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Comprendre le dispositif d’équilibrage entre production et consommation d’électricité

L'équilibre entre la production et la consommation d'électricité est un enjeu essentiel dans le paysage énergétique contemporain. Alors que la demande d'électricité continue de croître à un rythme soutenu, il devient impératif de trouver des solutions efficaces pour répondre à cette demande sans compromettre la stabilité et la fiabilité du réseau électrique. Les risques de rupture sont ainsi surveillés de près.

Une année 2022 sous tension, 2023 plus favorable

L'année 2022 a été marquée par une série de crises majeures, qui ont fortement impacté l'approvisionnement en énergie en Europe et ont augmenté le risque de tensions sur le réseau électrique français. 2023 marque une nette amélioration de la situation et un retour progressif à la normale.

« Pour l’hiver 2023-2024, la situation est significativement plus favorable que celle initialement envisagée pour l’hiver dernier, sans être néanmoins nominale. Le profil de risque se rapproche de celui de l’hiver 2021-2022. », prédit le gestionnaire de réseau de transport d’électricité RTE, qui est le garant de l’équilibre du système électrique français, dans ses perspectives publiées fin juin 2023.

L’électricité étant par nature difficile à stocker, il est nécessaire « d’ajuster l’équilibre à chaque seconde entre l’électricité produite et ce que les Français consomment ». Cela suppose, explique RTE, « de surveiller en permanence le réseau, de maîtriser les flux entre les régions et avec nos voisins européens, et d’anticiper les évolutions de la consommation électrique à court, moyen et long terme ».

Quels sont les risques de rupture entre production et consommation d’électricité ?

Deux principaux types de risques pèsent sur la sécurité d’approvisionnement en électricité :  

  • Les pointes de consommation hivernale, qui apparaissent en cas de conditions météorologiques extrêmes ;
  • Les fluctuations à l’échelle horaire, journalière ou hebdomadaire, tant au niveau de l’offre que de la demande. Pour éviter par exemple un risque de chute brutale de la production photovoltaïque ou éolienne, la gestion de l’intermittence de l’éolien nécessite principalement une flexibilité hebdomadaire tandis que le photovoltaïque a besoin d’une flexibilité horaire et journalière.

Deux fois par an, RTE procède à des analyses saisonnières pour anticiper d’éventuels problèmes d’approvisionnement en électricité, au moment du passage de l’hiver et celui de l’été.

(https://www.ecologie.gouv.fr/securite-dapprovisionnement-en-electricite)

Quelles sont les solutions pour assurer l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité ?

En cas de défaillance du système électrique, RTE peut activer de manière ponctuelle différents leviers de flexibilité́ de la consommation d’électricité.

Pour choisir le bon outil de flexibilité, il se base sur le signal Ecowatt qui peut prendre trois couleurs : vert, orange, rouge, selon le degré́ de tension du système et la probabilité́ de coupures d’électricité́.  Ce dispositif Ecowatt joue ce rôle de « Bison futé́ de l’électricité́ », en informant, en temps réel, les entreprises et les particuliers sur les besoins de moduler leur consommation d’électricité́ pour équilibrer l’offre et la demande.

Ces outils de flexibilité incluent le recours aux interconnexions avec les pays européens, l'appel aux économies d’énergie, les capacités interruptibles, l’effacement et, en dernier recours, le délestage.

1. Un plan de sobriété́ énergétique  

Au niveau européen, les ministres de l’Énergie des 27 pays membres ont mis en place un plan de sobriété énergétique le 6 octobre 2022, afin de réduire leur consommation énergétique respective de 10 % d’ici 2024.  

En France, le Gouvernement mise sur des économies d’énergies « choisies » plutôt que des « coupures subies ». Concrètement, RTE fait appel « à la volonté choisie des entreprises, des collectivités et des particuliers » de limiter leur consommation d’électricité, en particulier sur les tranches horaires où le risque de tension sur le réseau est le plus fort, à savoir le matin entre 8h et 13h et le soir entre 18h et 20h.  

Face à l’urgence de la situation, Alterna énergie a lancé le premier plan de sobriété « Moins, c’est mieux ! », accompagnant ainsi tous ses clients, professionnels et collectivités, à réduire durablement leur consommation de 10% dès l’hiver 2022.  

Ce plan de sobriété́ énergétique correspond à la première marche d’un vaste plan national de réduction de la consommation d’énergie pour atteindre la neutralité carbone et sortir de notre dépendance aux énergies fossiles. Selon RTE, il faudrait réduire notre consommation d’énergie de 40 % d’ici 2050 pour être en mesure de répondre à la forte hausse des usages en électricité́ tout en atteignant la neutralité carbone.

2. Les interconnexions européennes

Depuis près de 25 ans, la coopération européenne et la contribution croissante des interconnexions sécurisent l’approvisionnement électrique à l’échelle du continent. Cette interdépendance est assurée à tout moment par les gestionnaires nationaux de réseau de transport (GRT). Chaque opérateur peut exporter ou importer, en cas de besoin, de l’électricité produite dans d’autres États membres, pour couvrir un pic de consommation sur son territoire.  

Cette solidarité repose sur des interconnexions performantes, avec 305 000 kilomètres de lignes fonctionnant sur la même fréquence (50 Hz), et plus de 400 interconnexions reliant les pays de l’Union européenne. La France, pour sa part, dispose de 50 liaisons transfrontalières. Pour renforcer le réseau européen, RTE prévoit de doubler la capacité des interconnexions avec les pays voisins d’ici à 2035. 

3. Le dispositif d'interruptibilité

Ce dispositif permet à RTE d’interrompre un ou plusieurs consommateurs industriels en moins de 5 secondes, contre rémunération.  

En 2023, RTE a signé des contrats avec 5 grands sites industriels, pour une capacité interruptible cumulée de 531 MW, via un appel d’offres pour la période allant du 1er janvier au 31 décembre 2023.

La capacité interruptible cumulée ne doit pas dépasser 1200 MW, et doit être couverte par des sites disposant d’une puissance interruptible supérieure ou égale à 10 MW.  

4. Le dispositif d’effacement 

Chaque année, RTE lance un appel d’offres auprès de certains consommateurs, qui acceptent de moduler temporairement la puissance d’un ou plusieurs sites de production, à la hausse ou à la baisse, pour palier un déséquilibre sur le réseau. On parle alors d’effacement « industriel » pour les gros consommateurs d’électricité.  

RTE peut également procéder à des effacements « diffus » auprès des consommateurs tertiaires ou les particuliers, appelés à réduire le fonctionnement de leurs équipements électriques

Pour 2023, « le volume maximal pouvant être contractualisé pour l’appel d’offres effacement est fixé à 8 011 MW, dont 5 109 MW réservés aux sites de puissance souscrite inférieure ou égale à 1 MW ». Ces sites pourront « pour la première fois candidater pour des durées allant de un à dix ans », précise RTE.

5. Le délestage en dernier recours

Le délestage est principalement utilisé en cas de demande d’électricité importante et soudaine.  Dans ce cas, le signal Ecowatt passe au rouge. Lorsque le délestage s’opère à l’échelle du réseau, RTE procède volontairement à la suspension ponctuelle de fourniture d’électricité (2 heures au maximum) pour une partie des utilisateurs (professionnels ou particuliers) sur un territoire précis.

En France, seul RTE a le pouvoir de décider d’un délestage sur le réseau pour maintenir l’équilibre entre production et consommation d’électricité sur l’ensemble de l’Hexagone.

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Sources

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