Bilan prévisionnel de l'équilibre offre-demande d'électricité en France - ÉDITION 2019 - RTE
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Bilan prévisionnel
de l’équilibre offre-demande
d’électricité en France
ÉDITION 2019
PRINCIPAUX RÉSULTATS
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 1Bilan prévisionnel
de l’équilibre offre-demande
d’électricité en France
ÉDITION 2019
PRINCIPAUX RÉSULTATSRÉSUMÉ EXÉCUTIF
La sécurité d’alimentation aujourd’hui
Contrairement à certaines idées reçues, la sécu- surdimensionné par rapport aux besoins à la pointe.
rité d’alimentation en électricité n’équivaut pas au La notion de rupture en approvisionnement élec-
« risque zéro », par ailleurs inatteignable dans tout trique est donc demeurée un concept théorique et
secteur industriel. inconnu du grand public, à la différence des coupures
d’électricité qui peuvent affecter certains consomma-
Elle signifie que l’alimentation électrique est garantie teurs à la suite d’incidents techniques ou météorolo-
en permanence, à l’exception de certaines circons- giques bien identifiables (tempête par exemple).
tances particulières où RTE est susceptible d’intervenir,
en dernier ressort, pour modifier la consommation : Or, au cours des 15 dernières années, la France est
uu via des moyens « post marché » (interruption de passée de cette situation de surdimensionnement
grands consommateurs industriels rémunérés à à une situation de respect strict du critère de sécu-
cet effet, diminution de la tension sur le réseau) rité d’approvisionnement.
n’ayant pas d’impact sur le consommateur ;
uu en dernier recours, par des coupures ciblées et Ceci est principalement le fait de fermetures d’installa-
momentanées (les « délestages »). tions au fioul et au charbon. De nombreuses centrales
de ce type (pour une puissance cumulée de près de
Ce type d’intervention n’est pas assimilable à un black 12 GW) ont été mises à l’arrêt depuis 2012, pour des
out et vise au contraire à en empêcher la survenue. raisons environnementales (ces moyens étaient parmi
les plus émetteurs de gaz à effet de serre du parc) et
Le « niveau » ou « critère » de sécurité d’alimentation économiques (ils fonctionnaient très peu).
retenu en France est fixé par le pouvoir réglemen-
taire : il s’agit de la règle dite des « trois heures ». Dans le même temps, la disponibilité du parc nucléaire
Cette règle signifie que la durée moyenne pendant lors des périodes hivernales a évolué à la baisse.
laquelle l’équilibre entre l’offre et la demande ne
peut pas être assuré par les marchés de l’électricité, À l’issue de ces évolutions, la sécurité d’approvi-
dans toutes les configurations modélisées par RTE, sionnement demeure assurée au sens du critère
est inférieure ou égale à trois heures par an. réglementaire, mais sans marge supplémentaire.
Avec un tel critère, le facteur de risque principal Ceci explique que la question de la sécurité d’appro-
(mais pas exclusif) demeure un épisode de grand visionnement en électricité ait pris une importance
froid comme il peut s’en produire tous les 10 à croissante. Désormais, toute évolution défavorable
20 ans. Les périodes de risque se situent alors en sur le parc de production se traduit de manière
hiver, non seulement en soirée vers 19 h, mais éga- visible sur l’évaluation du niveau de risque du sys-
lement en matinée. D’autres facteurs (indisponibi- tème électrique.
lité simultanée de plusieurs réacteurs nucléaires,
situation de vent très faible commune à plusieurs L’enjeu des Bilans prévisionnels successifs devient
pays européens) peuvent également jouer. donc, sur une période de cinq ans, d’évaluer com-
ment mettre en œuvre les orientations de poli-
Cette règle est d’autant plus difficile à appréhen- tiques publiques tout en garantissant le respect
der que le parc de production français était histori- du critère national et l’ensemble des autres règles
quement largement « surcapacitaire » – c’est-à-dire d’exploitation du système électrique.
4RÉSUMÉ EXÉCUTIF
L’évolution d’ici 2025
Au cours des prochaines années, les orientations 1. Dans un premier temps (jusqu’en 2021-2022),
publiques – désormais clarifiées par la loi énergie le niveau de sécurité d’approvisionnement
et climat – doivent conduire à fermer près de 5 GW peut être respecté y compris en intégrant les
de capacité de production pilotable : 1,8 GW avec premières fermetures prévues en France. La
l’arrêt des deux réacteurs nucléaires de Fessenheim faculté de maintenir cet équilibre en 2021 est
et 3 GW de centrales au charbon. subordonnée à la maîtrise du planning nucléaire
actuel, à la mise en service de la centrale de
Ces fermetures s’effectuent dans un contexte où la Landivisiau et de deux interconnexions avec
mise en service de l’EPR de Flamanville est désor- l’Italie et le Royaume-Uni, et au respect de la
mais repoussée, où le parc nucléaire est engagé trajectoire sur l’éolien terrestre.
dans un programme de maintenance et de réinves-
tissement occasionnant des arrêts de longue durée 2. Une seconde période s’ouvrira dès lors que les
sous le contrôle de l’Autorité de sûreté nucléaire, et dernières fermetures de centrales au charbon
où l’ensemble des pays européens se sont engagés seront effectives (à partir de 2022 dans le cas de
de manière concomitante dans des programmes de base du Bilan prévisionnel). Dans cette configu-
fermeture de capacités de production pilotables. Au ration, le critère national ne serait pas respecté
cours des dernières années, plusieurs hypothèses dans la plupart des variantes étudiées dans le
fondamentales du Bilan prévisionnel ont ainsi été Bilan prévisionnel, et le problème spécifique sur
révisées dans un sens défavorable. la tenue de tension dans l’ouest de la France
se renforcerait significativement. Cette période
L’analyse de RTE présentée dans le Bilan prévision- concentre en effet deux facteurs de risque
nel 2019 permet d’identifier trois moments clés sur importants : (i) un programme de maintenance
la période 2019-2025. du nucléaire particulièrement chargé avec de
Figure 1. Évolution des marges dans le cas de base du Bilan prévisionnel
5 000
Marges/déficits de capacité (MW)
4 000
3 000
2 000
1 000
Cas de base
0
Visite complète de
-1 000 l’EPR hors période
hivernale
-2 000 Mise en service
de l’EPR retardée
-3 000 après 2025
2020-2021 2021-2022 2022-2023 2023-2024 2024-2025 2025-2026
1 2 3
Critère respecté Situation de Situation stabilisée
mais sans marge forte vigilance roduction effective de l’EPR
P
ermeture de Fessenheim et des
F Fermeture des dernières Mise en service de
premières centrales au charbon centrales au charbon parcs éoliens en mer
Développement interconnexions Retard de l’EPR Planning d’arrêts de
Mise en service de Landivisiau Planning de VD très dense réacteurs favorable
Déclassements en Europe
Développement des EnR terrestres
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 5nombreuses visites décennales simultanées, la fermeture de la centrale de Cordemais n’est pas
(ii) l’arrêt définitif de la production nucléaire en compensée par une entrée en service de l’EPR de
Allemagne et la fermeture de centrales au char- Flamanville.
bon dans de nombreux pays européens.
L’analyse saisonnière du passage de l’hiver et le
3. E
ntre 2023 et 2025, notamment en fonction Bilan prévisionnel comportent comme à l’accoutu-
du calendrier définitif de l’EPR de Flamanville, mée de nombreuses variantes, présentées dans le
le niveau de sécurité d’approvisionnement en rapport complet. Leur cahier des charges a été fixé
France devrait tendanciellement s’améliorer. à l’issue d’une concertation menée au printemps
C’est, d’une part, durant cette période que 2019 auprès de toutes les parties intéressées. Les
doivent se matérialiser une partie des projets conclusions suivantes en émergent :
engagés ces dernières années (mise en ser- uu le niveau de sécurité d’approvisionnement
vice de plusieurs parcs d’éoliennes en mer, effectif dépend aujourd’hui de nombreux para-
inflexions des trajectoires sur l’éolien terrestre mètres, qui pris individuellement peuvent avoir
et le solaire). À cet horizon, d’autre part, le de l’importance sur le résultat. Parmi ces para-
programme de maintenance du parc nucléaire mètres, plusieurs ne résultent pas des orien-
apparaît plus favorable, même si une approche tations publiques (disponibilité effective du
prudente est adoptée dans le Bilan prévisionnel. nucléaire) ou dépendent de l’évolution de la
situation dans les pays voisins ;
Sur le plan local, les analyses de RTE aboutissent uu dans toutes les variantes étudiées, la période
aux résultats suivants : 2021-2023 est la plus sensible et concentre l’es-
uu il n’existe pas de risque local spécifique en Alsace sentiel des risques. L’importance du programme
ou en Lorraine (avec la fermeture annoncée des de maintenance du nucléaire et les évolutions
centrales de Fessenheim et de Saint-Avold), annoncées sur les parcs européens constituent les
pas plus qu’en région Provence-Alpes-Côte principaux facteurs d’attention sur cette période ;
d’Azur (centrale de Gardanne) ou en Normandie uu il existe encore de nombreuses incertitudes à
(centrale du Havre) ; l’horizon 2022 qui sont susceptibles d’affecter,
uu en revanche, il existe un risque spécifique sur à la hausse ou à la baisse, le niveau de sécurité
l’ouest de la France et notamment la Bretagne si d’approvisionnement effectif.
Les leviers d’amélioration
Les analyses complémentaires sur l’équilibre S’agissant de la maîtrise de la consommation, RTE
offre-demande remis par RTE au ministre le 3 avril approfondit le diagnostic et présente une évaluation
2019 ont permis d’identifier trois leviers suscep- chiffrée des différentes actions envisageables rele-
tibles d’améliorer la sécurité d’approvisionnement vant à la fois des actions structurelles (maîtrise de
au niveau national : la demande en énergie), conjoncturelles (maîtrise
1. la maîtrise de la consommation, notamment des appels de puissance lors des pointes hivernales)
lors des périodes de pointe ; et des éco-gestes.
2. l’optimisation du placement et de la durée des
arrêts de réacteurs nucléaires ; RTE propose notamment de généraliser le disposi-
3. le maintien en disponibilité ou la conversion à la tif d’information EcoWatt au niveau national pour
biomasse d’un ou deux groupes de Cordemais. l’hiver 2020 et d’approfondir les solutions permet-
tant d’agir ponctuellement sur certains types de
Ces leviers font l’objet d’une nouvelle évaluation consommation (panneaux publicitaires, etc.) lors
dans le cadre du Bilan prévisionnel 2019. Chacun des périodes de tension.
peut conduire à un gain d’au moins 1 GW sur les
marges à l’horizon 2022 et permettre ainsi le res- S’agissant de l’optimisation du placement et de
pect du critère de sécurité d’approvisionnement. la durée des arrêts de réacteurs nucléaires, les
6RÉSUMÉ EXÉCUTIF
discussions menées sous l’égide de l’État ne per- présentées en avril 2019 sur la nécessité du maintien
mettent pas d’identifier à ce stade des marges de en disponibilité ou de la conversion à la biomasse
manœuvre importantes sur le planning annoncé, d’un ou deux groupes de Cordemais (à standards
notamment en ce qui concerne les visites décen- inchangés en matière de sécurité d’approvisionne-
nales. Le respect strict des calendriers des visites ment). Plusieurs modes de fonctionnement de la
décennales des réacteurs nucléaires, tels qu’ils centrale ont été évalués dans le rapport (incluant
sont annoncés par l’exploitant, offrirait un gain de différentes limitations sur le nombre d’heures de
l’ordre d’un à deux gigawatts selon les hivers. fonctionnement) : tous peuvent conduire à sécuriser
l’alimentation de l’ouest de la France et à respecter
S’agissant du troisième levier, les investigations le critère de sécurité d’approvisionnement national.
menées conduisent à conforter les conclusions
Un système électrique en transition
L’analyse réalisée dans le cadre du Bilan prévision- des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle
nel illustre la transformation du système électrique européenne.
à l’œuvre au cours des prochaines années, au-delà
de la seule question de l’incidence de la fermeture Dans ce contexte, et même en intégrant une révi-
de Fessenheim et des centrales au charbon. sion à la baisse de la production nucléaire (du fait de
l’importance du programme de visites décennales), le
Elle montre que, même en considérant des trajec- caractère exportateur des échanges entre la France
toires de montée en charge progressive, les éner- et ses voisins devrait perdurer, voire s’accentuer :
gies renouvelables devraient compter pour près uu la France devrait continuer à exporter l’essen-
de 30 % dans le mix de production d’électricité à tiel du temps, même en tenant compte des
l’horizon 2025, contre de l’ordre de 65 % pour le programmes de développement des énergies
nucléaire et environ 5 % pour le thermique fossile. renouvelables annoncés par les pays voisins ;
uu le solde exportateur pourrait croître et atteindre
Avec un parc à 95 % décarboné et privé des unités les des niveaux supérieurs à 80 TWh en fin d’hori-
plus émettrices, la réduction des émissions de gaz à zon (à température normale et à disponibilité de
effet de serre associées à la production d’électricité en référence du parc nucléaire).
France devrait se poursuivre et celles-ci devraient se
stabiliser à un niveau compris entre 10 et 15 MtCO2 à Enfin, les perspectives d’évolution de la consom-
l’horizon 2025 (à température normale et disponibi- mation d’électricité intègrent bien la perspective
lité de référence du parc nucléaire). Il s’agit d’un des de transferts d’usage selon les rythmes indiqués
niveaux les plus faibles d’Europe. dans les projets de PPE et de SNBC. RTE achèvera
au cours des prochaines semaines le programme
Malgré la variabilité journalière et saisonnière de de travail engagé dans le cadre de la concertation :
la production éolienne et solaire, leur développe- uu sur le développement de la mobilité électrique
ment n’est pas tributaire, à ces horizons de temps, (principaux résultats publiés en mai 2019) ;
du développement de moyens de stockage. Dans uu sur la production d’hydrogène décarboné (prin-
la plupart des cas, la croissance de la produc- cipaux résultats à publier en décembre 2019) ;
tion renouvelable en France aura pour effet de se uu sur les usages thermiques dans le bâtiment
substituer à des productions au gaz et au charbon (étude commune avec l’ADEME) (principaux
hors de France, et concourront donc à la réduction résultats à publier au printemps 2020).
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 7Le Bilan prévisionnel est établi chaque année par RTE en application de l’article L. 141-8 du Code de l’énergie. Son élaboration fait l’objet d’une concertation auprès de toutes les parties prenantes intéressées, incluant une consultation publique sur les hypothèses, une présentation des résultats intermédiaires et une ana- lyse collective des priorités d’études. Il s’intègre à un programme de travail, évolutif en fonction des demandes des parties prenantes, dis- cuté au sein des réunions de concertation organisées par RTE (Commission perspectives du système et du réseau). Les analyses présentées dans le cadre du Bilan prévisionnel peuvent, à ce titre, faire l’objet de prolongements thématiques (comme par exemple sur les imports/exports, la mobilité électrique, l’hydro- gène, ou le secteur du bâtiment à l’horizon 2030-2035). Ces rapports thématiques sont publics et disponibles sur le site internet de RTE. Le présent rapport constitue la version abrégée du Bilan prévisionnel complet (qui comprend les résul- tats sur l’ensemble des variantes).
SOMMAIRE
10
L’état des lieux sur la sécurité
d’approvisionnement électrique
16
L’évolution des paramètres au cours
des prochaines années
30
Le diagnostic
38
Les leviers d’action
46
Les caractéristiques d’un système
électrique en transition
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 9L’ÉTAT DES LIEUX
SUR LA SÉCURITÉ D’APPROVISIONNEMENT
ÉLECTRIQUE
La sécurité d’approvisionnement : un terme générique mais plusieurs défis liés
La notion de sécurité d’approvisionnement renvoie 2.
la sûreté d’exploitation en temps réel
à la faculté d’assurer un niveau de service donné (réglage de la fréquence) : il s’agit de vérifier
pour l’alimentation des consommateurs d’électri- qu’en cas d’aléa sur l’équilibre offre-demande
cité en France. européen (aléa entraînant par exemple la perte
d’un ou plusieurs moyens de production),
Il s’agit d’une notion très large qui peut recouvrir des les capacités de production et les flexibilités
problématiques différentes. S’agissant de l’alimenta- (effacement, stockage) présentes dans le mix
tion en électricité et sans même intégrer les enjeux électrique entreront en action suffisamment
d’indépendance énergétique, de sécurisation de l’ap- rapidement pour stabiliser la fréquence ;
provisionnement en combustible ou en matériaux
critiques, on peut a minima distinguer : 3. la maîtrise du plan de tension : il s’agit de
vérifier que les infrastructures de production et
1. le dimensionnement du parc de production de réseau permettent de maintenir la tension
et d’effacement : il s’agit de vérifier que le à son niveau nominal sur l’ensemble du terri-
mix électrique dispose d’assez de capacités pour toire français. Cette problématique est liée à la
assurer l’équilibre offre-demande dans la plu- répartition géographique des moyens de produc-
part des situations (hors évènements exception- tion. Certaines zones parmi les moins dotées en
nels) telles que des vagues de froid, des avaries moyens de production peuvent ainsi faire l’objet
imprévues de moyens de production ou encore d’une vigilance spécifique face au risque d’écrou-
des épisodes de vent faible. Un critère statistique lement de tension dans des situations extrêmes
fixé par les pouvoirs publics définit le niveau de (vague de froid ou indisponibilités simultanées
risque accepté par la collectivité en matière de de moyens de production de la zone ou indispo-
déséquilibre entre l’offre et la demande ; nibilités sur le réseau de grand transport).
1 2 3
Le dimensionnement La sûreté d’exploitation
La maîtrise
du parc de production en temps réel
du plan de tension
et d’effacement (réglage de fréquence)
COMBIEN de capacités de COMMENT ces capacités OÙ sont situés les moyens
production et d’effacement réagissent-elles en cas de production ? Est-ce que
sont nécessaires pour d’aléa en temps réel ? cette répartition permet
passer certains événements Est-ce suffisant pour de maintenir la tension
extrêmes (vagues de froid, stabiliser la fréquence ? à son niveau nominal sur
indisponibilité de réacteurs, tout le territoire ?
vent faible…) ?
10L’ÉTAT DES LIEUX 1
Pour assurer l’équilibre du système électrique Certains leviers (comme l’interruptibilité) peuvent
(équilibre offre-demande, fréquence et tension), être utilisés pour différentes problématiques.
RTE dispose de différents leviers d’exploitation
« normaux » (sollicitation des capacités de produc- En dernier recours, RTE peut procéder à des cou-
tion et d’effacement via le marché et le mécanisme pures de consommateurs, momentanées, loca-
d’ajustement) ainsi que de leviers dits « post mar- lisées et tournantes afin de préserver la sécurité
ché » (appels aux gestes citoyens, sollicitation des d’alimentation du plus grand nombre (il ne s’agit
gestionnaires de réseau européens dans le cadre donc pas d’une situation de blackout).
des contrats de secours, dégradation des marges
d’exploitation, interruptibilité, réduction de la ten-
sion sur les réseaux de distribution…).
Le dimensionnement du parc de production : une conformité stricte au critère
réglementaire des « trois heures »
Le dimensionnement du parc de production en Au cours des dernières années, la fermeture des
France a toujours permis le respect du critère centrales au fioul et au charbon a néanmoins
de sécurité d’approvisionnement tel que défini entraîné une résorption des surcapacités et une
par les pouvoirs publics, c’est-à-dire une durée réduction des marges du système électrique
de défaillance inférieure à trois heures par an en et rapproche désormais le niveau de sécurité
espérance1. d’approvisionnement du critère réglementaire.
Figure 2. Évolution des capacités installées du parc thermique fossile en France continentale au 31 décembre de
l’année (données historiques et projections)
30
25
20
GW
15
10
5
0
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Charbon Fioul Gaz
1. D
ans le cadre du projet de Programmation pluriannuelle de l’énergie, le Gouvernement précise le critère de sécurité d’approvisionnement historique (critère
dit « des trois heures ») en spécifiant la notion de défaillance, définie comme une situation de déséquilibre entre l’offre et la demande nécessitant l’appel aux
moyens post marché, et en le complétant avec un critère sur le niveau de délestage, dont la durée moyenne devra rester inférieure à deux heures par an. Les
premières analyses menées par RTE montrent qu’étant donné le volume de moyens post marché disponibles en France, les deux critères sont équivalents.
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 11Le respect du critère de sécurité d’approvisionne- diagnostic) illustre ainsi les situations extrêmes
ment signifie que le niveau de risque de déséqui- présentant un risque de déséquilibre entre l’offre
libre entre l’offre et la demande d’électricité, aussi et la demande.
appelé « défaillance », est conforme à celui défini
par la réglementation. Dans de telles situations, RTE procède à l’activa-
tion des moyens post marché cités précédemment,
À l’heure actuelle, ce risque se matérialise de manière à éviter ou à limiter le recours au
pour l’essentiel dans des situations extrêmes délestage de consommateurs. L’activation de ces
de vague de froid ou d’indisponibilités simul- moyens post marché ne constitue pas la traduction
tanées affectant le parc nucléaire, comme l’ar- d’une vulnérabilité subie, mais correspond à une
rêt de plusieurs réacteurs par le producteur ou situation choisie : dans un système équilibré à trois
sur demande de l’Autorité de sûreté nucléaire. heures, la probabilité d’avoir recours au moins une
L’analyse des stress tests menée dans le cadre du fois dans l’année à un moyen post marché est de
Bilan prévisionnel 2019 (voir la partie dédiée au l’ordre de 25 %.
Le fonctionnement en temps réel du système : des enjeux désormais plus
perceptibles du fait de l’activation des capacités interruptibles en 2019
En temps réel, le système électrique est en perma- leviers d’exploitation peuvent entrer en action tels
nence confronté à des variations de l’offre et de la que l’interruptibilité de grands consommateurs
demande. industriels. Il s’agit d’un service faisant l’objet
d’une contractualisation annuelle, qui prévoit la
Ces variations sont dues à des aléas (par exemple, possibilité d’interrompre en quelques secondes
déconnexion fortuite d’un moyen de production, la consommation des sites concernés, en cas de
variation rapide des programmes de produc- tension sur le système ou en cas d’écarts sur la
tion…) ou à des écarts de prévision (par exemple, fréquence du système électrique européen par
écart par rapport à la prévision sur la tempéra- rapport au niveau nominal de 50 Hz.
ture influant sur la prévision de consommation).
Elles peuvent affecter l’équilibre entre production Ce levier a été activé pour réguler la fréquence,
et consommation et faire dévier la fréquence du de manière automatique, à deux reprises au cours
système électrique européen. de l’année 2019, le 10 janvier et le 7 octobre.
Contrairement à certaines explications relayées
Pour y faire face et ajuster à tout instant l’équilibre dans la presse ou sur les réseaux sociaux, l’acti
du système, RTE dispose de différentes réserves vation de ce dispositif ne signifie aucunement
pouvant être activées avec des délais plus ou que la France aurait frôlé le blackout lors de ces
moins rapides. Parmi celles-ci, la réserve pri- journées. Elle témoigne simplement que ces dis-
maire, ou réglage primaire de fréquence, est celle positifs aux délais d’action très rapides peuvent
qui dispose du temps de réaction le plus rapide constituer, dans certaines circonstances, des dis-
et permet de réguler la fréquence de manière positifs appropriés pour gérer certaines situations
automatique en l’espace de quelques secondes. d’exploitation du système électrique.
Les autres réserves contractualisées par RTE
(réserves secondaire, rapide et complémentaire) L’écho de ces activations dans la presse spécialisée
peuvent ensuite prendre le relais pour équilibrer a néanmoins permis d’illustrer la complexité des
le système dans la durée. mécanismes mis en jeu.
Dans les (rares) cas où l’activation de ces réserves Ces activations sont en effet intervenues hors
ne suffit pas à rétablir l’équilibre entre l’offre et des configurations le plus souvent décrites
la demande et stabiliser la fréquence, d’autres comme susceptibles d’occasionner des ruptures
12L’ÉTAT DES LIEUX 1
Figure 3. Modulation de la fréquence lors de la journée du 7 octobre 2019
50,20
50,15
50,10
Fréquence (Hz)
50,05
50,00
49,95
49,90
49,85 Baisse de fréquence
ayant entraîné l’activation
de l’interruptibilité
49,80
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00
d’approvisionnement. Au contraire, le 10 janvier La survenue d’écarts de fréquence de cette ampleur
et le 7 octobre 2019, de nombreuses capacités de n’est pas un élément nouveau :
production et d’effacement étaient disponibles : uu de tels écarts sont régulièrement observés
les activations automatiques de l’interruptibilité depuis plusieurs dizaines d’années, en parti-
dans ces circonstances ne traduisent donc pas culier aux heures rondes, à des moments où
un déficit d’offre, mais plutôt une différence de les programmes de production et d’échanges
dynamique entre l’évolution de la production, aux interconnexions connaissent des variations
qui s’adapte à la logique de fonctionnement des importantes2 ;
marchés, et l’évolution de la demande d’électri- uu ces écarts de fréquence ne sont pas liés
cité, et ce à la maille de la plaque continentale au développement des énergies renouve-
européenne. lables et seraient intervenus également
dans un mix électrique constitué exclusi-
Ces déséquilibres structurels consomment une vement de moyens nucléaires, thermiques
partie plus ou moins importante des réserves et/ou hydrauliques.
nécessaires à la stabilisation de la fréquence en
cas d’aléa, en particulier sur la production. En collaboration avec ses homologues européens,
RTE étudie des solutions ou évolutions des règles
Ainsi dans ces situations survenant autour des de marché, visant à améliorer la régulation de la
heures rondes, il faut pouvoir répondre à un besoin fréquence et limiter les risques de déviation impor-
rapide de régulation de la fréquence en particulier tante. Plusieurs éléments concourent à la maîtrise
lorsque la situation est marquée par la concomi- de ces situations :
tance entre (i) des variations importantes des pro- uu renforcer la rapidité de réaction de la réserve
grammes de production et d’échanges d’électricité primaire, premier levier de maîtrise des écarts
aux interconnexions et (ii) un ou plusieurs aléas de fréquence, pour répondre aux dégrada-
affectant la production ou le réseau électrique tions rapides qui se produisent en quelques
européen. secondes ;
2. V
oir le rapport de l’association des gestionnaires de réseau européens ENTSO-E publié début 2019 : Continental europe significant frequency deviations –
January 2019
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 13uu disposer de leviers d’ajustement de la produc- Dans un premier temps, RTE a décidé de renfor-
tion adaptés à la temporalité de l’équilibrage de cer le contrôle de l’aptitude technique des groupes
ces situations pouvant être mis en œuvre très assurant le réglage primaire, de manière à interdire
rapidement et sur des courtes durées ; progressivement la participation au réglage de fré-
uu réduire le pas de programmation des échanges quence à des unités de production ne présentant
transfrontaliers aujourd’hui majoritairement au pas les caractéristiques requises en matière de rapi-
pas horaire et lisser les variations associées de dité d’action (par exemple pour certains groupes
la production. hydrauliques fonctionnant « au fil de l’eau »).
La problématique de maîtrise du plan de tension concerne aujourd’hui
exclusivement la zone du Grand Ouest
À l’échelle régionale, la notion d’équilibre offre- En France, seule la zone du Grand Ouest, qui
demande n’a généralement pas de sens, car les couvre l’ensemble du quart nord-ouest de la
réseaux électriques permettent de mutualiser les France, est aujourd’hui concernée par une telle
capacités de production et d’effacement et de vigilance. Cette situation a été décrite en détail
gérer cet équilibre à l’échelle nationale voire euro- dans les dernières publications relatives à la sécu-
péenne, ce qui est beaucoup plus efficace sur les rité d’approvisionnement (Bilan prévisionnel 2018,
plans technique et économique. volet régional « Pays de la Loire », rapport d’ana-
lyses complémentaires d’avril 2019). Elle conduit
Cet équilibre plus large est tributaire des capacités à des préconisations spécifiques pour l’évo-
d’acheminement du réseau, qui ne sont pas infinies. lution de la production à Cordemais au cours
des prochaines années (voir la partie dédiée au
En particulier, le maintien de la tension sur le diagnostic).
réseau électrique, facilité par la présence de
moyens de production, peut conduire à une vigi- L’est de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur,
lance spécifique dans des zones présentant une autrefois considéré comme une « péninsule élec-
forte consommation et peu dotées en moyens de trique » au même titre que la Bretagne, n’est plus
production. Dans de telles zones, en cas de vague aujourd’hui dans cette situation. Son alimentation
de froid intense et/ou d’indisponibilité de certaines a été sécurisée par le renforcement du réseau
capacités, il peut exister un risque que les moyens (« filet de sécurité PACA ») et le développement de
de production ne parviennent pas à maintenir production dans la zone de Fos.
la tension, pouvant entraîner des déconnexions
en cascade et des coupures sur une large partie Enfin, l’est de la France est une région où la pro-
du réseau (phénomène d’écroulement de ten- duction est très développée et le réseau fortement
sion). Pour éviter un tel incident généralisé, RTE maillé : aucun problème de sécurité d’approvision-
peut alors procéder à l’activation des leviers post nement local n’est à signaler ou à envisager.
marché, selon la séquence ci-dessus.
14L’ÉTAT DES LIEUX 1
Figure 4. Carte du réseau de transport et des principaux moyens de production sur la zone du Grand Ouest
DK6
GRAVELINES
IFA 2000
DIEPPE -
LE TRÉPORT
IFA 2
PALUEL
FÉCAMP
Nucléaire FLAMANVILLE 1 ET 2 PENLY
COURSEULLES-
CCG Éolien terrestre
: 52 GW(115 TWh) SUR-MER
Environ
300
14éoliennes repowering
(sans)
Éolien en:mer
15 GW(47TWh )
Environ 3 000 éoliennes
TAC gaz AMFARD
FLAMANVILLE 3 LE HAVRE
TAC fioul
VAIRES
Cogénération LA RANCE
LANDIVISIAU
Centrale au charbon GENNEVILLIERS
Hydraulique ARRIGHI
DIRINON
Éolien marin BRENNILIS MONTEREAU
Principales zones de
SAINT-LAURENT-
développement DES-EAUX
de l’éolien terrestre
En service
En projet MONTOIR DAMPIERRE
Fermeture prévue ou envisageable
Ligne 400 kV CORDEMAIS
Ligne 225 kV SAINT-NAZAIRE CHINON
Interconnexions
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 15L’ÉVOLUTION DES PARAMÈTRES
AU COURS DES PROCHAINES ANNÉES
La consommation d’électricité reste stable
Depuis le début des années 2010, la consommation sur les neuf premiers mois de l’année par rapport à
française d’électricité est entrée dans une phase de la même période de l’année précédente.
relative stabilité. Ce ralentissement structurel de la
consommation, constaté également dans la plupart La tendance générale à la stabilité ou à une légère
des pays européens, s’explique essentiellement diminution pour les prochaines années est donc
par l’effet des actions d’efficacité énergétique et la conservée dans le Bilan prévisionnel 2019.
« tertiarisation » de l’économie (le secteur tertiaire
étant moins énergivore que l’industrie à niveau de Pour les prochaines années, le cas de base du
production équivalent). Bilan prévisionnel 2019 repose, comme l’année
précédente, sur une hypothèse de stabilité de la
Cette tendance s’est confirmée en 2018 avec une consommation électrique en France à l’horizon
consommation d’électricité corrigée des aléas cli- 2025. Plusieurs variantes sont également étu-
matiques stable par rapport à l’année précédente, diées afin de refléter le cône d’incertitude autour
voire en légère baisse (-0,3 %) du fait de facteurs de cette hypothèse et d’évaluer la sensibilité des
conjoncturels, notamment une croissance écono- résultats en matière de sécurité d’approvisionne-
mique moins soutenue qu’en 2017 et des mou- ment à l’évolution de la consommation.
vements sociaux importants dans le transport
ferroviaire au printemps. Le Bilan prévisionnel 2019 comprend par ailleurs
une analyse approfondie des actions de maîtrise
Selon les données provisoires disponibles à fin de la demande et de leur impact potentiel sur la
septembre, cette tendance semble également se pointe de consommation (voir partie sur les leviers)
confirmer sur l’année 2019, voire pourrait s’inflé- ainsi qu’un focus sur l’accueil des nouveaux usages
chir, puisque la consommation intérieure d’électri- électriques (véhicule électrique, hydrogène, chauf-
cité corrigée des aléas s’inscrit en baisse de 0,5 % fage…) au cours des prochaines années.
Figure 5. Évolution de la consommation intérieure d’électricité corrigée de l’aléa météorologique
France continentale hors enrichissement d’uranium
600
500
400
TWh
300
200
100
0
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
16L’ÉVOLUTION DES PARAMÈTRES 2
Une filière effacements toujours en cours de structuration
Les effacements de consommation constituent un Les analyses récentes confirment que la fiabilité
moyen technique particulièrement adapté au trai- des effacements est inférieure à celle de la pro-
tement de la pointe de consommation. duction avec une tendance à la surestimation de
la puissance disponible ainsi qu’une imprécision à
Depuis plusieurs années, un travail technique et l’activation. Ce déficit de fiabilité reste un sujet de
réglementaire a été effectué en profondeur pour vigilance quant à la contribution des effacements
ouvrir tous les mécanismes à l’effacement (proposé à la sécurité d’approvisionnement et à l’équilibrage
par des fournisseurs ou des opérateurs d’efface- en temps réel du système électrique.
ment indépendants) : ce travail a été couronné de
succès et une véritable concurrence est à l’œuvre Ce déficit de fiabilité peut s’expliquer en partie par
sur ce segment. les spécificités de la filière (la puissance effaçable
dépend du niveau de consommation, qui est par
Ce travail technique s’accompagne d’une politique nature variable). Il n’est pourtant pas une fatalité.
explicite de soutien à l’effacement de manière à Les analyses de RTE montrent une forte disparité
atteindre des objectifs spécifiques pour la filière, en matière de fiabilité entre les différents acteurs
inscrits dans la PPE. de la filière, y compris parmi ceux agissant sur des
sites aux profils similaires. Plusieurs opérateurs
La montée en puissance de l’effacement et de sa ont des niveaux de fiabilité nettement supérieurs
contribution à la sécurité d’alimentation en élec- à la moyenne de la filière. Par ailleurs, la tendance
tricité a néanmoins été plus lente qu’initialement à la dégradation des performances a été interrom-
espéré. Trois raisons y contribuent. pue (avec même une légère amélioration de la fia-
bilité au premier semestre 2019 selon des chiffres
D’une part, le gisement à mobiliser au cours provisoires).
des prochaines années fait l’objet d’une révi-
sion de manière à gagner en réalisme. Le pro- Enfin, un des objectifs actuels poursuivi par
jet de PPE confirme l’objectif de développement de les pouvoirs publics consiste en un « verdisse-
la filière, avec un objectif de 6,5 GW de capacité ment » des effacements bénéficiant du soutien
d’effacement à l’horizon 2028, tout en retenant public. En effet, une partie importante des efface-
une approche plus progressive en ramenant le ments enregistrés dans les précédents appels d’offres
point de passage à 2023 à 4,5 GW. Cet objectif de dédiés étaient réalisés au moyen de groupes électro-
développement reste ambitieux, la capacité d’effa- gènes, et conduisaient à ce titre à des émissions de
cement actuelle étant estimée à 2,9 GW (2,3 GW CO2 supplémentaires3. Une partie de la transition en
de capacités certifiées sur 2019 et 0,6 GW d’effa- cours consiste ainsi en une modification de la nature
cements implicites). des effacements recherchés et en une augmentation
du volume des « effacements verts ».
D’autre part, les problèmes de fiabilité de la
filière effacements identifiés depuis plu- Dans ce contexte, le Bilan prévisionnel 2019
sieurs années, ne sont pas encore résolus. Les retient une approche prudente dans l’évalua-
remèdes apportés (durcissement des contrôles) tion du gisement d’effacements au cours des
n’ayant pas permis d’améliorer significativement la prochaines années. Ainsi, dans le cas de base de
fiabilité, un second train de mesures a été mis en l’étude, les objectifs de la PPE sont en voie d’être
place par RTE pour consolider une vision glo- atteints à l’horizon 2023, avec la potentialité d’un
bale sur la fiabilité (mise en place de processus léger retard ou d’une fiabilité en progrès par rapport
de suivi « rapproché » de la performance des effa- à aujourd’hui mais sans atteindre la cible théorique.
cements, tests d’activation). Des variantes encadrantes sont également testées.
3. L’activation d’un groupe électrogène est plus émettrice que l’activation d’une turbine à combustion au fioul pour passer la pointe, par exemple.
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 17De nouveaux objectifs ambitieux de développement des énergies renouvelables
publiés dans le projet de PPE et une contribution non négligeable à la sécurité
d’approvisionnement
En novembre 2018, RTE a fait le constat dans le consolider durablement le développement de la
Bilan prévisionnel que la tenue des trajectoires filière et de se rapprocher des objectifs de la PPE.
de développement des énergies renouvelables ne Depuis 2016, le développement de l’éolien n’a
constituait pas uniquement un enjeu de « verdis- entraîné aucune réévaluation négative sur la sécu-
sement » du mix, mais était également nécessaire rité d’approvisionnement.
pour la sécurité d’approvisionnement.
Le développement de la filière éolienne en
Ce constat demeure : la situation tendue analysée mer semble désormais amorcé. Le 7 juin 2019,
dans le Bilan prévisionnel 2019 nécessite que les après des années de procédures, le Conseil d’État
trajectoires annoncées soient effectivement tenues a rejeté le dernier recours contre le parc éolien de
sur l’éolien (terrestre et en mer), et requiert une Saint-Nazaire. Un certain nombre d’autres recours
accélération forte pour le solaire. concernant les parcs de Fécamp, Courseulles-sur-
Mer et Saint-Brieuc ont également été purgés. Le
L’énergie hydraulique représente aujourd’hui la prin- Bilan prévisionnel retient dans son cas de base une
cipale forme d’énergie renouvelable. Au cours des trajectoire cohérente avec les plannings des projets
prochaines années, le Bilan prévisionnel retient une des premiers appels d’offres, intégrant une mise en
hypothèse de très faible progression du productible service du premier parc éolien en mer en 2022, puis
(les ambitions affichées dans le projet de PPE visent des cinq autres parcs prévus par les appels d’offres 1
essentiellement la pérennisation du productible et 2 entre 2023 et 2025, pour une capacité totale
hydraulique, aucune nouvelle installation de grande installée de près de 3 GW à cet horizon.
ampleur n’étant envisagée), de second ordre par
rapport à la capacité actuellement installée. En revanche, le développement actuel de la filière
photovoltaïque reste bien en deçà du rythme
Le développement de la filière éolienne nécessaire à l’atteinte des objectifs publics
terrestre française s’inscrit ces dernières annoncés. Ainsi, le Bilan prévisionnel retient dans
années dans une véritable dynamique de le cas de base une trajectoire de développement plus
hausse. La mise en place du cadre réglemen- prudente pour cette filière, cohérente avec le rythme
taire complet et les mesures de simplification et historique constaté pour les deux prochaines années
d’accélération identifiées devraient permettre de et intégrant une inflexion au-delà.
Figure 6. Trajectoires d’évolution des filières éolienne terrestre et solaire
40 50
35 45
40
30
35
25 30
GW
GW
20 25
15 20
15
10
10
5 5
0 0
2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028
BP19 tendanciel BP19 médian BP19 PPE haut BP19 tendanciel BP19 médian BP19 PPE haut
Historique objectifs projet PPE 2018 Historique objectifs projet PPE 2018
18L’ÉVOLUTION DES PARAMÈTRES 2
Figure 7. Mix de production observé le 28 février 2018 à 19 h
100
80
60
GW
40
Hydraulique
Gaz
Charbon
20 Fioul
Nucléaire
Solaire
Éolien
0 Bioénergies
Consommation Échanges Production
Focus sur la Focus sur Focus sur
consommation le nucléaire l’éolien
Conso. instantanée : 96,6 GW Prod. instantanée : 51,6 GW Prod. instantanée : 10,3 GW
3e pic historique 7 réacteurs indisponibles Facteur de charge : 75 %
Ces filières, dont la production est par nature Cette situation n’est pas généralisable et ne garan-
variable, ont une contribution non négli- tit pas la disponibilité de l’éolien sur les périodes
geable à la sécurité d’approvisionnement. hivernales : il existe en effet, symétriquement,
des périodes où la contribution de l’éolien est très
À titre d’exemple, le mix de production du 28 février faible, avec des facteurs de charge significative-
2018 illustre la contribution de l’éolien terrestre à ment en dessous de 10 %. Cet exemple illustre
la sécurité d’approvisionnement, dans une situation néanmoins le fait que dans certains cas, la produc-
présentant une forte consommation (troisième pointe tion de cette filière à la pointe peut être significa-
de consommation annuelle la plus haute en France) tive et utile à la sécurité d’approvisionnement.
et une disponibilité nucléaire réduite (sept réacteurs
indisponibles). Le facteur de charge éolien très La représentation utilisée dans le Bilan prévision-
important, de l’ordre de 45 % le matin et 75 % le nel permet de représenter des épisodes de vent
soir, a permis d’assurer l’équilibre entre l’offre faible (comme de forte production) sur la base
et la demande. La situation, bien que tendue, d’une modélisation climatique très détaillée.
n’a pas été proche du blackout : elle n’a nécessité
l’activation d’aucun levier post marché.
BILAN PRÉVISIONNEL de l’équilibre offre-demande d’électricité en France I ÉDITION 2019 19Vous pouvez aussi lire
