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INVESTCO : exploration de nouveaux gisements de flexibilité électrique
17 avril
2023
Dans un contexte économique et environnemental tendu sur le système électrique français, l’identification de nouveaux gisements de flexibilité de consommation électrique est un enjeu majeur pour le gestionnaire de réseaux. La valorisation de ces gisements représente quant à elle un important levier d’optimisation énergétique pour tous les consommateurs d’énergie.
Après avoir déployé notre plateforme interactive de pilotage de flexibilité de la consommation électrique web et mobile Dreams© (Demand Response Energy and Ancillary Management Systems) et innové dans une solution de pilotage de la consommation à distance DR’ive©, ACCIONA Energía a initié un projet afin d’étudier les gisements de flexibilité électrique prometteurs : INVESTCO.
Pourquoi INVESTCO ?
INVESTCO signifie INtégrer la flexibilité des Véhicules Electriques, du STockage et de la COgénération.
Lauréat de l’appel à projet INNOV’UP LEADER PIA, INVESTCO a été soutenu par le Programme d’Investissements d’Avenir et la Région Ile-de-France.
L’objectif d’INVESTCO
Lancé en 2019, INVESTCO avait pour objectif d’identifier les caractéristiques et l’intérêt pour le système électrique des nouvelles flexibilités issues des :
- Centrales de cogénération sorties d’obligation d’achat,
- Batteries stationnaires,
- Batteries des véhicules électriques.
Notre analyse s'est portée sur plusieurs points : comment ces nouvelles flexibilités pourraient-elles participer aux différents mécanismes de marché existants (par exemple : l’appel d’offres effacement ou le mécanisme de capacité) ? Quelles sont les barrières techniques et réglementaires à leur participation ? Comment piloter intelligemment ces systèmes pour optimiser leur valorisation ?
Des nouveaux gisements de flexibilité prometteurs
Après plus de 3 années d’études, le projet INVESTCO est arrivé à sa fin en 2022 et nous a permis de dresser le bilan suivant :
Centrales de cogénération
Une centrale de cogénération permet de récupérer et de valoriser la chaleur fatale issue de la production d’électricité à partir de gaz. Elle constitue un moyen de production d’électricité plus performant qu’une centrale de production d’électricité conventionnelle.
La France comptait au début des années 2020 environ 2.3 GW de puissance de cogénération disponible, répartie sur plus de 300 sites industriels, ce qui en fait une source d’énergie décentralisée à l’instar des énergies renouvelables, mais qui présente l’avantage d’être commandable contrairement à ces dernières.
Historiquement, la valorisation de l’électricité produite à partir du gaz est réglementée par le dispositif d’obligation d’achat, tandis que la chaleur produite est réutilisée par les processus de production.
Aujourd’hui, les installations de cogénération basculent progressivement du système d’obligation d’achat vers le mécanisme de complément de rémunération, ce qui leur pourrait faciliter la valorisation éventuelle de leur flexibilité de production en participant aux marchés de l’électricité.
Existant depuis longtemps, le marché de la cogénération est un marché relativement mature, laissant finalement peu de place à de l’innovation et à de la flexibilité.
Stockage stationnaire
Les solutions de stockage d’électricité constituent un des leviers principaux pour faire face à la désynchronisation de la production avec la consommation. Leur développement a pour objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) en stoppant le recours aux centrales les plus polluantes (fioul, charbon, groupes électrogènes) et en favorisant au contraire les moyens de productions intermittents (éolien, solaire, etc.).
En 2022, on comptabilisait près de 750 MW de projets de stockage en France métropolitaine alors que les différents scénarios du rapport « Futurs énergétiques 2050 » de RTE, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité en France, prévoient un besoin de flexibilités en batteries qui devrait atteindre entre 10 et 26 GW.
Les premiers résultats issus de nos simulations ont permis de quantifier la valeur associée à la flexibilité du stockage stationnaire dans les années à venir, en particulier pour le cas d’une batterie raccordée en aval d'un site de soutirage.
Concrètement...
Par exemple, un site de consommation industriel équipé d’une toiture photovoltaïque (PV) en autoconsommation et d’un système de stockage par batteries pourrait économiser une part significative de sa facture annuelle d’électricité avec un pilotage optimisé. Cela nécessiterait de déterminer les flux énergétiques optimaux entre tous les équipements (site de consommation soutirant de l’énergie pour son activité industrielle, panneaux PV, batterie stationnaire) afin de minimiser le coût d’approvisionnement en énergie pour le site. Cet objectif peut être atteint en diminuant les volumes d’énergies approvisionnés par le fournisseur du site, mais également en plaçant le soutirage au moment le plus optimal pour le système électrique. La flexibilité du système de stockage a une valeur pour le système et pourrait apporter une rémunération au consommateur.
Cet exemple peut se décliner dans de nombreuses configurations : les batteries peuvent être raccordées derrières des sites de soutirage industriels ou tertiaires comprenant des sources d’injection renouvelable (PV mais également production éolienne) et/ou des parkings intégrant des bornes de recharge de véhicules électriques, mais elles peuvent aussi être raccordées directement au réseau électrique.
À terme, la valeur nette apportée par les batteries pourrait augmenter significativement si leurs coûts d’investissement initial continuent de baisser. En ce sens, les batteries de seconde vie pourraient être une solution alternative très intéressante.
Véhicules électriques
Le parc automobile français comptait en 2022 environ 500 000 véhicules électriques en circulation. Ce nombre devrait croître rapidement jusqu’à atteindre les 36 millions d’ici 2050, propulsé notamment par l’interdiction de la vente de véhicules neufs à moteur essence ou diesel à partir de 2035. Le développement massif de l’électromobilité est l’un des principaux vecteurs d’incertitude sur leur niveau de consommation d’électricité, estimé à environ 100 TWh d’ici 2050. Sans pilotage, les périodes de recharges seraient potentiellement concentrées autour de certaines heures de la journée (par exemple en fin de journée pour les bornes de recharge du secteur résidentiel, ou le matin pour les recharges en entreprises), ce qui pourrait nuire à l’équilibrage du système électrique en accentuant les pointes de consommation déjà existantes.
Toutefois, il ne sera pas forcément nécessaire d’installer de nouveaux moyens de production pour couvrir ces pointes de consommation, car la recharge pourra, dans la plupart des situations, être modulée en puissance et/ou en temps et ainsi être placée à des moments plus opportuns pour le système électrique, sans préjudice pour l’usager. La recharge modulable du véhicule électrique grâce à un système de pilotage intelligent (tout en respectant les contraintes usager) et sa batterie embarquée constitueront ainsi un précieux gisement de flexibilité.
Convaincu de leur potentiel de valorisation dans les années à venir, ACCIONA Energía a étudié en détails ce nouveau type de flexibilité et a obtenu des premiers résultats.
Nos partenariats
Afin de pouvoir analyser concrètement les comportements des nouveaux gisements de flexibilité étudiés, ACCIONA Energía a noué tout au long du projet INVESTCO des partenariats avec différents acteurs de la transition énergétique. Nos partenaires ont pu mettre à disposition des éléments permettant de confronter les études théoriques à la réalité du terrain.
ZePlug – Recharge des particuliers
Ainsi ACCIONA Energía s’est associé avec Zeplug, leader des installations de bornes de recharge pour les particuliers.
En tant qu’acteur majeur de la transition énergétique du secteur de l’automobile, nous sommes heureux de participer à ce projet qui permettra à terme de piloter intelligemment la consommation électrique de nos clients tout en contribuant au bien-être collectif.
Frédéric Renaudeau
co-Fondateur de Zeplug
Investco, une première étape cle dans le développement de la flexibilité de demain
Au travers du projet INVESTCO, notre compréhension des enjeux technologiques, économiques et réglementaires liés à la mise en place de ces nouveaux gisements de flexibilité s’est affinée. Ce projet représentait la première étape dans la perspective de valoriser concrètement de nouvelles flexibilités, comme celles liées à la mobilité électrique.
Afin que ce nouveau levier de flexibilité puisse être déployé à grande échelle, il est encore nécessaire de travailler sur des solutions de pilotage fiables avec les partenaires concernés, et de faire évoluer le cadre réglementaire existant. Toutefois, le gisement de demain se prépare dès aujourd’hui !
Vous êtes un opérateur de bornes de recharge ? Une entreprise du secteur industriel ou tertiaire ? Une collectivité ou un fournisseur d'équipement ?
Vous souhaitez flexibiliser la recharge électrique de votre parc de bornes ?
Ou vous êtes tout simplement intéressé par la flexibilité des véhicules électriques ?
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