usine à gaz

RTE a participé à l’élaboration d’une fiche pédagogique expliquant le mécanisme financier de certification, qui fait obligation au portefeuille de tout fournisseur de détenir autant de MWh de capacité à la pointe qu’il ne consomme de MWh à la pointe. De plus, le gestionnaire de réseau de distribution (GRD) a l’obligation de conclure un contrat avec chaque entité de certification (EDC), c'est-à-dire notamment tout parc éolien raccordé à son réseau.

 Un régime dérogatoire fait exception au régime générique, qui se fait certifier par la « méthode de calcul sur le réalisé », tandis que les capacités soumises  au régime dérogatoire sont « les capacités des filières solaire ou éolien (OA ou non), dont la source d’énergie primaire est soumise à un aléa météorologique conférant un caractère fatal  à la production. »

Leur capacité est évaluée par la méthode normative, c'est-à-dire : qui se dispense de toute collecte de données sur la capacité effectivement réalisée. Des coefficients spécifiques aux filières étant utilisés pour l’évaluation du Niveau de Capacité Certifié (NCC), en méthode normative.

L’illustration ci-dessous n’est destinée qu’à montrer le parcours du combattant destiné notamment à valoriser le développement des capacités certifiées des éoliennes lors des prochaines périodes critiques, qui seront structurellement sans vent.



Prime unitaire de gestion

Cette usine à gaz a pourtant un coût, porté par le consommateur, dont le prix à payer à chaque étape de cette certification. Laquelle est compensée pour le producteur par une prime unitaire de gestion , qui est « représentative des coûts supportés par le producteur pour valoriser sa production sur les marchés de l'énergie et de capacité ». L’arrêté tarifaire du 6 mai 2017 pour l’éolien prévoit une prime unitaire de gestion de 2,8 €/MWh.

Cette usine à gaz, vient s’ajouter aux différents autres mécanismes décrits dans l’article « Pourquoi il est urgent de dégraisser le mammouth ».

Et fait regretter la grande époque du quasi-monopole d’État de EDF, libre d’opter pour les solutions qui lui semblaient les plus efficaces.

L’excédent français

La France est premier exportateur mondial d’électricité quasiment chaque année depuis 1990, tandis que sa consommation affiche une baisse structurelle qui accuse, en 2023, la plus basse consommation brute jamais enregistrée depuis 2004. Même en corrigeant ces chiffres pour en supprimer les effets du réchauffement des températures sur la baisse de la consommation, ainsi que l’illustre ci-dessous le bilan 2023 de RTE.



Ce n’est pas pour autant que le parc de production est capable d’affronter une vague de grand froid sans devoir recourir aux importations, dont la disponibilité est elle-même tributaire de celle des interconnexions. Mais cela ne justifie alors que le soutien public de la disponibilité des moyens de production pilotables d’extrême pointe.

Car ce mécanisme a un coût.

La CRE évalue régulièrement le prix plafond de négociation de ces capacités certifiées. En 2021, elle le fixait à 60 000 €/MWh pour 2023 et 2024.

EDF a publié un éclairage sur leurs enchères. Celles-ci connaissent une baisse tendancielle des cours et un maximum de 35,37 €/kW pour les livraisons en 2024. (35 379 €/MW). On peut se demander la raison d’une telle valorisation des MW éoliens installés dont les parcs ainsi rémunérés sont susceptibles de ne rien produire du tout au moment des pointes de consommation.

Annus horribilis

L'année 2022 fait exception dans l'histoire de notre parc de production qui, pour la première fois depuis 1990, a connu un solde import net d'électricité. Le 4 avril, le marché français atteignait le plafond autorisé de 3000 €/MWh, entraînant ainsi automatiquement son relèvement à 4000 €. Ce nouveau plafond de 4000 euros a d’ailleurs été atteint dans les pays baltes, faisant déjà annoncer son relèvement automatique à 5000 euros le 20 septembre 2022.

Mais ce 4 avril, les interconnexions étaient saturées par les loop flows allemands qui transitaient sur notre réseau, selon le rapport de la CRE qui expliquait « Les capacités d’import de la la France sont plus limitées en cas de forte production éolienne en Allemagne » et relevait seulement 3597 MW de capacité d’import disponible depuis la Belgique et l’Allemagne, le 4 avril à 8 heures, contre une capacité moyenne disponible de 8364 MW.

Dès lors, RTE avait dû faire appel au coûteux mécanisme d’ajustement, avec des offres d’activation jusqu’à 3512 €/MWh qui dépassaient ainsi le plafond du marché.


Notons que l'offre la moins chère correspond en toute logique au cours exact du marché et que la plus chère le dépasse largement, mais sans se répercuter sur le marché qui était alors plafonné à 3000 €/MWh.

Malgré son coût, ce dispositif a permis d’éviter des délestages dont le prix de l’électricité non distribuée est évalué à 33 000 €/MWh, celui-ci correspondant, selon la définition de la CRE, à «  la valeur des pertes économiques subies par les consommateurs lors des coupures d’électricité ».

 

La question n’est d’ailleurs même plus de savoir ce qu’on aurait pu faire de plus rationnel avec cet argent des contribuables-consommateurs que subventionner à l'avance les éoliennes pour le secours qu'elles seront supposées rendre en pareil cas, mais de chiffrer les coûts que l’entêtement dans cette fuite en avant induit sur les réseaux, ainsi que sur la rentabilité des moyens pilotables décarbonés tels que le nucléaire ou l'hydraulique.

 

jeudi 7 novembre 2024

La fin des MWh clandestins

 

La fin des MWh clandestins

Suite du « Focus sur les loop flows »

Jean Pierre Riou 

Le développement des énergies renouvelables intermittentes est à l'origine de surcoûts qui se chiffrent en centaines de milliards sur le réseau. Les flux de boucle ou "Loop flows en dévoilent la face cachée.

Couplage du marché

Les capacités de transport des échanges transfrontaliers font l’objet d’enchères implicites, couplées aux enchères des MWh eux-mêmes. Le trajet envisagé pour ce transport est celui de la moindre résistance du réseau, calculé par des centres de coordination techniques tels que Coreso ou TSCNET, à des échéances de temps allant de l’heure à l’année. Ces prévisions permettent à l’algorithme Euphemia de calculer le cours du MWh, capacité de transport comprise pour les opérateurs de marchés (NEMO) que sont notamment Epex et Nord Pool pour la France. Il est difficile de différencier la part du coût de la capacité de transport de celle du MWh dans la mesure où l’algorithme de couplage du marché calcule les 2 simultanément, en fonction de l’adéquation de la demande avec  l’offre de production et la disponibilité de son transport.

Allocations de long terme

L’analyse des prix d’allocation des droits de long terme en donne cependant un éclairage précisément chiffré. En effet, le rapport de la CRE sur les interconnexions explique que « certains acteurs de marché, qui souhaitent disposer d’une couverture totale pour leurs échanges transfrontaliers, attendent de détenir de la capacité d’interconnexion avant de réaliser leurs

échanges en électricité sur les marchés à terme nationaux de part et d’autre de la frontière (sans quoi ils seraient exposés aux variations des différentiels de prix entre les marchés). »

Selon les frontières, ces volumes, négociés explicitement de façon anticipée, peuvent représenter une part prépondérante des interconnexions disponibles, et notamment une moyenne de plus de 85% pour les échanges avec l’Italie. Le prix de ces capacités de transport dépend notamment de l’anticipation du différentiel entre marchés voisins et peuvent varier entre 3,5€/MWh pour la moyenne 2020-2021, à 194€/MWh pour le mois de décembre 2022, où une pénurie était anticipée en France.

Notons qu’à la frontière avec l’Espagne où le marché était très inférieur en 2022, les allocations anticipées dans le sens Espagne>France ont permis une décote de 78€/MWhpar rapport aux compensations perçues, tandis qu’avec le retour mal anticipé de la France au rang de 1er exportateur mondial en 2023, le produit annuel d’interconnexions Espagne vers France a été acheté 114€/MWh au dessus des compensations perçues par les acteurs de marché.

 

Les flux de boucle

 

Par définition, les flux de boucle non planifiés (unscheduled) ne participent pas à ces enchères sur les capacités de transport, d’où leur nom de passagers clandestins « free-riding flows » dénoncé par l’Agence pour la coopération des régulateurs d’énergie (ACER) dans son rapport du 3 juillet 2024 sur les congestions du réseau. En 2015 déjà, France Stratégie relevait le fait que les pays traversés n’étaient pas rémunérés par l’Allemagne pour l’électricité qu’elle faisait transiter sur leurs lignes pour acheminer la production des éoliennes de l’Allemagne du Nord vers sa consommation par l’industrie d’Allemagne du Sud, en raison des congestions structurelles de son propre réseau.

Répartition du coût des congestions

Les congestions sur des éléments de réseaux entraînent des coûts de « redispatching » pour les congestions ponctuelles, c'est-à-dire de modification des programmes prévus par l’écrêtage automatique de certains surplus et l’ajustement à la hausse de moyens de productions dans d’autres parties du territoire, et de renforcement du réseau pour les congestions structurelles.

Un mécanisme de compensation « Inter-TSO Compensation monitoring » permet de répartir les coûts de ces congestions entre gestionnaires de réseaux de transport (GRT).

Le RÈGLEMENT (UE) 2019/943 DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL du 5 juin 2019 encadre cette responsabilité financière des différents GRT concernés par ces engorgements. Les flux de boucle y sont logiquement nommés en tant que « flux résultant de transactions internes aux zones de dépôt des offres » et leur responsabilité ainsi établies au paragraphe 13 de son article 16 « Lors de la répartition des coûts des actions correctives entre les gestionnaires de réseau de transport, les autorités de régulation examinent dans quelle mesure les flux résultant de transactions internes aux zones de dépôt des offres contribuent à la congestion observée entre deux zones de dépôt des offres et répartissent les coûts, en fonction de cette contribution à la congestion ».

En excluant notamment les « coûts induits par les flux résultant de transactions internes aux zones de dépôt des offres qui sont inférieurs au niveau attendu sans congestion structurelle dans une zone de dépôt des offres. »

C’est l’interprétation jugée abusive de ce paragraphe 13 de l’article 16 qui est la raison de la condamnation de l’ACER le 25 septembre 2024.

 

Le procès de l’ACER

Selon le règlement européen, les autorités nationales de régulations devaient définir une nouvelle méthodologie pour la répartition des coûts au plus tard le 17 mai 2018. A la suite de demandes de prolongations, et absence de consensus sur une proposition de l’ACER, celle-ci s’est déclarée compétente pour adopter une nouvelle méthodologie le 30 novembre 2020. Le 29 janvier 2021, différentes autorités de régulation ont formé un recours contre l’ACER. On trouve parmi elles aussi bien la CRE que RTE, ou l’autorité allemande (BNetzA) ou polonaise.

Le 25 septembre 2024 la Cour de justice de l’UE donnait droit aux requérants et condamnait l’ACER aux dépens.

 

Certains attendu permettent d’éclairer l’application du règlement 2019/943 cité plus haut, notamment par leur considération que « Ainsi, contrairement à ce que soutient la requérante, le principe du « pollueur-payeur » reste l’exception à la règle, car ce principe ne s’applique, de facto, qu’aux flux de boucle dépassant le niveau de tolérance, alors que le principe du « propriétaire-payeur » s’applique à d’autres flux, tels que les flux de boucle ne dépassant pas le niveau de tolérance, et les flux internes. »

Et considère que « ce niveau de tolérance ne semble devoir être déterminé que pour les flux de boucle, étant donné que, selon le second alinéa de cette disposition, ce niveau est défini pour chaque frontière d’une zone de dépôts des offres. »

Selon la CRE le TUE a ainsi jugé que l’ACER a méconnu l’article 16 du règlement du 5 juin 2019 en fixant un niveau de tolérance unique et commun pour toutes les zones de dépôt des offres dans la région CORE, au lieu de fixer des niveaux individualisés pour « chaque frontière d’une zone de dépôt des offres », et que celui-ci ne respectait pas le critère du « niveau attendu sans congestion structurelle ».

 

En tout état de cause, ces coûts, dont les flux de boucle seraient seuls à bénéficier d’une tolérance, sont payés par les GRT et non par les négociateurs de leur transport.

 

Réforme des zones d’enchère

 

D’autre part, l’article 14 de ce même règlement européen prévoit la révision des zones d’enchères à la suite de l’examen tous les 3 ans d’éventuelles congestions structurelles pour éviter que les flux de boucle ainsi générés ne soient de nature à réduire les capacités d’échange des zones voisines et indique : « Une zone de dépôt des offres est délimitée selon les congestions structurelles et à long terme du réseau de transport. Les zones de dépôt des offres ne contiennent pas de telles congestions structurelles, à moins […] que leur incidence sur les zones de dépôt des offres voisines soit atténuée par des actions correctives et que ces congestions structurelles ne débouchent pas sur des réductions de la capacité d'échange entre zones, conformément aux exigences prévues à l'article 16. »

 

Pourtant, dans son rapport de 2021, l’ACER relèvait le fait que les zones d’enchères ne reflétaient pas pour autant les congestions structurelles, dans la mesure où les flux de boucle permettent de contourner ces congestions en transitant par les réseaux voisins avant de revenir dans leur même zone d’enchères. Pour éviter qu’une part significative d’interconnexion utilisée par ces flux de boucle entraîne une distorsion du marché, l’ACER envisage notamment deux zones d’enchères distinctes en Allemagne, auquel cas les flux provenant des éoliennes d’Allemagne du Nord destinés aux industries d’Allemagne du Sud ne pourraient plus être considérés comme transaction interne à une même zone d’enchères et leur transit devrait être négocié, y compris par les réseaux voisins. Toute production abondante des éoliennes de la Mer du Nord entraînant alors une différence significative de prix du MWh entre les 2 zones allemandes.

Pour autant l’Allemagne semblerait pouvoir envisager de recourir à une péréquation tarifaire, comme le fait la France pour les zones non interconnectées.

La fin des clandestins

La Cour fédérale des comptes chiffre à plus de 460 milliards d’euros les investissements nécessaires au réseau allemand.

Séparée en 2 zones d'enchères distinctes, l’Allemagne ne pourrait plus masquer plus longtemps les coûts induits sur le réseau européen par l’intermittence de la production de ses éoliennes en la faisant transiter clandestinement (« free-riding flows » ) sur les réseaux de ses voisins,