Les prix négatifs de l’électricité : causes et conséquences

Selon les données de la bourse Epex Spot, la France a enregistré le plus grand nombre d'heures de prix négatifs sur le marché spot de l'électricité depuis le début de l'année, avec un total de 96 heures. Constituant, ainsi, un record pour cette période donnée. Tout au long du mois d'août 2023, la France devrait connaître des prix négatifs en raison de la faible demande estivale.

Depuis la fin des années 2000, certains marchés de gros de l'électricité en Europe ont été confrontés à des épisodes de prix négatifs. Les Pays-Bas ont fait face à 184 heures de prix négatifs depuis le début de l'année 2023, l'Allemagne en a enregistré 135 heures, tandis que la Belgique en a comptabilisé 110. Dans ces circonstances exceptionnelles, ce sont les producteurs qui doivent payer les fournisseurs.

Les prix négatifs surviennent principalement lorsque la production d'électricité d'origine renouvelable est abondante et la demande est faible, ce qui empêche certains moyens de production classiques de fonctionner en dessous d'un seuil technique minimal.

Mais alors pourquoi certains vendeurs proposent leur production d'électricité à des prix négatifs ? Quelles sont les conséquences ? Et comment éviter ces situations de prix négatifs sur le marché de l'électricité ?

Pourquoi certains vendeurs proposent leur production d'électricité à des prix négatifs ?

À cause des contraintes techniques de production

Les marchés de l’électricité sont assez volatils, ils réagissent à des paramètres tels que la température, le moment de la journée ou de l’année, les prix du CO2, etc.

Certains producteurs peuvent préférer payer pour écouler leur production plutôt que de stopper une centrale de production. L'arrêt de certaines installations thermiques pour quelques heures est coûteux en raison de contraintes techniques et économiques telles que les frais de démarrage, le seuil technique minimal de puissance à respecter et la durée minimale incompressible d'arrêt. Cela concerne les centrales nucléaires, les barrages hydroélectriques ou encore les centrales à charbon.

En choisissant de produire à perte pendant quelques heures, le producteur limite ses coûts plutôt que de subir des pertes plus importantes en arrêtant complètement sa production.

Ces contraintes techniques ne tiennent compte que des lois de la physique et ne prennent pas en compte les variations de prix de marchés. Cela engendre des situations comme des prix négatifs.

Lorsque la demande d’électricité est trop faible

Le prix de l'électricité varie en fonction du comportement des consommateurs, des conditions climatiques et du respect des programmes de production des centrales, car l'offre et la demande doivent être équilibrées en temps réel.

Les prix baissent lorsque la demande diminue ou en cas de surplus de production par rapport aux prévisions, et ils augmentent dans le cas inverse. Prévoir avec précision les niveaux de consommation et de production est donc essentiel.

Les situations de prix négatifs surviennent principalement quand la demande est faible, et que la production d'énergie à faible coût marginal (comme l'énergie solaire et éolienne) ou même négatif dépasse cette demande (pour certains types de centrales thermiques).

À cause de la particularité des énergies renouvelables

Les éoliennes et les centrales solaires peuvent produire beaucoup d’électricité grâce à des conditions météorologiques favorables. Cependant, si cela arrive lors de moment de faible consommation cela engendre des prix négatifs sur les marchés.

Par exemple lorsque le vent souffle, mais que la demande est faible (habituellement lors des heures creuses). Les prévisions de base ne sont plus correctes.

Les centrales non flexibles qui avaient prévu de produire ne peuvent pas s’arrêter à cause de leurs contraintes techniques.

Le confinement lié à la Covid-19 qui s’est installé en France au printemps 2020 est un bon exemple de cette situation.

En Allemagne on observe ainsi ce phénomène se multiplier. Leur production éolienne est très importante dans leur mix énergétique. Cet effet est donc accentué outre Rhin.

Bien que certaines parties puissent initialement se réjouir de telles situations, il est important de noter que ce phénomène n'est pas viable à long terme. Des prix négatifs ou très bas reflètent certes des coûts marginaux négatifs ou très bas pour l'électricité produite, mais cela peut entraîner des conséquences indésirables sur la stabilité du marché.

Parfois, des installations de production renouvelable continuent de fonctionner même lorsque leur production est proposée à des prix négatifs, car il peut être considéré techniquement impossible ou économiquement peu souhaitable de les interrompre. Cela peut entraîner des déséquilibres non anticipés ou exceptionnellement importants, notamment pendant la nuit et le week-end, où certaines installations continuent de fonctionner alors qu'il aurait été plus coûteux d'arrêter d'autres moyens de production pour une courte période.

Quelles sont les conséquences des prix négatifs de l’électricité ?

Les investissements dans les centrales de production

Les prix négatifs de l’électricité ne sont pas sans conséquences sur le monde de l’énergie. Ces situations risquent de dissuader de nombreuses entreprises d’investir dans les moyens de production n’étant pas sûrs de couvrir l’intégralité de leurs coûts. Ainsi, pour pérenniser une activité de production d’électricité, il faut être sûr de dégager une rentabilité et de couvrir ses coûts fixes et variables.

L’apparition de prix négatifs ne va pas forcément dans ce sens. Il est tout à fait normal de constater des prix négatifs dans un modèle économique de marché. Ces derniers répondent à une logique d’offre et de demande. Cependant, on est en droit de s’interroger sur la pertinence de ce modèle si à terme cela dissuade tous les acteurs de produire de l’électricité.

Une défiance envers les énergies renouvelables

Comme nous l’avons vu, la présence d’énergies renouvelables (particulièrement solaire et éolien) intensifie ces phénomènes de prix.

Un pays qui dispose de capacités éoliennes installées importantes peut par exemple en faire les frais. L’Allemagne, à ce titre, risque de connaître de forts épisodes de prix négatifs dans les années à venir. Lorsque le vent souffle, et particulièrement sur l’Europe de l’Ouest, l’ensemble des éoliennes tourment.

En temps normal, les surplus d’énergie présents sur le réseau sont exportés à l’étranger grâce aux interconnexions européennes. Cependant l’apparition massive d’ENR (énergies renouvelables) augmente les congestions sur le réseau.

Les énergies renouvelables sont intermittentes et très difficilement pilotables. Lorsque le réseau est déjà congestionné, il est impossible de faire transiter des volumes supplémentaires à l’étranger.

Comment éviter les situations de prix négatifs ?

Pour prévenir les situations de prix négatifs, plusieurs mesures peuvent être mises en place, visant à améliorer la prévision de la demande et de l'offre d'électricité grâce aux modèles météorologiques. Cela permettra d'anticiper les déséquilibres du système électrique et d'accroître la flexibilité en utilisant les leviers suivants.

Adapter la demande d'électricité de manière réactive à l'offre d'énergie

Mettre en place des dispositifs qui permettent aux usages de l'électricité de s'ajuster en fonction des fluctuations de l'offre énergétique est une ressource de flexibilité cruciale pour le système électrique. Certains usages aisément contrôlables, tels que le chauffage ou le refroidissement via des pompes à chaleur, ainsi que la recharge des véhicules électriques, pourront contribuer davantage à la souplesse du système face aux imprévus.

Réformer les systèmes de soutien aux énergies renouvelables

Progressivement réviser l'architecture des anciens mécanismes de soutien aux énergies renouvelables, principalement basés sur l'obligation d'achat, peut limiter les situations de prix négatifs en réduisant les incitations à produire lorsque le système électrique est déséquilibré.

Intégrer les systèmes électriques au niveau supranational

La mutualisation des ressources de flexibilité en couplant les marchés nationaux permet de maintenir des prix de gros de l'électricité identiques dans une grande partie de l'Europe lorsque les interconnexions ne sont pas saturées. Ainsi, un déséquilibre dans un système peut être résorbé par un système électrique voisin, à condition que les interconnexions ne soient pas déjà utilisées à 100 % de sa capacité. Le développement des interconnexions peut donc contribuer à éviter certaines situations de prix négatifs.

Ces phénomènes nous interrogent sur le modèle économique à privilégier dans le secteur de l’énergie. La présence massive d'énergies renouvelables peut créer des distorsions dans les prix, mais également nous permettre de décarboner nos sociétés. Nous sommes face à un choix de société plus qu’à un choix purement technique.