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La flexibilité est un terme en vogue dans le secteur de l’électricité. Non sans raison. Sans accroissement considérable de la flexibilité - obtenue dans tous les segments de marché - la croissance de la capacité de production renouvelable et son corollaire, la transition énergétique, sont irréalisables.
Qu’est-ce que la flexibilité ?
La flexibilité est un concept clé dans le domaine de l'énergie, particulièrement dans le contexte de la transition énergétique vers un système plus durable et décarboné.
La flexibilité désigne la capacité du système énergétique à s'adapter aux variations de l'offre et de la demande en électricité.
Cette flexibilité est cruciale pour intégrer de manière efficace et fiable les sources d'énergie renouvelables (telles l'éolien et le solaire), qui sont par nature intermittentes et moins prévisibles que les sources conventionnelles.
Elle permet aussi d’exploiter de façon optimale les nouveaux profils de consommation, (pensons aux véhicules électriques notamment).
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Pourquoi a-t-on impérativement besoin de la flexibilité ?
Electrification
La transition énergétique en Belgique aura des effets spectaculaires sur la consommation finale d’énergie et sur le mix énergétique nécessaire pour la satisfaire.
En résumé on estime que la consommation finale d’énergie diminuera globalement d’un tiers, toutes énergies confondues, alors que la consommation d’électricité sera elle multipliée par deux d’ici 2050. C’est le résultat d’une efficacité énergétique accrue via l’électrification des usages finaux. Source : Energyville study -Paths 2050.
Croissance du renouvelable intermittent (solaire et éolien principalement)
Concentrons-nous maintenant sur le mix énergétique pour assurer la production d’électricité en Belgique. En 2023 les sources d’énergie renouvelable généraient environ 35% de la production d’électricité en Belgique.
Selon une étude prospective du Bureau du Plan (2024), cette proportion devrait monter à 56% d’ici 2030 et 66% d’ici 2050. Une croissance particulièrement vigoureuse qui pose question, car il y aura de nombreux moments de surproduction (incompressibilité) mais aussi de sous-production de courte, moyenne et longue durée (dunkelflaute).
L’offre pilote désormais la demande
On le comprend, même si ces perspectives peuvent in fine se révéler inexactes (à la marge), la voie à suivre et les objectifs sont tracés.
Alors que le concept traditionnel de la production d’électricité consistait à calibrer l’offre (et donc la productiond’électricté) en fonction de la demande, la transition énergétique impose un modèle où l’offre disponible pilotera davantage la demande.
Equilibre du système électrique
Sans flexibilité, le risque de déséquilibres entre l'offre et la demande d'électricité augmente, ce qui affecte fortement les réseaux (HT et BT) et peut entraîner des coupures de courant ou encore la nécessité de maintenir davantage de centrales fossiles en réserve.
La flexibilité permet donc également :
- D'assurer la sécurité d'approvisionnement en électricité.
- De maximiser l'utilisation des énergies renouvelables en minimisant le recours aux énergies fossiles.
- D'éviter la surcharge du réseau électrique.
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Comment cela fonctionne-t-il ?
Il existe deux types de flexibilité : explicite et implicite, chacune avec des mécanismes et des implications différents pour les usagers/consommateurs.
Flexibilité explicite
- Elle repose sur des contrats négociés entre le consommateur (ou une entreprise) et un fournisseur ou un agrégateur (FSP – Flexibility Services Provider). Ce dernier pilote la flexibilité. Le consommateur doit fournir une flexibilité définie, en ajustant sa consommation selon des conditions préalablement établies. Ce type de flexibilité est actuellement encore principalement sourcé dans le segment industriel.
- Le volume d'énergie à moduler est connu à l'avance, tout comme le moment où cette flexibilité doit être activée ou désactivée. Cette approche permet de garantir une certaine quantité de flexibilité pendant une période donnée. Ce système facilite la participation aux marchés de l'énergie (DA, ID, services auxiliaires envers le GRT, congestion etc.).
NB : l'activation de l'énergie par le fournisseur de services de flexibilité (FSP) peut engendrer des répercussions sur le fournisseur d'énergie et le responsable de l'équilibre (BRP) du consommateur concerné. Le mécanisme de "Transfer of Energy" (ToE) est conçu pour neutraliser ces impacts en ajustant les calculs de déséquilibre du BRP. Ainsi, les données nécessaires sont fournies par le GRT (Elia) au FSP et au fournisseur, afin d'assurer une compensation financière correcte pour les effets de l'activation.
Flexibilité implicite
- Elle est basée sur les prix du marché qui reflètent l'équilibre entre l'offre et la demande d'énergie. Le consommateur a la liberté de réagir ou non à ces signaux de prix, délivrés notamment par des tarifs de réseaux du type ToU (Time of Use) - et/ou par des tarifs dynamiques pour la partie commodité de la facture d’électricité.
- Il est difficile de prévoir précisément le volume de flexibilité activé, car il dépend du comportement du consommateur. Cette méthode est davantage adaptée à l'optimisation des portefeuilles des fournisseurs, car il n'y a pas de garantie sur le volume offert.
Evolution de la flexibilité ?
La flexibilité se sourcait jusqu’à présent principalement de façon explicite et dans les segments industriels dont une partie importante pour couvrir les besoins d’équilibre du GRT (réseau haute tension).
Dans le cadre de la transition énergétique, la quantité de flexibilité requise liée à la va considérablement augmenter et la flexibilité sera également indispensable au niveau du réseau de distribution (GRD). Pour rencontrer cette demande il va falloir élargir la base de recrutement et sourcer cette flexibilité (tant explicite qu’implicite) également sur les réseaux des GRD (même en basse tension) et auprès des consommateurs particuliers. Ce dernier potentiel va considérablement augmenter, notamment via la croissance du nombre de prosommateurs (PV), d’usagers de véhicules électriques (BEV) et de pompes à chaleur (PAC).
La flexibilité peut être obtenue par différents moyens :
- Côté offre : en ajustant la production d'énergie, par exemple via des centrales électriques flexibles qui peuvent augmenter ou diminuer rapidement leur production.
- Côté demande : en modulant la consommation d'énergie des utilisateurs, soit par des incitations à consommer moins ou plus à certains moments (effacement de la demande), soit par des systèmes automatisés (smart grids).
- Stockage : en utilisant des systèmes de stockage d'énergie, notamment des batteries, pour emmagasiner l'excès d'énergie lorsqu'elle est disponible et la redistribuer lorsqu'elle est nécessaire.
La FEBEG constate que le mécanisme du ToE (Transfert of Energy) existe aussi chez les GRD (réseaux moyenne et basse tensions). Malheureusement, ce système est bancal et dès lors pratiquement pas utilisé ! En cause, sa complexité, le déséquilibre des risques et coûts-bénéfices entre partie prenantes, ce aux dépens des BRP/fournisseurs. Concrètement, la flexibilité n’est pas assez/équitablement rémunérée pour justifier son activation.
La FEBEG plaide donc pour un unification des systèmes ToE à tous les niveaux de tension (GRT & GRD), ce sur base du modèle rôdé mis en œuvre par le GRT. Une telle approche réduirait le coût sociétal du système (économie d’échelle). Elle permettrait en outre d’intégrer le mécanisme ToE aux processus automatisés de marché en corrigeant automatiquement et individuellement le périmètre d’équilibrage et les données de comptage associées.
Les besoins de flexibilité sont énormes et ne feront que croître. La flexibilité apporte de grands bénéfices à notre système énergétique. Elle doit donc être correctement valorisée pour celui qui l’apporte. Il est capital dans ces processus d’assurer des conditions de concurrence équitables entre toutes les parties prenantes. Tous les revenus ainsi que les coûts doivent être pris en compte, notamment l'impact négatif sur le portefeuille des fournisseurs (responsables d'équilibre) qui devrait être correctement compensé sur le plan financier.
