Qui dit réseau électrique propre dit aussi nouveau modèle opérationnel

Par un beau dimanche de printemps dans le centre-sud de l’Allemagne, malgré une légère brise, le temps est si doux que les amateurs de soccer qui regardent Hoffenheim vaincre l’Eintracht de Francfort 1-0 n’hésitent pas à enlever leur manteau.

Mais ce dimanche 30 avril en Allemagne, ce n’est pas au soccer qu’on a pulvérisé un record. Car pour la toute première fois, ce pays produisait 85 % de son électricité grâce aux énergies renouvelables, essentiellement l’énergie éolienne et l’énergie solaire. L’Allemagne a en fait, ce jourlà, produit tant d’énergie que l’offre a largement dépassé la demande de ce dimanche et précipité les prix de gros de l’électricité à moins de zéro pour une grande partie de la journée.

Ce n’était pas la première ni la dernière fois que les prix de gros de l’électricité sont tombés en territoire négatif l’an dernier en Allemagne, là où les efforts de l’« Energiewende » (la transition énergétique) se sont inscrits dans le cadre d’un projet témoin d’envergure mondiale.

Production et cours au comptant de l’électricité en Allemagne dans la dix-septième semaine de 2017 (©www.energy-charts.de/price.htm)
Production et cours au comptant de l’électricité en Allemagne dans la dix-septième semaine de 2017 (©www.energy-charts.de/price.htm)

Alors qu’elle ouvre la voie à un avenir prometteur pour une énergie durable à faible émission de carbone, l’Allemagne fait aussi la démonstration d’une conséquence collatérale : la stabilité du réseau est préservée, sans nuire à la fiabilité et aux économies d’énergie, alors que le monde entier adopte des sources nouvelles et variées d’énergie renouvelable.

Il faut continuer de suivre de près le dilemme de l’industrie alors que le réseau électrique, vieux d’un siècle, doit absolument s’assouplir et devenir plus intelligent, ce qui oblige à adopter un nouveau modèle opérationnel.

Les sociétés de services publics, qui sont depuis longtemps les grands gardiens de la production, du transport et de la distribution d’énergie, ont pu traditionnellement établir les prix de l’électricité en fonction des hypothèses traditionnelles de l’offre et de la demande. Aujourd’hui, puisque les sources et les fournisseurs d’énergie se sont multipliés, elles doivent repenser leur modèle opérationnel.

Changement de cap

Parce que les subventions de l’État ont encouragé différents acteurs du marché à investir dans l’énergie solaire et l’énergie éolienne, les énergies renouvelables assurent désormais près du tiers de l’électricité consommée en Allemagne. Elles représentent aujourd’hui près de la moitié du total de la capacité de production installée du pays, selon les statistiques du gendarme des réseaux électriques allemands, la « Bundesnetzagentur », soit l’agence fédérale de l’électricité.

Or, malgré l’avènement des énergies renouvelables, les sociétés de services publics continuent de jouer un rôle essentiel dans l’offre d’énergie en Allemagne et ailleurs dans le monde. Dans un avenir prévisible, la demande d’électricité sera simplement trop forte, et il n’y aura pas assez de capacité excédentaire, et bien des entreprises et des consommateurs devront simplement « se déconnecter du réseau ».

Les sociétés de services publics savent qu’elles doivent améliorer leurs économies. C’est la raison pour laquelle, même si d’autres fournisseurs interviennent et que certains consommateurs deviennent des consommateurs éclairés, en revendant au réseau l’énergie produite par leurs panneaux solaires ou leurs éoliennes, les grands producteurs d’électricité restructurent leurs entreprises et se dotent parallèlement de nouvelles compétences.

En Californie, certaines sociétés de services publics paient désormais les clients qui prennent des dispositions pour que leurs propres installations solaires alimentent le réseau.
En Californie, certaines sociétés de services publics paient désormais les clients qui prennent des dispositions pour que leurs propres installations solaires alimentent le réseau.

Dans le cadre de ce réaménagement, elles adoptent d’ingénieuses technologies de gestion de l’électricité et de numérisation afin de pouvoir étalonner plus économiquement la production, le transport, la distribution et la tarification de leur produit essentiel.

Gérer numériquement un réseau plus puissant, plus intelligent et plus vert

Chef de file mondial du secteur de l’électricité, ABB aide les sociétés de services publics, en Allemagne et partout ailleurs dans le monde, à orienter la transformation du système d’énergie.

Certaines technologies consistent à moderniser l’infrastructure vieillissante pour la rendre plus efficiente et fiable et à mieux intégrer l’alimentation intermittente des autres sources d’énergie comme le vent et le soleil. La technologie numérique joue un rôle décisif elle aussi, en permettant de coordonner l’interaction des autres sources d’énergie et des grands moyens de production et de distribution des exploitants des grands réseaux.

« Chaque société de services publics a pour priorité absolue de se doter d’un réseau électrique fiable en déployant des technologies d’envergure mondiale, affirme Claudio Facchin, chef de la division Réseaux électriques d’ABB. C’est ce qui guide notre vision dans la mise en service d’un réseau plus puissant, plus intelligent et plus vert. »

L’une des solutions d’ABB s’inspire du standard industriel FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems, ou systèmes de transmission flexible en courant alternatif), qui accroît la capacité et améliore la fiabilité des lignes de transport de l’électricité sur de longs parcours. Les systèmes FACTS permettent aussi d’amener au réseau des sources d’énergie intermittente, comme le vent et le soleil, en stabilisant l’intensité et la tension. Pionnier de la technologie, ABB a réalisé, partout dans le monde, plus de 700 installations FACTS.

Un autre impératif des sociétés de services publics consiste à numériser l’infrastructure vieillissante pour respecter la nouvelle réglementation, équilibrer les ressources énergétiques décentralisées et mettre en œuvre les mesures de cybersécurité. Grâce à ABB AbilityMC, qui est son éventail d’applications numériques, ABB permet aux sociétés de services publics de contrôler nettement mieux et d’optimiser leurs réseaux d’énergie.

Il s’agit notamment des sousstations numériques d’ABB, qui permettent de contrôler et d’exploiter à distance, grâce à des logiciels, les systèmes d’électricité en passant par des câbles à fibres optiques, qui remplacent les signaux analogiques acheminés, par les câbles de cuivre. Grâce à ces moyens, le réseau peut réagir aux variations rapides de l’offre et de la demande, en plus de permettre aux exploitants des systèmes de surveiller à distance l’état de leurs actifs essentiels.

Atteindre les objectifs de l’Allemagne : le défi

L’offre excédentaire intermittente en Allemagne n’est pas exceptionnelle. Des cas comparables se sont produits au Danemark, en Espagne, en Grande-Bretagne et dans l’État américain de la Californie. En 2015, le Danemark a produit environ 140 % de ses besoins en énergie grâce à une journée venteuse et à son vaste parc d’éoliennes.

Parc d’éoliennes au large du Danemark
Parc d’éoliennes au large du Danemark

En Californie, certaines sociétés de services publics paient désormais leurs clients qui revendent leur électricité au réseau grâce à leurs propres installations solaires. Cependant, elles réduisent ces paiements les jours les plus ensoleillés, lorsque les panneaux solaires produisent un excédent d’électricité.

En Europe, la situation de l’Allemagne est l’exception. Ce pays, qui est de loin le plus grand producteur d’électricité de la région, sert un marché industriel qui regroupe des géants comme Heidelberg Cement et le sidérurgiste ThyssenKrupp, ainsi que le premier constructeur de voitures dans le monde, Volkswagen. Ce pays produit près d’un cinquième des 3,07 millions de gigawattheures d’électricité nette dans les 28 pays de l’Union en 2015, selon les données les plus récentes d’Eurostat.

L’Allemagne entend réduire, d’ici 2030, ses émissions de carbone de 50 % par rapport aux niveaux de 1990 et de 95 % en 2050. Jusqu’à maintenant, elle a réussi à les réduire de presque 28 %.

Or, la difficulté d’atteindre cet objectif est devenue encore plus complexe après qu’on ait décidé de fermer, d’ici 2022, les 17 réacteurs nucléaires en exploitation, en raison du plan adopté après la catastrophe nucléaire de 2011 à Fukushima, au Japon, et du tollé soulevé par la suite dans l’opinion public quant aux risques de l’énergie nucléaire.

Malgré la fulgurante progression des énergies renouvelables à 30 % environ, les combustibles nucléaires et fossiles représentent toujours une part importante de la combinaison énergétique allemande, selon les estimations les plus récentes du ministère fédéral des Affaires économiques et de l’Énergie de l’Allemagne. Par conséquent, il reste beaucoup de travail à accomplir pour que l’Allemagne et ses sociétés de services publics atteignent les cibles d’énergie propre de ce pays.

Ministère fédéral des Affaires économiques et de l’Énergie de l’Allemagne (bmwi.de)
Ministère fédéral des Affaires économiques et de l’Énergie de l’Allemagne (bmwi.de)

Encore faut-il savoir qui financera l’énergie de demain en Allemagne et comment on y parviendra.

En quête d’un nouveau contrat social

Par ce beau dimanche ensoleillé d’avril, lorsque les prix de gros de l’électricité sont symboliquement tombés à moins de zéro, toute la lumière s’est faite sur les défis que doivent relever les sociétés de services publics allemandes. Bien que les prix négatifs constituent essentiellement des symboles statistiques, il s’agissait d’un coup de semonce : la progression incessante de l’énergie renouvelable dans l’exploitation des réseaux fera baisser les prix de gros, qui tomberont même parfois en territoire négatif.

Grâce aux nouvelles technologies, les sociétés de services publics peuvent réaliser de meilleures économies et être mieux en mesure d’intégrer dans le réseau différentes sources d’énergie. Or, il faudra adopter des modèles de tarification pour s’assurer que ces sociétés ne sont pas déficitaires.

À court terme, elles pourraient se sentir obligées de réagir à la menace de la concurrence en relevant les prix de leur clientèle la plus captive : les ménages consommateurs. C’est ce qui s’est produit l’été dernier quand British Gas, filiale de Centrica, a annoncé une hausse de 12,5 % de ses tarifs d’électricité. L’annonce a fait craindre que les fournisseurs concurrents lui emboîtent le pas.

En Allemagne, les prix de l’électricité des résidences n’ont jamais été aussi élevés et devraient augmenter de 2 % encore en 2018 par rapport à 2017, selon le cabinet de comparaison des prix Verivox, qui exhorte les consommateurs à rechercher des solutions de rechange pour remplacer l’électricité fournie par les sociétés de services publics de leur localité. Dans les dix dernières années, les prix de l’électricité ont augmenté de plus du tiers, selon le calcul de Verivox.

L’an dernier en Californie, l’organisme de réglementation de l’État a autorisé une grande société de services publics à réduire les sommes qu’elle consentait à la clientèle des ménages qui apportaient de l’énergie solaire au réseau. En effet, les sommes ainsi versées obligeaient la société d’électricité à compenser son déficit en relevant les taux de l’énergie traditionnelle consommée par d’autres clients.

Certains économistes du secteur de l’énergie invitent les sociétés de services publics à adopter de nouveaux modèles de tarification. Les tarifs d’énergie calculés d’après la consommation relevée grâce à des compteurs pourraient devoir être remplacés par des ensembles de services offerts moyennant un tarif mensuel fixe, selon Fereidoon Sionshansi, président de Menlo Energy Economics, cabinet d’expertiseconseil qui a son siège à San Francisco.

« La tarification au volume est dépassée et deviendra intenable comme moyen de financer le coût du réseau d’électricité », écrit Sionshansi, qui suggère aux sociétés de services publics de suivre la voie empruntée par les entreprises d’exploitation de services de télécommunications. Dans les marchés évolués des télécommunications comme l’Europe et les ÉtatsUnis, les exploitants offrent des forfaits de données fixes, en renonçant à la tarification d’après l’utilisation.

Dans cette nouvelle conjoncture de l’énergie, il se pourrait que les décideurs doivent aider les producteurs d’énergie à réfléchir à de nouveaux moyens de financer la production et la distribution de l’électricité, en rédigeant un nouveau contrat social entre les producteurs et les consommateurs d’énergie.

Les entreprises et les consommateurs qui ont les moyens financiers d’investir dans leurs propres sources d’énergie peuvent tirer parti de l’énergie renouvelable tout en arrondissant leurs rentrées de fonds en vendant l’énergie excédentaire aux sociétés de services publics. Or, sans politique mûrement réfléchie, les hausses de prix seront essentiellement supportées par les consommateurs qui n’ont pas d’argent pour installer des panneaux solaires et qui n’ont pas d’autre option que d’acheter leur électricité auprès des sociétés de services publics.

« Des milliards de personnes dépendent de l’électricité dans presque tous les aspects de leur quotidien, explique M. Claudio Facchin, d’ABB. C’est pourquoi il est absolument essentiel d’assurer la disponibilité, la fiabilité et l’efficience d’une énergie de qualité, ce qui met en lumière notre vision d’un réseau plus puissant, plus intelligent et plus vert. »

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