ANALYSE D'IMPACT DU MÉCANISME DE CAPACITÉ - Une contribution au débat européen pour un approvisionnement sûr en électricité - RTE ...
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ANALYSE D’IMPACT
DU MÉCANISME
DE CAPACITÉ
Une contribution au débat européen
pour un approvisionnement sûr
en électricité
JANVIER 2018ANALYSE D’IMPACT
DU MÉCANISME
DE CAPACITÉ
Une contribution au débat européen
pour un approvisionnement sûr
en électricité
JANVIER 2018SYNTHÈSE
Pourquoi une analyse d’impact avoir été formellement approuvé par la Commission
du mécanisme de capacité ? européenne au terme d’une enquête approfondie
ouverte sous le chapitre des aides d’État. Néanmoins,
si le débat qui s’est tenu au niveau français a permis
La libéralisation progressive du secteur électrique euro- de dégager un relatif consensus sur la nécessité et
péen, initiée au cours des années 90, a été fondée sur la pertinence de ce type de dispositif, ce débat reste
le développement d’un marché européen de l’électricité aujourd’hui ouvert au niveau européen.
dans lequel les producteurs, les opérateurs d’efface-
ment, les fournisseurs et les négociants s’échangent En témoigne le projet de paquet législatif européen
des blocs d’énergie à différentes échéances tempo- (Clean Energy Package) qui, s’il reconnaît la possibilité
relles (contrats à terme, journalier (J-1), infra-journa- pour les États membres de mettre en place des méca-
lier). Ces échanges ont lieu au sein d’une même zone nismes de capacité, propose (i) de subordonner leur
de prix, ou d’une zone de prix à une autre dans la limite mise en œuvre à de nombreuses contraintes (limita-
des capacités d’interconnexion. tion dans le temps, réexamen annuel, paramétrages de
l’objectif de sécurité d’approvisionnement basé sur une
Cette organisation des marchés de l’énergie a prouvé méthodologie européenne d’estimation de la valeur de
son efficacité en assurant une optimisation à la maille l’énergie non distribuée, etc.) et (ii) de rehausser les
européenne de l’utilisation des capacités de produc- plafonds de prix sur les marchés de l’énergie, à hauteur
tion et d’interconnexion. À chaque instant, les capa- de la valeur estimée de l’énergie non distribuée. Cette
cités de production dont les coûts variables sont les dernière proposition est présentée comme la solution
plus faibles en Europe sont sollicitées pour satisfaire de référence pour remédier aux risques actuels et
la demande d’électricité, dans la limite des capacités futurs pesant sur la sécurité d’approvisionnement des
d’interconnexion. États membres.
Cependant, la faculté des marchés de l’énergie à En témoigne également la relative prudence avec
envoyer les signaux économiques pertinents pour laquelle la Commission autorise, au cas par cas, l’ins-
déclencher les investissements nécessaires au main- tauration de tels mécanismes. Une prudence que l’on
tien de la sécurité d’approvisionnement est aujourd’hui retrouve par exemple dans le cas français : certes le
mise en question. La plupart des pays européens ont dispositif bénéficie d’une approbation explicite, mais
ainsi fait le choix de compléter leur cadre de régulation cette approbation ne vaut que pour une période limitée
en introduisant des mécanismes de capacité, pouvant de 10 ans.
prendre des formes variées, dans l’objectif de sécuriser
leur approvisionnement en électricité. Dans ce contexte, la réalisation par RTE d’une analyse
d’impact économique s’inscrit dans la lignée des
La France a fait ce choix en 2010 sur la base d’un travail travaux réalisés au niveau français et vient compléter
parlementaire approfondi. Des analyses technico- les analyses précédentes, dans un souci constant d’ob-
économiques ont accompagné les étapes de concerta- jectiver l’apport du mécanisme de capacité français et
tion et de définition du cadre réglementaire. Elles ont les choix guidant la construction du cadre réglemen-
permis d’orienter les grands choix de conception inhé- taire et ses évolutions futures. Au-delà de son intérêt
rents à la mise en œuvre d’un tel dispositif. dans le cadre français, les conclusions de cette analyse
ont également vocation à éclairer les décisions régle-
Le mécanisme de capacité français est pleinement entré mentaires au niveau européen, notamment dans le
en vigueur au 1er janvier 2017 – début de la première cadre de l’élaboration du Clean Energy Package.
année de livraison couverte par le mécanisme – après
4SYNTHÈSE
Les limites du modèle de marché sur la prise de décision ou le coût de financement
« energy only » pour assurer la ne peut être considérée comme pouvant refléter le
sécurité d’approvisionnement comportement réel des acteurs.
Les travaux conduits par Ramsey et Boiteux dans les Une revue des études
années 1950 sur la relation entre financement des actifs d’impact existantes
de production et tarification au coût marginal1 ont été
décisifs pour la compréhension et la représentation de
l’économie du secteur électrique. Ils constituent l’ossature Avec l’émergence et la mise en place de différents méca-
théorique de l’organisation du marché dite « energy-only » nismes de capacité en Europe, de nombreuses études
et ont fourni un modèle simplifié permettant de décrire évaluant l’impact de ces mécanismes sur la sécurité
le fonctionnement d’une telle organisation de marché. d’approvisionnement et chiffrant leurs conséquences
Les raisons du succès de cette représentation théorique en termes de valeur économique créée (ou détruite)
tiennent autant à la puissance de ses résultats qu’à la ont été publiées. Ces études ont mis en évidence des
facilité avec laquelle elle peut-être modélisée. résultats très variés et parfois contradictoires.
Suivant ce cadre d’analyse, sous certaines hypothèses, Afin de dégager des enseignements robustes au plan
le fonctionnement du marché « energy only » aboutit à théorique, RTE a mené une analyse détaillée des
un résultat identique à celui qu’atteindrait un planifi- études publiées sur le sujet en s’attachant à identifier
cateur bienveillant et omniscient, en charge d’optimi- leur domaine de validité et les hypothèses régissant
ser le fonctionnement du système électrique. Plusieurs leurs conclusions. Ce travail de revue de littérature,
hypothèses principales conditionnent ce résultat : (i) le déjà initié en 20142, a été étendu à un périmètre plus
fonctionnement du marché correspond à une concur- large d’études. Le périmètre des études considérées,
rence pure et parfaite (acteurs parfaitement ration- établi de manière concertée avec les parties prenantes
nels ne disposant pas ou n’utilisant pas de pouvoir a porté sur des études européennes (i) publiques,
de marché), (ii) les prix s’établissent au niveau réel (ii) intégrant un volet de comparaison quantitative
de la perte d’utilité pour les consommateurs lors des avec un marché « energy only » et (iii) couvrant un
périodes de délestage (définition des plafonds de prix à large panel d’approches, de points de vue et de types
ce niveau et absence d’erreur d’estimation sur la valeur d’auteurs (académiques, consultants, institutions, etc.).
de l’énergie non distribuée) et (iii) les acteurs intègrent
uniquement, dans l’évaluation de la rentabilité prévi- Les sept études qui ont été analysées sont listées dans
sionnelle de leurs investissements en capacité, l’espé- le tableau 1.
rance des revenus tirés sur les marchés de l’énergie, y
compris les revenus obtenus lors des périodes de pénu- La grille d’analyse définie par RTE a permis d’identifier
ries, bien que celles-ci soient très rares. les propriétés indispensables à l’analyse d’impact
du mécanisme de capacité (le « must have ») :
Analyser l’impact de la mise en place d’un mécanisme
de capacité nécessite de dépasser cette représentation uu La représentation des décisions d’investisse-
simplifiée du fonctionnement des marchés de l’énergie, ment, de mise sous cocon et de fermeture des
en proposant une modélisation plus réaliste et rendant capacités doit être endogène et basée sur un
mieux compte de la manière dont les acteurs écono- critère de rentabilité économique des capaci-
miques prennent leurs décisions d’investissement. En tés. L’étude Thema, qui suppose que le volume global
particulier, l’absence d’impact du risque de rentabilité d’investissements n’est pas modifié par la mise en
1. BOITEUX, Marcel. Sur la gestion des monopoles publics astreints à l’équilibre budgétaire. Econometrica, 1956, Vol 24 (1), p22-40
2. Rapport d’accompagnement de la proposition de règles du mécanisme de capacité (RTE, 2014).
Analyse d’impact du mécanisme de capacité 5Tableau 1. Liste des études d’impact analysées par RTE
Institution/ Année de
Étude
Organisation publication
Commission Impact assessment accompanying the proposals for the Clean Energy Package
européenne s’appuyant sur Modelling study contributing to the Impact Assessment of the European 2016
E3MLab/ICCS Commission of the Electricity Market Design Initiative (E3MLab/ICCS, 2017).
FTI-CL Energy Assessment of the impact of the French capacity mechanism on electricity markets 2016
Ensuring capacity adequacy during energy transition in mature power markets et Effects of
CEEM risk aversion on investment decisions in electricity generation : What consequences for market 2016
design?
Energy transition and capacity mechanism, A contribution to the European debate with a view to
UFE-BDEW 2015
2030
Frontier
Economics – Impact Assessment of Capacity Mechanisms 2014
Consentec
Department
of Energy and Electricity Market Reform – Capacity Market – Impact assessment 2014
Climate Change
Thema
Consulting Group Capacity Mechanisms in Individual Markets within the Internal Energy Market 2013
E3M Lab, COWI
place d’un mécanisme de capacité ne peut donc être Les aléas pesant sur le système électrique et
uu
considérée comme une analyse d’impact pertinente. in fine les revenus des détenteurs de capa-
cité, ainsi que leur effet sur le coût d’accès au
uuLa modélisation du mécanisme de capacité doit capital pour financer de nouvelles capacités
être compatible avec l’architecture du méca- doivent être intégrés dans les études quantita-
nisme français (i.e. un mécanisme de marché, tives conduites.
régulé par les quantités, auquel toutes les
Le mécanisme de capacité permet une réduction
capacités participent). du risque financier de projets d’investissements.
Les résultats des études Thema (portant sur un paie- L’évaluation de l’impact du mécanisme de capacité sur
ment de capacité sélectif) et Frontier Economics – les investissements en capacités de production et le
Consentec (pour les volets portant sur l’analyse d’une coût du système électrique pour les consommateurs
réserve stratégique ou d’un mécanisme sélectif) ne nécessite de représenter la réduction de risque résul-
peuvent être transposées à l’analyse du mécanisme tant du mécanisme de capacité et son influence sur les
de capacité français. décisions des acteurs et leur coût d’accès au capital.
Les études DECC, Frontier Economics-Consentec et
Le mécanisme de capacité modélisé doit être
uu Thema ne représentent pas ces aléas et l’étude de la
paramétré de façon cohérente avec l’objectif Commission européenne, bien que les représentant, ne
de sécurité d’approvisionnement poursuivi. considère pas leur effet sur les décisions des acteurs.
Certaines études (DECC, Frontier Economics -
Consentec) considèrent un mécanisme de capacité Parmi les études considérées, seules trois études
dont le paramétrage conduit à un niveau de capacité (UFE-BDEW, CEEM et FTI-CL Energy) remplissent ces
fortement surdimensionné par rapport à ce qui est prérequis et permettent donc d’apporter une contri-
économiquement rationnel. Ces études n’évaluent bution pertinente à l’étude d’impact du mécanisme
pas l’intérêt d’un mécanisme de capacité en soi mais de capacité. Elles permettent de tirer les principales
les conséquences d’un sur-dimensionnement du conclusions suivantes :
système électrique, qui peut aboutir à une destruc- uu En présence d’imperfections dans le fonctionne-
tion de valeur pour la collectivité. ment des marchés de l’énergie, une architecture
6SYNTHÈSE
de marché energy only ne permet pas d’assurer affectant la consommation et la production des filières
la sécurité d’approvisionnement à long terme, renouvelables, aléas portant sur la disponibilités des
et conduit à des espérances de défaillance élevées moyens de production) sont représentés. L’étude
(de l’ordre de 10 heures par an), incompatibles avec UFE-BDEW suppose un prix de la capacité fixe dans
le critère de référence fixé par les pouvoirs publics. le temps et les études FTI-CL Energy et CEEM consi-
Dans ce type de situation, un parc dimensionné dèrent un prix qui évolue dans le temps mais de façon
sur le critère public de sécurité d’approvisionne- déterministe.
ment (une espérance de défaillance de 3 heures/an)
n’arrive pas à trouver sa rentabilité (existence de Ces études pourraient donc avoir tendance à suréva-
missing money). luer l’intérêt du mécanisme de capacité français actuel
uu Introduire un mécanisme de capacité pour qui, s’il permet de réduire le risque résultant des aléas
remédier aux imperfections des marchés de de « court-terme », n’a pas été conçu pour protéger les
l’énergie conduit à des bénéfices nets pour la investissements des risques associés aux évolutions de
collectivité de l’ordre de plusieurs centaines de contexte sur le temps long.
millions d’euros par an. Ces bénéfices découlent
de la réduction du volume d’énergie non distribuée La question du risque de long terme étant devenue un
et de la diminution du coût d’accès au capital induites point majeur des discussions entre les autorités fran-
par la mise en œuvre d’un cadre d’investissement çaises et la Commission européenne, dans le cadre de
plus sécurisant pour les acteurs de marché. l’enquête approfondie sur le mécanisme de capacité
uu Essayer de corriger les imperfections des mar- français3, l’absence de prise en compte de ce risque dans
chés de l’énergie en augmentant les plafonds les études existantes constitue une lacune significative.
de prix peut avoir des effets indésirables.
En effet, une architecture de marché energy only
dans laquelle les plafonds de prix seraient élevés La réalisation en propre par
au niveau de la valeur attribuée à l’énergie non RTE d’une étude d’impact pour
distribuée conduit à des risques élevés sur la ren- compléter les études existantes
tabilité des capacités de pointe (production et effa-
cement). Ces risques sur la rentabilité des actifs se
traduisent (i) par un potentiel sous-investissement RTE a mené une étude d’impact du mécanisme de capa-
et un non-respect du critère de sécurité d’approvi- cité permettant de lever cette principale limite. Cette
sionnement et (ii) par des surcoûts de financement étude intégre une représentation plus réaliste et plus
pour les acteurs, à l’origine d’une perte de valeur complète des risques auxquels sont exposés les acteurs
pour la collectivité dont l’ampleur peut être estimée dans chacune des architectures de marché considé-
jusqu’à plusieurs centaines de millions d’euros par rées. Elle a pour objectif la comparaison de plusieurs
an par rapport à une architecture de marché avec architectures de marché combinant le rehaussement
mécanisme de capacité, dans laquelle le risque sur la ou non des plafonds de prix sur le marché de l’énergie
rentabilité des capacités est largement réduit. et la mise en place ou non d’un mécanisme de capacité.
Cependant, ces études ne représentent pas la dyna- L’approche consiste à simuler sur la période [2016-
mique des décisions relatives aux capacités (investis- 2030] les décisions prises par les acteurs de marché sur
sements, fermetures, mises sous cocon) sur un horizon l’évolution (investissement, mise sous cocon, ferme-
pluriannuel. Elles sous-estiment les incertitudes de ture) de leurs capacités de production et d’effacement
« long-terme » affectant l’évolution du contexte macro- et leur utilisation/dispatch horaire. Les décisions sont
économique et énergétique (incertitudes sur l’évo- prises en avenir incertain et il est fait l’hypothèse que
lution de la demande, de la pénétration des énergies les acteurs ont un comportement reflétant la concur-
renouvelables, des prix des combustibles, etc.). Seuls rence pure et parfaite. Les délais de construction des
les risques de «court-terme» (aléas météorologique moyens de production sont pris en compte.
3. Cette question a été résolue par la mise en place d’un dispositif de sécurisation des revenus capacitaires pour les nouvelles capacités afin de faciliter leur
émergence sur le marché français. Ce dispositif spécifique aux nouvelles capacités consistera en un système de contrats pour différence permettant de
donner aux investisseurs de la visibilité sur leurs revenus capacitaires.
Analyse d’impact du mécanisme de capacité 7Tableau 2. Synthèse de l’analyse comparative des études d’impact
(6)
(1) (2) (3) (4) (5) Frontier (7)
RTE
CE-E3MLab FTI-CL CEEM UFE-BDEW DECC Economics - Thema
Consentec
Décisions 3 3 3 3 3 3
reposant sur un Oui, sauf 7
calcul de rentabilité filières Oui, sauf
des actifs (pour les résultant pour une
7
filières non pilotées Non
de choix partie des Oui, sauf filières résultant de choix publics (EnR, nucléaire)
par la puissance publics (EnR, capacités
publique) nucléaire)
3 3 3 3 3 3
Divers
Type(s) de Mécanisme 7 mécanismes 7
mécanisme de marché Mécanisme
Mécanisme de marché, basé sur une obligation étudiés : Paiement
de capacité régulé de capacité
de capacité (ou courbe de demande de capacité), market-wide, de capacité
modélisés par les market-wide
où toutes les capacités peuvent participer appel d’offre sélectif
volumes et stylisé
(market-wide) ciblé, réserve
market-wide
stratégique
3 3 3 7 7
Paramètres ? LOLE à Rémunération
3 Critère 7 3 h sans égale au
du mécanisme LOLE à 3 h +
de capacité LOLE à 3 h de marge contribution missing
LOLE à 3h marge 3 GW
non explicité des inter- money
connexions des TAC
3 3 3 3 7 7 7
Oui, aversion
au risque
7 Oui, aversion
Représentation Exogène
endogène au risque en-
de l’effet du (coût
(coût du dogène (coût
risque sur le du capital Oui, représentation
capital du capital
coût du capital différencié sous forme d’une aversion Non, pas de représentation des effets
dépendant dépendant
et les décisions arbitrairement au risque, sans prise en du risque ni sur le coûts du capital,
du risque du risque
d’investissement selon compte de l’effet du risque ni sur les décisions d’investissement
portant sur portant sur
le market sur le coût du capital
la rentabilité la rentabilité
design)
des investis des investis
sements) sements
Aléas de 7 3 3 3 7 7 7
court terme Aléas de
(météorologiques, court terme
disponibilité 3 représentés
des groupes, Oui, aléas mais pas
etc.) et prise de court terme de prise en Oui, aléas de court terme Non, scénarios déterministes
en compte dans compte du
le risque risque en
résultant
3 3 3 3 7 3 3 3
Dynamique Non,
d’investissements représentation Oui, simulation des investissements,
Oui, simulation des investissements, mises sous cocon
d’une seule mises sous cocon et déclassements
et déclassements sur un horizon pluriannuel
année (2030) sur un horizon pluriannuel
Aléas de 7 7 7 7 7 7 7
long terme Aléas de
(trajectoires long terme
sur les EnR, 3 représentés
la demande, Oui, aléas
mais pas
le contexte de long terme
de prise en Non, pas de représentation des aléas de long-terme
énergétique, etc.) représentés
compte du
et prise en compte risque en
dans le risque résultant
3 Représentation adaptée à l’analyse d’impact du mécanisme de capacité
7 Représentation perfectible pour une analyse d’impact précise du mécanisme de capacité
7 Représentation inadaptée pour une analyse d’impact du mécanisme de capacité
8SYNTHÈSE
Figure 1. Représentation des aléas et de l’effet du risque sur le coût du capital dans la modélisation
utilisée pour l’étude d’impact menée par RTE
Pour une année future donnée, Pour une vision du contexte
plusieurs visions possibles macro-économique, plusieurs
de l’evolution du contexte scénarios d’aléas possibles
macro-économique (nœuds) (notamment météorologiques)
Scénarios long
terme avec 14 %
trajectoire haute
Coût moyen pondéré du capital
d’évolution de la 13 %
Référence
consommation 12 % Variantes
11 %
10 %
Présent 9%
8%
7%
6%
5%
4%
Scénarios long 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%
terme avec
trajectoire basse Coefficient de variation
d’évolution de la (ratio entre l'écart-type et la moyenne)
consommation des revenus totaux actualisés d'une TAC
2016 2018 2020 2022 2030
Ce travail d’analyse s’appuie une modélisation des évolutions structurelles affectant la consommation
marchés de l’énergie et de la capacité. Les imperfec- d’électricité et la pénétration des EnR. Ces incerti-
tions des marchés de l’énergie sont représentées, à tudes sont représentées sous forme d’un « arbre »
l’instar de la plupart des autres études économiques, d’aléas permettant de rendre compte de la crois-
au travers d’un plafond de prix (à 3 000 €/MWh). Ce sance de l’incertitude à mesure que l’horizon consi-
choix de modélisation reflète la prédominance actuelle déré s’éloigne : les incertitudes sur l’année 2018 sont
du marché journalier (où les plafond de prix sont à plus faibles que les incertitudes sur l’année 2030.
3 000 €/MWh) sur les autres échéances temporelles uu Des aléas de court-terme sur les conditions météo-
(où des plafonds de prix différents peuvent exister) en rologiques et la disponibilité future des moyens de
termes de volumes d’énergie échangés et donc d’im- production. Ces aléas portent en pratique sur la
pact sur la formation des prix4. De même, la modéli- demande, la production EnR et la disponibilité des
sation du marché de capacité reflète avec précision moyens thermiques et nucléaires.
les éléments clés de l’architecture du dispositif fran-
çais : cible de 3 h de défaillance par an en moyenne, Le coût du capital pour les acteurs investissant dans des
mécanisme portant sur toute la capacité, neutralité moyens de production ou d’effacement est représenté
technologique, etc. comme une fonction dépendant du risque pesant sur la
rentabilité. Plus le risque est élevé, plus le coût du capi-
Deux grands types d’aléas probabilisables sont représen- tal est important. La rentabilité des projets d’investis-
tés. Ces aléas correspondent aux principaux déterminants sement est évaluée sur la base des scénarios possibles
de la rentabilité des moyens de production. Il s’agit : de prix sur les marchés de l’énergie (supposés s’éta-
uu Des aléas de long-terme sur l’évolution du contexte blir au coût marginal de production) et de la capacité
économique et énergétique. Ils portent sur les (supposés s’établir au coût marginal des certificats5).
4. Les grands enseignements de l’analyse demeureraient inchangés avec un plafond de prix global égal à 10 000 €/MWh, seules les valeurs quantitatives
seraient modifiées.
5. E
n concurrence pure et parfaite, le prix de la capacité s’établit comme la rémunération capacitaire nécessaire pour sécuriser la présence de l’unité
marginale du parc au sens du respect du critère public de sécurité d’approvisionnement (3 heures/an d’espérance de défaillance).
Analyse d’impact du mécanisme de capacité 9Figure 2 – Espérance de durée de défaillance dans l’architecture de marché energy
only plafonné à 3 000 €/MWh. Comparaison des résultats des différentes études.
20
Espérance de durée de défaillance
18
16
16
14
14
(en heures/an)
11,5
12
10
10
8
6
4 5
3h/an
2
0
UFE-BDEW FTI-CL CEEM RTE
Conclusions
L’effet du risque sur le coût du capital est
un paramètre essentiel pour l’analyse et la
L’étude d’impact menée par RTE conforte les résultats des comparaison des architectures de marché
trois études identifiées comme pertinentes. Elle permet envisageables pour le secteur électrique.
aussi d’enrichir le périmètre des conclusions grâce (i) à La prise en compte de cet effet, négligé par
l’analyse d’une architecture de marché intégrant à la fois certaines études, amène à reconsidérer les
le rehaussement des plafonds de prix sur le marché de mérites respectifs de différentes architec-
l’énergie et l’introduction d’un mécanisme de capacité, tures de marché.
(ii) à l’analyse de variantes portant sur la relation entre le
risque supporté par les investisseurs et le coût du capi-
tal et, (iii) à l’analyse de variantes portant sur le niveau La revue de littérature effectuée dans le cadre de cette
maximal de prix sur le marché de capacité. Au terme de analyse d’impact a permis de mettre en lumière que
ce travail d’analyse économique, quatre conclusions prin- nombre d’études économiques centrées sur la question
cipales peuvent être tirées. de la sécurité d’approvisionnement considèrent un coût
Figure 3. Espérance de durée de défaillance dans chacune des architectures de marché étudiées
16
Espérance de durée de défaillance
Architecture de marché energy only
14 avec prix de l’énergie plafonnés à
3 000 €/MWh
Architecture de marché energy only
12
avec prix de l’énergie plafonnés à
(en heures/an)
20 000 €/MWh
10 Architecture de marché avec
mécanisme de capacité avec prix
8 de l’énergie plafonnés à 3 000 €/MWh
et prix de la capacité plafonnés à
6 60 k€/MW/an
Architecture de marché avec
4 mécanisme de capacité avec prix
de l’énergie plafonnés à 20 000 €/MWh
2 et prix de la capacité plafonnés à
60 k€/MW/an
Critère public (espérance de
0
3 heures/an)
2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
10SYNTHÈSE
Figure 4. Décomposition du gain pour la collectivité de différentes architectures de marché, en
comparaison de l’architecture de marché energy only avec plafond de prix de l’énergie à 3 000 €/MWh
Bénéfices pour la collectivité (M€/an)
600
500
391
400
ain associé
G
à la réduction
300 280 d’énergie non
251 distribuée
Coûts variables
200 de production
Coûts fixes -
effet volume
100 Coûts fixes -
effet risque
Bilan
0
Bilan Bilan Bilan
Architecture de marché Architecture de marché avec Architecture de marché avec
energy only avec prix mécanisme de capacité avec mécanisme de capacité avec
de l'énergie plafonnés prix de l'énergie plafonnés prix de l'énergie plafonnés
à 20 000 €/MWh à 3 000 €/MWh à 20 000 €/MWh
et prix de la capacité et prix de la capacité
plafonnés à 60 k€/MW/an plafonnés à 60 k€/MW/an
du capital indépendant du risque auquel font face les l’élaboration des mécanismes de soutien aux énergies
investisseurs. Cela signifie que ces études postulent renouvelables, le caractère déterminant de l’effet du
que le risque pour les investisseurs est identique risque sur le coût du capital fait pourtant consensus. Il
quelle que soit l’architecture du marché dans lequel ils convient donc d’étendre à l’analyse des architectures
évoluent. de marché et de la sécurité d’approvisionnement la
prise en compte de cet effet.
Cette hypothèse – centrale pour la validité de nombreux
résultats souvent partagés au niveau européen – est Jusqu’à présent, la plupart des études publiées au niveau
manifestement incompatible avec une analyse fine européen n’ont pas rempli ce prérequis. Quelques-unes
de l’impact des réformes des marchés de l’électri- ont toutefois supposé un coût du capital différent selon
cité. Dans d’autres domaines, comme par exemple les architectures de marché analysées. Mais ces valeurs,
Figure 5. Bénéfices pour la collectivité d’un mécanisme de capacité par rapport à un rehaussement
des plafonds de prix sur les marchés de l’énergie. Comparaison des différentes études
400 Valeur majorante :
prise en compte de l'effet du risque
sur le coût du capital mais incertitudes
Bénéfices pour la collectivité
sur le prix de la capacité non représentées
300
300
Valeurs minorantes :
prise en compte de l'aversion Étude RTE :
(M€/an)
au risque des acteurs mais pas prise en compte de l'effet
de l'effet sur le coût du capital du risque sur le coût du capital +
200 incertitudes sur le prix de la capacité
140
100
100
30
0 0 0
UFE-BDEW CEEM FTI-CL RTE
Analyse d’impact du mécanisme de capacité 11propres à chaque organisation du marché, étaient parfois une espérance de durée de défaillance allant jusqu’à
exogènes et fixées a priori. Elles ne constituaient pas un 14 heures par an. Ce résultat est conforme aux ensei-
résultat de l’analyse (calculé à partir des incertitudes sur gnements des autres études publiques.
les revenus futurs tirés par les investissements) mais
relevaient plutôt d’un présupposé (exception faite des En présence d’imperfections dans le fonction-
études UFE-BDEW, FTI-CL et CEEM). nement des marchés de l’énergie, l’introduction
d’un mécanisme de capacité permet d’assurer le
La contribution de RTE vise donc à approfondir cette niveau de sécurité d’approvisionnement visé par
réflexion en intégrant, dans la représentation des les pouvoirs publics. La réduction du risque de
modèles d’affaires des investisseurs, les risques défaillance obtenue grâce à l’introduction d’un
auxquels ils sont exposés et l’effet induit sur le coût mécanisme de capacité se traduit par des gains
d’accès au capital. Ces risques sont liés aux incertitudes importants pour la collectivité, que la plupart des
de long terme portant sur l’évolution du contexte éner- études – dont celle de RTE – évaluent à plusieurs
gétique, ainsi qu’aux aléas de « court-terme » (aléas centaines de millions d’euros par an à long
météorologiques ou de disponibilité) pouvant affecter terme. Ce résultat justifie pleinement la réforme
les revenus d’une capacité de production ou d’efface- conduite par les autorités françaises pour doter la
ment d’une année sur l’autre. Ces travaux pourraient France d’un cadre de régulation permettant l’at-
être enrichis avec des analyses complémentaires sur teinte, dans la durée, du critère de sécurité d’ap-
l’effet du risque sur le coût du capital dans le secteur provisionnement défini par les pouvoirs publics.
énergétique, sur l’impact de l’intégration amont-aval
(i.e. production-fourniture6) de certaines utilities ou L’intérêt d’introduire un mécanisme de capacité ne se
encore sur l’influence de risques supplémentaires justifie pas que par les imperfections du marché de
comme les fluctuations du cours des combustibles. l’énergie. Ainsi, si l’on suppose que le coût de l’énergie
non distribuée est parfaitement estimable et que les
Toutefois, quels que soient les prolongements prix sur les marchés de l’énergie peuvent s’établir à ce
envisageables, la contribution de RTE permet déjà niveau, l’introduction d’un mécanisme de capacité créé
de souligner que la représentation de l’influence encore de la valeur pour la collectivité. Son introduc-
du risque sur le comportement des acteurs et tion permet en effet de réduire sensiblement le coût
leurs coûts de financement modifie les conclu- du capital pour les investisseurs, en diminuant l’incerti-
sions d’études comparant les mérites de diffé- tude portant sur la rentabilité de leurs investissements,
rentes architectures de marché. sans les dé-risquer complètement pour autant.
L’ampleur des gains liés à l’existence du méca-
Qu’il y ait ou non des imperfections dans le nisme dépend de l’effet du risque sur le coût
fonctionnement des marchés de l’énergie, la du capital : plus le risque est rémunéré, plus la
mise en œuvre d’un mécanisme de capacité dimension assurantielle du mécanisme de capa-
est une option sans regret. Un mécanisme cité bénéficie à la collectivité. Ainsi, même en
de capacité correctement conçu et dimen- l’absence d’imperfections dans le fonctionne-
sionné induit systématiquement des gains ment des marchés de l’énergie, des hypothèses
pour la collectivité. raisonnables conduisent à un gain de l’ordre de
140 M€/an et les études de sensibilité effectuées
dans le cadre de cette étude permettent de véri-
Les imperfections des marchés de l’énergie sont géné- fier la robustesse de ce chiffre.
ralement modélisées par l’application d’un plafon
nement des prix de l’énergie à un niveau inférieur à la Aussi, quels que soient les choix qui seront effectués
valeur de l’énergie non distribuée pour les consomma- relativement à la réforme des marchés de l’énergie, en
teurs. Ainsi, en l’absence de mécanisme de capacité, un particulier s’agissant du niveau des plafonds de prix, le
marché energy only plafonné à 3 000 €/MWh conduit à mécanisme de capacité français demeurera pertinent.
6. Dans certaines configurations, l’intégration amont-aval peut permettre de réduire l’exposition des investissements en capacité aux risques liés
à la volatilité des prix de marché de l’électricité.
12SYNTHÈSE
le missing money et donc à diminuer les revenus sur
Une réforme de l’architecture de marché le marché de la capacité. Les revenus sur les marchés
energy only basée sur un rehaussement des de l’énergie étant plus risqués que les revenus sur le
plafonds de prix n’apparaît pas comme une marché de capacité (car dépendant d’épisodes rares
alternative efficiente à la mise en place d’un et aléatoires de pénurie), une telle mesure aurait pour
mécanisme de capacité. effet de reporter des revenus peu risqués vers des
revenus beaucoup plus risqués.
Ainsi, dans une architecture de marché intégrant
Une réforme du marché energy only consistant en un un mécanisme de capacité, un rehaussement
rehaussement des plafonds de prix au niveau de la des plafonds de prix sur les marchés de l’énergie
valeur estimée pour l’énergie non distribuée pourrait augmenterait le coût du capital, ce qui occasion-
théoriquement permettre de résoudre les problèmes de nerait un surcoût pour la collectivité de l’ordre de
sécurité d’approvisionnement associés aux défaillances 110 M€ par an (cf. Figure 4).
du marché de l’énergie. Cependant, cette architecture
de marché exposerait les exploitants de capacité à un Par ailleurs, l’existence d’un plafond sur le prix de la
risque financier important, bien plus que dans une archi- capacité est économiquement pertinente. Ce plafond
tecture intégrant un mécanisme de capacité. permet d’éviter que le respect de l’objectif de sécu-
rité d’approvisionnement ne se fasse à n’importe quel
En effet, les revenus des moyens de production et prix. En effet, dans certaines situations, des besoins
d’effacement dépendraient essentiellement de l’occur- transitoires en capacités peuvent exister et il est alors
rence d’événements très rémunérateurs mais rares et particulièrement coûteux d’y faire face car cela impli-
aléatoires (typiquement, vagues de froid décennales). querait la construction de moyens de pointe pour un
Une telle architecture conduirait à faire augmenter les besoin bien inférieur à la durée de vie de ces moyens.
coûts de financement des projets d’investissements Le plafond de prix sur les certificats de capacité
par rapport à une architecture de marché intégrant permet d’éviter ces investissements coûteux,
un marché de l’énergie plafonné à 3 000 €/MWh et un au prix d’une dégradation minime de la sécurité
mécanisme de capacité : le surcoût pour la collectivité d’approvisionnement, pour un bénéfice net de
avoisinant, comme cela a été mentionné plus haut, près l’ordre de 165 M€ par an.
de 140 M€/an.
Ce résultat est conforme en tendance à ceux des autres Perspectives et prolongements
études. Certaines études (FTI-CL Energy) trouvent des
résultats supérieurs, qui s’expliquent par des diffé-
rences dans la prise en compte des risques de long Les analyses d’impact publiques existantes, complé-
terme. D’autres études trouvent des résultats infé- tées par les travaux de RTE permettent de montrer
rieurs (UFE-BDEW et CEEM), car elles ne considèrent avec robustesse la pertinence économique du méca-
pas l’effet du risque sur le coût du capital dans le coût nisme de capacité français.
global du système électrique.
L’étude de RTE pourrait être enrichie sur plusieurs
aspects. D’une part la représentation des aléas de long-
Dans une architecture de marché intégrant terme pourrait être affinée en intégrant des variables
un mécanisme de capacité, un rehausse- complémentaires qui sont des facteurs de risque pour
ment des plafonds de prix sur les marchés les investisseurs. En particulier, les aléas sur les prix
de l’énergie dégraderait l’optimum collectif des combustibles, du CO2 ou sur les évolutions d’orien-
tations publiques (sur le parc nucléaire, les inter-
connexions, les parcs de production à l’étranger, etc.)
Dans une architecture de marché intégrant un méca- pourraient être considérés. D’autre part, une actualisa-
nisme de capacité, un rehaussement des plafonds de tion des résultats de l’étude, à la lumière des dernières
prix conduirait à augmenter les revenus des exploitants hypothèses prospectives issues de l’édition 2017 du
de capacité sur les marchés de l’énergie, à réduire ainsi bilan prévisionnel de RTE, pourra être envisagée.
Analyse d’impact du mécanisme de capacité 13Dans le cadre français, ce type d’étude pourra éclairer temps long, de ces différentes formes d’organisation
la mise en place du régime spécifique de contrats pour du marché.
différence pour les nouvelles capacités de production
et d’effacement, qui doit entrer en vigueur à compter À ce titre, les conclusions de l’étude mettent en lumière
de l’année de livraison 2019. Ce dispositif – en cours que l’approche actuellement privilégiée dans le Clean
de conception – doit permettre de réduire le risque Energy Package pour assurer la sécurité d’approvision-
financier pour les investissements dans les nouvelles nement en électricité dans l’Union, basée sur une archi-
capacités en les faisant bénéficier d’une sécurisation tecture energy only avec des plafonds de prix rehaussés,
de leur rémunération capacitaire sur les sept premières n’est pas la plus pertinente économiquement. D’autres
années de fonctionnement. La méthodologie de simu- formes d’organisation du marché, reposant sur des
lation des investissements à long terme développée marchés de l’énergie encadrés par des prix-plafonds
dans cette étude d’impact fournit un cadre d’analyse raisonnablement élevés et intégrant des mécanismes
pertinent pour la quantification des paramètres de ce de capacités nationaux ou régionaux portant sur toute
dispositif. la capacité, semblent plus efficaces. Le choix de ces
architectures alternatives permettrait de garantir une
D’autre part, au-delà de son intérêt dans le contexte alimentation électrique sûre et au moindre coût en
français, cette analyse d’impact a également vocation à limitant l’exposition au risque des acteurs du marché.
nourrir le débat européen et à guider les choix futurs en De telles organisations de marché présenteraient en
matière de régulation communautaire. Elle apporte des outre l’avantage de préserver la possibilité pour les
éclairages sur des problématiques telles que les consé- États membres de choisir leur niveau cible de sécurité
quences en termes de sécurité d’approvisionnement d’approvisionnement ; une prérogative qui pourrait, à
de différentes architectures de marché et la complé- l’inverse, être remise en cause si le niveau du plafond
mentarité éventuelle de ces différentes approches de prix sur le marché européen de l’énergie devenait le
; ou encore sur le coût pour le consommateur, sur le seul déterminant de la sécurité d’approvisionnement.
14SYNTHÈSE Analyse d’impact du mécanisme de capacité 15
SOMMAIRE
1. CONTEXTE ET ENJEUX DES ANALYSES D’IMPACT
DU MÉCANISME DE CAPACITÉ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.1 U
ne étude d’impact dans la continuité des travaux de 2014 relatifs aux limites
d’une architecture de marché « energy only ». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.1.1 La problématique des plafonds de prix.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.1.2 Le caractère de bien collectif de la sécurité d’approvisionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.1.3 La dynamique des investissements dans le secteur électrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.1.4 Le risque portant sur la rentabilité des investissements en capacités et son effet sur le coût du capital
et les décisions d’investissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.1.5 La nécessité de compléter ces analyses théoriques par des éléments quantitatifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.2 Une contribution au débat européen actuel sur le cadre de régulation permettant
d’assurer la sécurité d’approvisionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.2.1 Revoir le fonctionnement des marchés de l’énergie en réformant le processus de formation des prix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2.2 Les mécanismes de capacité, une assurance complémentaire qui fait désormais partie intégrante
du cadre de régulation européen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.3 Consolider et compléter les outils d’analyse relatifs au cadre d’investissement
et à la sécurité d’approvisionnement.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2. REVUE DES ÉTUDES D’IMPACT EXISTANTES DANS LA LITTÉRATURE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1 Grille d’analyse des études d’impact du mécanisme de capacité .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 Analyse comparative et limites des études existantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3. UNE ANALYSE ÉCONOMIQUE COMPLÉMENTAIRE MENÉE
PAR RTE SUR L’IMPACT DU MÉCANISME DE CAPACITÉ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.1 Objectifs de l’étude. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.2 Méthodologie, modélisation et hypothèses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2.1 Principes méthodologiques généraux.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2.2 Mise en application pratique et modélisation retenue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2.3 Modèle d’optimisation intertemporelle des investissements et du dispatch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.4 Représentation des incertitudes de long terme, liées aux aléas sur l’évolution du contexte économique et énergétique. . . . . 50
3.2.5 Représentation des incertitudes de court terme, liées aux aléas météorologiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.6 Prise en compte du risque financier dans le coût du capital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.2.7 Représentation des différentes architectures de marché. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.2.8 Représentation des imports/exports et prise en compte de la contribution
des capacités transfrontalières à la sécurité d’approvisionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.2.9 Hypothèses sur le parc de production. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
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