Services système fréquence et réserve tertiaire
Valoriser votre flexibilité de consommation électrique
Point sur les leviers majeurs de la flexibilité électrique
7 mai
2025
Face à une demande énergétique en hausse et à l’intégration croissante des énergies renouvelables dans le réseau, l’équilibre du système électrique est un enjeu de chaque instant. Pour y répondre, différents mécanismes sont mobilisés, dont les réserves primaire, secondaire et tertiaire. Bon à savoir : la flexibilité au titre des deux dernières peut être monétisées par les acteurs industriels et tertiaires… Le point avec ACCIONA Energía.
Les réserves de puissance à quoi ça sert ?
Les réserves de puissance recouvrent les services système – à savoir les réserves primaire et secondaire pilotées automatiquement par RTE et la réserve tertiaire, activée manuellement par RTE et faisant appel aux acteurs d’ajustement. Elles désignent la capacité disponible dans un système électrique pour faire face à des variations imprévues de la demande ou à des défaillances de production. Ces réserves assurent l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité à tout moment, autant dire qu’elles sont essentielles à la stabilité du réseau !
Avec l’électrification croissante des usages — notamment dans les transports (mobilité électrique) et l’industrie (datacenters, procédés électrifiés) —, la demande en électricité est appelée à augmenter fortement. Si l’on ajoute à cela la nécessité d’intégrer dans le réseau de l’énergie renouvelable, dont la production est par nature variable et intermittente, il nous faut des solutions pour garantir l’équilibre du réseau électrique. C’est là que les réserves de puissance entrent en jeu : en permettant de répondre rapidement aux écarts entre offre et demande, elles assurent ainsi la stabilité du système et la sécurité d’approvisionnement.
Résorber rapidement un déséquilibre grâce aux services système fréquence
En cas d’écart de fréquence sur le réseau électrique, les réserves primaire et secondaire sont activées automatiquement pour prévenir toute coupure d’électricité. Les réserves système sont contractualisées par des appels d’offres en J-1. Tous les acteurs français opérant des groupes de production supérieurs à 120 MW ont l’obligation d’y participer, mais de nombreux autres acteurs, comme les opérateurs de stockage, les producteurs ou encore les consommateurs peuvent y prendre part.
Légende : Puissance certifiée en Services système par filière (GW) au 1er mars 2025 pour la réserve primaire et la réserve secondaire (à la hausse et à la baisse).
La réserve primaire
La réserve primaire est activée de manière décentralisée au plus tard deux secondes après un écart à la fréquence nominale de 50 Hz, au niveau de chaque unité participante (groupe de production, stockage, site de consommation, etc.) de la zone synchrone européenne, qui va du sud du Portugal jusqu’au nord de la Pologne ! Son rôle est de contenir la déviation de fréquence sous 30 secondes. Elle est dimensionnée pour pallier la perte simultanée des deux plus gros groupes de production de la zone, soit une puissance totale de 3 000 MW. Chaque pays contribue à cette réserve au prorata de sa consommation. La France, par exemple, y contribue à hauteur d’environ 540 MW.
La réserve secondaire
La réserve secondaire est activée juste après la réserve primaire, dans un délai inférieur à 5 minutes, cette fois pour corriger la déviation de fréquence. Elle permet ainsi de ramener la fréquence à son niveau nominal de 50 Hz, nécessaire à l’équilibre électrique, grâce à des activations de plusieurs minutes. La France y contribue à hauteur de 500 MW a minima.
Pour pouvoir répondre aux demandes de RTE d’activation de leurs actifs en moins de 5 minutes, les sites suivent une dynamique de réglage défini par les signaux envoyés toutes les 4 secondes par le gestionnaire de réseau.
Son activation simultanée dans tous les pays modifie par ailleurs les flux aux frontières. C’est pourquoi, lorsque l’aléa se trouve en France, RTE active automatiquement la réserve secondaire pour rétablir la fréquence à son niveau nominal et les RTE sollicite alors producteurs, opérateurs de stockage ou consommateurs pour qu’ils activent leurs offres de flexibilité contre rémunération. Ces appels d’offres à la hausse et à la baisse sont journaliers. Bon à savoir : en termes de revenus potentiels, cette réserve apporte environ 13 fois plus de valeur que la valeur primaire, de l’ordre de 560 k€/MW/an* certifié, et il ne s’agit que de la part capacitaire, auquel pourrait s’additionner une part variable
* 560 k€/MW/an obtenu en extrapolant sur 12 mois la rémunération d’un MW symétrique sur le 2e semestre 2024.
Source : ACCIONA Energía
Réserve tertiaire : tous flexibles pour garantir l'équilibre électrique !
En cas de rupture de l’équilibre électrique, il existe un troisième outil : la réserve tertiaire, activée manuellement sur le mécanisme d’ajustement. Elle se compose de services contractualisés via appels d’offres tels que :
- La réserve dite "rapide" parce qu’activable après les réserves primaire et secondaire en moins de 13 minutes, à hauteur de 1 000 MW par an. Cette réserve est activable jusqu’à 2 heures par activation, dans la limite de 4 activations par jour et de 4 heures cumulées par jour. Pour mémoire, elle était monétisable à hauteur de 21 974,54 €/MW/an pour l’appel d’offres annuel 2024.
- La réserve complémentaire, à hauteur de 500 MW par an, activable jusqu’à 1h30 par activation, dans la limite de 4 activations par jour et de 3 heures cumulées par jour.
Des offres « libres d’engagement » peuvent être également soumises sur le mécanisme d’ajustement. Ces dernières ont souvent un délai de mobilisation plus important que 30 minutes, et ne peuvent donc être contractualisées par le biais d’appels d’offres.
RTE sollicite alors producteurs, opérateurs de stockage ou consommateurs pour qu’ils activent leurs offres de flexibilité contre rémunération. Ces appels d’offres à la hausse et à la baisse sont journaliers.
On peut différencier trois grandes familles d’offres sur le mécanisme d’ajustement :
- Des offres contractualisées par appels d’offres, pour une puissance totale de 1 500 MW, au titre de l’activation des réserves rapides et complémentaires. Le délai d’activation est de 13 minutes pour les premières et de 30 minutes pour les secondes. Elles donnent lieu à une prime de disponibilité indépendamment des activations.
- Des offres non contractualisées qui proviennent de l’obligation faite aux producteurs raccordés au réseau public de transport de mettre à disposition leur puissance non utilisée.
- Des offres dites « libres » qui proviennent d’acteurs volontaires qui n’ont pas d’obligation de participation. Dans ce cas, le délai de prévenance varie de 13 minutes à plus de 2 heures, mais plus il est court, plus l’offre sera intéressante pour RTE, donc plus les chances d’activation augmenteront. À noter : aucune rémunération n’est perçue en l’absence d’activation.
Loi DDADUE
Le point sur la nouvelle obligation de présence des parcs ENR de plus de 10 MW sur le mécanisme d’ajustement en offre libre.
Le projet de loi DDADUE 2 (Dispositions d’adaptation au droit de l’Union européenne) vise à renforcer le cadre législatif encadrant le mécanisme d’ajustement, utilisé par RTE pour assurer l’équilibre du système électrique. Aujourd’hui, la participation des producteurs d’énergies renouvelables reste très insuffisante, en particulier pour les offres de baisse de production. La loi introduit une obligation. Désormais, les sites raccordés au réseau public de transport et disposant d’une puissance installée supérieure à 10 MW devront ainsi proposer toute leur puissance disponible, à la hausse comme à la baisse, sur le mécanisme d’ajustement. À partir de janvier 2026, cette obligation s’étendra également aux producteurs raccordés au réseau de distribution.
Services système : qui peut participer à la flexibilité... et comment ?
Entreprises industrielles et tertiaires, producteurs d’électricité, opérateurs de stockage : de nombreux acteurs peuvent participer à la flexibilité au travers des services système
Pour contribuer à la flexibilité du système électrique, plusieurs actifs peuvent ainsi être mobilisés, comme les batteries de stockage, les chaudières électriques, les unités de cogénération ou encore les électrolyseurs.
Concernant les batteries, deux grands types d’installations sont à distinguer :
- Les batteries « behind the meter », d’une puissance moyenne, sont installées chez des consommateurs industriels ou tertiaires finaux, en aval du compteur électrique. Elles peuvent permettre de lisser la production solaire, de favoriser l’autoconsommation, de palier les microcoupures, de limiter les besoins en souscription en puissance souscrite et d’apporter des services de flexibilité au réseau. Elles peuvent également être installées sur des parcs de production d’électricité renouvelable afin de gérer l’intermittence de la production.
- Les batteries centralisées de grande capacité, dites « stand alone », sont raccordées directement au réseau, avec pour principal objectif de fournir des services système de manière centralisée et à grande échelle, et de stocker l’électricité quand les prix sont bas (excédent d’électricité provenant d’EnR ou faible consommation la nuit) pour la revendre aux moments les plus opportuns lorsque les prix se renchérissent (moments avec une forte consommation et une faible production EnR, souvent aux heures de « pointe »)
Demain, des batteries de stockage en substitution aux groupes électrogènes ?
Le remplacement des groupes électrogènes par des batteries suscite un intérêt croissant. Attention toutefois aux besoins de résilience ! Un groupe électrogène peut fonctionner de façon autonome pendant plusieurs jours, voire une semaine entière, ce qui n’est pas le cas d’une batterie qui nécessite un réseau opérationnel pour se recharger, limitant ainsi son autonomie en cas de coupure prolongée. Cette contrainte rend donc le remplacement difficile dans certains secteurs sensibles comme les hôpitaux, qui sont contraints par la réglementation à une continuité d’approvisionnement sur plusieurs jours. Pour certains sites, où la réglementation impose une autonomie de quelques heures seulement, les batteries peuvent en revanche être une solution viable !
Vous souhaitez vérifier votre éligibilité, estimer les revenus potentiels de vos actifs ou valoriser votre flexibilité ? Les experts d'ACCIONA Energia sont à votre disposition pour vous accompagner tout au long de votre projet !
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