La flexibilité électrique : pourquoi et comment cela concerne les entreprises ?

Qu’est-ce que la flexibilité du réseau électrique ?

La demande en électricité varie tout au long de la journée et de l‘année. Lorsque de nombreuses personnes et entités consomment en même temps, on enregistre un pic de consommation. C’est le cas le matin et le soir, particulièrement les jours d’hiver les plus froids.

La production d’électricité varie également - et de plus en plus, avec l’avènement des énergies renouvelables. Les panneaux solaires, par exemple, produisent d’autant plus dans les journées d’été.

Or, l’électricité n’est pas stockable à grande échelle. Pour assurer le bon approvisionnement en énergie, on a besoin de maintenir l’équilibre du réseau électrique. C'est-à-dire qu’à chaque instant, la quantité d’électricité produite et injectée dans le réseau doit être égale à la quantité consommée depuis le réseau.

Alors, comment maintenir cet équilibre, malgré les volumes variables d’électricité produits et consommés au cours du temps ?

C’est là qu’intervient la flexibilité électrique : c’est la capacité à adapter les courbes d’injection ou de soutirage au réseau, en modulant la production ou la consommation et en utilisant le stockage. Cela donne une marge de manœuvre pour maintenir l’équilibre du réseau électrique.

Qu’est-ce que la flexibilité électrique à l’échelle d’une entité ?

À l’échelle d’une entité (particulier, entreprise, organisation, etc.), la flexibilité électrique désigne la capacité à moduler la puissance de production ou de consommation, pendant une période définie, pour maintenir l’équilibre du réseau électrique et participer, à son échelle, à la transition énergétique.

Concrètement, c’est par exemple :

• augmenter la production électrique d’une centrale pour faire face aux pics de consommation ;
• diminuer les consommations d’un site industriel lors de cette période tendue ;
• dans une usine, décaler les usages électriques qui peuvent l’être vers la journée, lorsque la production solaire injecte un excédent d’électricité sur le réseau.

Pour résumer : la flexibilité électrique d’une entité, c’est une modulation temporaire (à la hausse ou à la baisse) de la quantité d’électricité qu’elle produit ou consomme.

Flexibilité et transition énergétique : quels sont les enjeux ?

Les déséquilibres du réseau électrique sont de plus en plus marqués, et ce pour diverses raisons.

La demande évolue : le besoin en électricité augmente.

• Les températures se dérèglent, en lien avec le réchauffement climatique. Les étés sont de plus en plus chauds, intensifiant l’usage de la climatisation.
• L’Europe a boudé le gaz à l’hiver 2022, suite à des enjeux géopolitiques… Augmentant les besoins en chauffage électrique.
• Les usages sont de plus en plus électrifiés dans le but de se passer d’énergies fossiles. En particulier, on note un fort développement de la mobilité électrique.

Le mix énergétique change, pour faire face à différents enjeux sociétaux et environnementaux.

• Les énergies renouvelables se développent. Or, elles sont par nature intermittentes, et leur courbe de production ne correspond pas toujours à la courbe de demande.
• Les centrales thermiques ferment progressivement.
• D’un système centralisé, on transitionne vers un système décentralisé : multiplication des centrales solaires locales, des installations d’autoproduction électrique, des sources d’énergie diverses, etc.

Ainsi, la flexibilité est essentielle pour faire face aux variations court terme de l’offre et de la demande. Plus la capacité de modulation sera importante, plus la production pourra être intermittente et variable… Donc, plus les énergies renouvelables auront leur place dans le mix énergétique.

Une flexibilité bien gérée à l’échelle du réseau électrique permet d’éviter l’ouverture ponctuelle de centrales thermiques pour répondre aux pics de consommation… Donc, elle permet de se passer de plus en plus des énergies fossiles.

Le réseau (transport, distribution et interconnexions) lui-même est essentiel dans la flexibilité électrique. Il relie l’ensemble des sites de consommation aux sites de production (y compris décentralisés). Ainsi, on peut redistribuer l’électricité de manière cohérente et gérer l’intermittence des énergies renouvelables.

Par ailleurs, 3 axes sont utilisés pour maintenir l’équilibre du réseau électrique.

• Flexibilité de la production.
• Flexibilité de la demande.
• Stockage.

Flexibilité de la production

Des installations de production d’énergie de pointe sont nécessaires pour répondre aux pics de demandes. L’enjeu ? Trouver des centrales capables de démarrer rapidement et varier leur niveau de production, pour s’ajuster au plus proche de la demande… Tout en minimisant l’usage des énergies fossiles !

Aujourd’hui, ces centrales de production d’urgence fonctionnent souvent au charbon ou fioul. En effet, ces énergies fossiles ne dépendent pas de sources intermittentes (comme l’énergie solaire ou éolienne) et peuvent démarrer ou s’arrêter rapidement (contrairement aux centrales nucléaires). Les centrales hydroélectriques, qui peuvent être arrêtées ou redémarrées assez facilement, permettent aussi la flexibilité.

Les autres axes de flexibilité doivent permettre de limiter au maximum le recours aux énergies fossiles.

Flexibilité de la demande

Il s’agit de la capacité à décaler les consommations dans le temps (voire de les supprimer, avec une démarche de sobriété) vers les périodes de fortes productions d’énergie renouvelable. Concrètement, on augmente ou diminue volontairement le soutirage du réseau, pendant une période donnée, pour se rapprocher de la production.

• L’effacement consiste à réduire temporairement et de manière volontaire la consommation d’un site (usine, bâtiment, etc.). C’est une opportunité financière pour les entreprises, dont on détaille le fonctionnement dans la suite de l’article.
• Le pilotage de la demande, soutenu par les réseaux intelligents, consiste à programmer ou démarrer des équipements uniquement en période d’excès de production.
• L’autoconsommation consiste à produire et consommer au même moment une énergie renouvelable, directement sur site. Ce système basé sur l’énergie du soleil, renouvelable, permet en outre de tendre vers l’indépendance énergétique.

Stockage

Le stockage permet de faire tampon entre les quantités d’énergie produites et consommées, lorsqu’elles ne s’équilibrent pas à l’échelle globale. Il devient alternativement consommateur et producteur, pour équilibrer le réseau. Ainsi, on transfère l’énergie depuis les pics de production renouvelable, vers les pointes de demande.

• Classiquement, on pense aux piles et batteries. Ce sont des technologies particulièrement utiles, mais loin d’être parfaites (utilisation de métaux rares, difficulté de recyclage, risques d’incendie, pertes d’énergie, impossibilité de stocker sur du long terme, déploiement à grande échelle coûteux...).
• En France, la grande majorité du stockage est assuré par les STEP (Station de Transfert d’Énergie par Pompage).
• Par ailleurs, de nouvelles opportunités émergent : par exemple, le stockage thermique dans les bâtiments (réseaux de chaleur, ballons d’eau chaude) et les bornes de recharge des véhicules électriques (lorsque cette mobilité sera massivement développée, on pourra charger les véhicules lors d’excès de production, et réinjecter l’énergie contenue dans les batteries vers le réseau lors de pics de consommation).

Les entreprises et industriels ont leur rôle à jouer dans la flexibilité électrique ! En tant que consommateur, vous pouvez jouer sur la demande de plusieurs manières. C’est une opportunité stratégique et économique, grâce aux avantages incitatifs mis en place.

L’autoconsommation, une opportunité stratégique pour gagner en indépendance énergétique

Comme nous l’avons vu, l’autoconsommation participe à la flexibilité électrique. En effet, la production décentralisée, sur le site de consommation, permet de diminuer l’énergie soutirée du réseau.

En tant qu’entreprise, vous pouvez donc choisir d’installer une centrale d’autoproduction solaire, si les conditions le permettent.

• Disponibilité foncière. Les centrales les moins onéreuses et les plus rapides à mettre en œuvre sont les centrales au sol. Vous aurez donc besoin d’une surface plane, sans arbres et sans ombre de bâtiment, d’au moins 1 500 m².
• Un profil de consommation compatible. L’idéal est de consommer lors des heures d’ensoleillement, tous les jours. Par ailleurs, l’autoconsommation sera rentable pour un volume de consommation supérieur à 100 000 kWh/an, et une puissance souscrite d’au moins 36 kVA.
• La zone géographique. L’idéal est de se trouver dans une région avec un taux d’ensoleillement adapté à la production photovoltaïque.

L’objectif de l’autoconsommation n’est pas d’atteindre l’autosuffisance. En revanche, les avantages sont importants.

• Réduction de votre facture d’électricité, jusqu’à 30 % !
• Protection face à la volatilité des prix de l’électricité sur le marché et face aux difficultés d’approvisionnement.
• Renforcement de stratégie RSE — en contribuant à la production d’une énergie verte et locale… Et à l’équilibre du réseau électrique.

💡 Alterna Énergie vous propose une offre d’autoconsommation individuelle clé en main. Pas d’investissement de départ, (presque) pas de démarches administratives, une installation déplaçable selon les besoins… Bref : les avantages de l’ACI, avec le moins de contraintes possible !

L’effacement de consommation, une opportunité financière pour les entreprises

La solution historique pour maintenir l’équilibre du réseau électrique était de produire plus lors des pics de consommation, en faisant appel à des centrales de production thermiques.

Pour se passer des énergies fossiles, on se tourne maintenant vers une alternative : consommer moins, pour lisser ces pics, et rapprocher la courbe de consommation de la courbe de production.

C’est l’effacement de consommation : il s’agit pour un consommateur de diminuer ponctuellement et volontairement, sur sollicitation, la consommation électrique soutirée du réseau pour en maintenir l’équilibre.

Les appels à l’effacement sont nécessaires principalement dans les périodes hivernales — entrainant des pics de consommation pour le chauffage. De plus en plus, on en a besoin en été, avec l’augmentation des besoins de climatisation.

💡 La PEE (programmation pluriannuelle de l’énergie) 2024 - 2028 fixe un objectif aussi symbolique que nécessaire : favoriser l’effacement électrique, plutôt que la construction de nouveaux moyens de production de pointe. Un ensemble de dispositifs et réglementations incitatifs se mettent en place : les effacements peuvent participer au mécanisme d’ajustement et aux différentes réserves contractualisées par RTE, être échangés entre les acteurs sur le marché (via le mécanisme « NEBEF »), des appels d’offres ont été et vont être lancés pour développer la capacité d’effacement en France, etc.

Entreprise : pourquoi s’engager dans l’effacement électrique ?

Alors, pourquoi accepter de diminuer ponctuellement vos consommations électriques ?

• Rémunération. Des mécanismes incitatifs sont mis en place pour favoriser l’adoption de l’effacement, en particulier des avantages économiques. Ainsi, lorsqu’une entreprise opte pour un contrat d’effacement, elle est rémunérée en fonction de la puissance qui peut être diminuée, et sa disponibilité (à quel point c’est facile de réduire cette consommation à tout moment, sur demande du gestionnaire de réseau ?).
• RSE. En contribuant à l’équilibre du réseau électrique, vous contribuez à la transition énergétique. Cet engagement peut être valorisé dans votre stratégie RSE, dans des supports de communication pédagogiques, mais aussi lors d’appels d’offres ou auprès de vos parties prenantes.

Pour qui est-ce adapté ?

L’effacement industriel est proposé aux sites ayant une puissance souscrite supérieure à 100 kW — en particulier, les plus énergivores. En dessous de ce seuil, les gains financiers sont trop peu intéressants pour les entreprises.

Par ailleurs, vous devez avoir la capacité d’éteindre un ou plusieurs équipements, sur sollicitation du gestionnaire de réseau.

Comment cela se passe ?

Concrètement, pour diminuer ponctuellement le soutirage d’électricité sur le réseau, on arrête des machines ou process industriels qui peuvent l’être, pendant quelques minutes ou quelques heures.

2 cas permettent cette extinction des feux.

1. On consomme de l’énergie stockée sur site, en attendant de pouvoir soutirer l’énergie du réseau.
2. On arrête une ou plusieurs machines dont la consommation est flexible, ou n’ayant pas d’impact sur la production. Par exemple, des lignes de production en parallèle, des usages qui peuvent être décalés à un autre moment de la journée, etc.

L’effacement est également possible chez les particuliers : arrêt des ballons d’eau chaude, du chauffage, de la climatisation, de la recharge de véhicules, etc.

Mise en place de l’effacement : 2 possibilités

L’effacement électrique est possible de deux manières différentes.

• Les effacements dits « tarifaires ». Il s’agit d’une option directement intégrée dans le contrat avec votre fournisseur d’énergie. Des prix avantageux vous incitent alors à consommer sur les plages horaires en excès de production sur le réseau : week-end et jours fériés, été, etc. À l’inverse, l’électricité a un prix majoré lors des périodes de pointe de consommation.
• Les effacements dissociables de l’offre de fourniture. Dans ce cas, vous passez par un opérateur tiers. Ce dernier évalue votre capacité d’effacement, pour la valoriser sur le marché. Ponctuellement, l’entreprise pourra solliciter une réduction de votre consommation, contre rémunération. Cela demande donc de la réactivité et de la flexibilité, puisque l’appel peut être passé la veille… Voire le matin même.

La flexibilité électrique est donc un fort enjeu de transition énergétique. Différents mécanismes permettent de maintenir l’équilibre du réseau, tout en développant les énergies renouvelables (et intermittentes).

En tant qu’entreprise, vous pouvez participer à cet effort collectif, et même en bénéficier !

Deux options s’offrent à vous :

• L’autoconsommation individuelle : produisez votre propre électricité, et consommez-la sans passer par le réseau centralisé.
• L’effacement de consommation : soutirez votre l’énergie en dehors des heures de pointe, ou réduisez ponctuellement votre demande, pour profiter d’avantages financiers.

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