Électricité - Qui est le responsable d’équilibre ?
Un acteur essentiel du système électrique
En premier lieu, il faut rappeler que l’électricité est une énergie qui ne peut se stocker à grande échelle. C’est pour cette raison que chaque quantité d’électricité produite et injectée sur le réseau à chaque instant doit être consommée. Le gestionnaire de réseau électrique veille à maintenir cet équilibre, en temps réel. C’est l’une des principales missions de RTE (Réseau Transports d’Électricité) en France.
L’indicateur qui mesure cet équilibre s’appelle la fréquence. Il permet de nous indiquer si nous avons un équilibre entre l’offre et la demande d’électricité.
Le point d’équilibre se situe à 50 hertz en France. Si la demande est supérieure à l’offre, la fréquence baisse. A contrario, si l’offre est supérieure à la demande, la fréquence augmente.
En conséquence, il faut maintenir cette fréquence à 50 hertz afin d’assurer l’équilibre du réseau français. Cela parait simple dit comme cela. Cependant, les mécanismes utilisés pour permettre la gestion de cet équilibre sont complexes. À cet égard, le responsable d’équilibre est un acteur essentiel du système électrique, garant de sa stabilité.
Nous allons donc tâcher de vous expliquer de manière simple les mécanismes économiques et techniques qui assurent l’équilibre de notre réseau.
Le responsable d’équilibre, un acteur essentiel des marchés de l’électricité
Courant, tension et fréquence
Il est bon de rappeler quelques principes de base en électricité. Il existe deux types de courant. Le courant alternatif ou le courant continu.
À la différence du courant continu, le courant alternatif a une tension qui varie entre des valeurs positives et négatives. C'est-à-dire que les électrons suivent un mouvement de va-et-vient dans le circuit, à un certain rythme. C’est justement ce rythme qui est mesuré par la fréquence. À l’inverse du courant continu, pour lequel les électrons se déplacent toujours et uniquement dans le même sens dans le circuit.
On constate sur le schéma ci-dessous qu’en France, la fréquence est de 50 hertz et le courant alternatif (ce n’est pas forcément le cas partout dans le monde). La durée d’une période est donc égale à T = 1/f = 1 s / 50 = 20 ms.
Globalement, RTE dispose de plusieurs moyens afin de rétablir la fréquence en cas de chute. Le gestionnaire les active les uns après les autres, selon le degré de gravité de l’incident. Ces processus sont automatiques pour certains et manuels pour d’autres. Ils garantissent la stabilité de notre réseau.
Le gestionnaire de réseau peut également utiliser ce qu’on appelle les services système « tension ». De la même manière que pour la fréquence, des mécanismes mis en place régulent les variations de tension.
Tous ces moyens sont à la disposition du gestionnaire pour gérer le système électrique français.
D’un point de vue économique
Vous avez donc maintenant compris comment RTE gère techniquement l’équilibrage de notre réseau. D’un point de vue économique, ce sont les acteurs responsables du déséquilibre du réseau qui payent pour son rééquilibrage. En d’autres termes, l’équilibre général du réseau dépend de la situation individuelle de chacun des acteurs qui composent le réseau.
Chaque acteur est responsable de son périmètre de clients. De cette façon, les fournisseurs tels qu’EDF, ENGIE ou TotalEnergies sont responsables des écarts pour leurs clients.
Pour illustrer notre propos, imaginez désormais que l’électricité en MWh soit de l’eau en m3/h. Pour s’assurer du fameux 50 Hz, le niveau d’eau dans ma baignoire doit rester constant. Chaque fournisseur est responsable d’ajouter ou retirer la quantité d’eau équivalente à la consommation de ses clients par pas de 30 minutes. Le gestionnaire de transport RTE doit garantir un niveau constant dans la baignoire.
Le responsable d’équilibre est donc à ce titre un acteur essentiel du bon fonctionnement du système électrique. Il permet en quelque sorte de traduire de manière économique un aspect technique des réseaux d’électricité.
Le responsable d’équilibre, un acteur en évolution
Comme vous l’aurez compris, le rôle du responsable d’équilibre est de prévoir la consommation de ses clients. Il doit réaliser cette tâche avec un maximum de précision. Afin de fournir au responsable du système électrique (RTE) ses prévisions de consommation.
Or la transition énergétique ainsi que l’évolution des modes de vie rendent difficile la prévision des consommations. Les nouveaux usages de l’électricité modifient les modèles de prévisions existants à l’heure actuelle.
En effet, il devient plus difficile de prévoir la consommation d’un client s’il se munit d’un véhicule électrique ainsi que de panneaux solaires.
Les énergies renouvelables participent également à la modification de ses techniques de prévision. Ces méthodes de productions sont intermittentes, c’est-à-dire qu’elles ne produisent pas d’électricité en permanence. Elles produisent au gré du vent et de l’ensoleillement. Leurs multiplications introduisent une difficulté supplémentaire pour les prévisionnistes.
Les responsables d’équilibres doivent donc s’adapter à ce changement de standards.
L’évolution des modes de consommations
L’autoconsommation ou l’utilisation de véhicules électriques vont croître dans les prochaines années. Ce mouvement est soutenu par l’installation massive de compteurs communicants. Cette nouvelle génération de compteurs permet de suivre plus finement les consommations. Le Linky facilite la mise en place de nouvelles offres de fourniture d’électricité.
Les projets d’efficacité énergétique sont en croissance en France. Stimulées par des dispositifs réglementaires avantageux et la transition énergétique, ces opérations de réductions de consommation participent à la modification des consommations des clients.
Encore une fois, les responsables d’équilibre sont incités d’essayer de prévoir avec le plus de précision possible, la consommation sur leurs périmètres. Sous peine de se voir facturer des écarts de consommations.
L’évolution des profils de consommations d’ENEDIS
Récemment, ENEDIS le gestionnaire de réseau a modifié la méthode de prévision de certains sites. Nous sommes passés d’un profilage statique à dynamique. Cela induit une complexité supplémentaire à gérer.
Le rôle du responsable d’équilibre est également de se maintenir au courant de ces évolutions réglementaires et de les appliquer.
Le responsable d’équilibre, un acteur essentiel pour éviter les « Black-out »
Le pire scénario est évidemment le « Black-out ». C’est-à-dire une coupure d’électricité généralisée sur le réseau.
Pour rétablir la situation, RTE a d’ailleurs récemment actionné un mécanisme de réserves. RTE a ainsi coupé l’électricité à près de 16 grandes entreprises industrielles en France ce qui a permis de réduire la consommation de 1.300 MW instantanément. Il s’agit d’un mécanisme classique.
Le saviez-vous ?
Vous vous en rappelez peut-être, en France, en 2018, nos réveils, horloges de fours à micro-ondes et autres appareils ont accumulé près de 6 minutes de retard en quelques mois !
Quel rapport entre l'électricité et vos horloges me diriez-vous ?
Le Kosovo a décidé en 2018 de réduire sa production d’électricité suite à des différends géopolitiques avec la Serbie. Cette baisse de production a engendré un déséquilibre. Ce dernier a contribué à perturber légèrement le réseau européen. C’est pour cette raison que certains d’entre vous ont pu observer des retards qui avaient lieu à cette période sur les horloges électriques branchées sur secteur.
Cet exemple montre l'interdépendance entre les pays européens en termes d’équilibre du réseau électrique. Plus d’informations sur cet article.
Un autre exemple emblématique de ces coupures de grande ampleur a eu lieu en 2006 en Allemagne. Le gestionnaire de réseau local a décidé de couper certaines lignes en prévision du passage d’un navire sur le fleuve Ems, en Allemagne.
Des retards au niveau de la communication entre tous les acteurs du réseau et des erreurs de procédures ont conduit au déclenchement d’un processus d'urgence. C'est-à-dire que la partie considérée comme endommagée sur le réseau, est isolée du reste. Des millions de clients en Europe ont dû être coupés suite à cet incident.
Le réseau européen est aujourd’hui interconnecté, de ce fait un déséquilibre peut engendrer des conséquences à l’autre bout de l’Europe !
Pour aller plus loin, n'hésitez pas à lire notre article "L’électricité peut-elle être stockée ?"