Centrale virtuelle (CV)

Qu’est-ce qu’une centrale virtuelle ?

Les marchés mondiaux de l’énergie subissent des mutations profondes. Nous passons d’un modèle basé sur une production centralisée de l’électricité – dans des centrales électriques opérées par de grandes entreprises d’utilité publique – à un mix de productions décentralisées et souvent d’énergie renouvelable dans des unités de petite taille. Ces unités de taille réduite sont généralement détenues par de petites entreprises ou des ménages qui deviennent des « prosommateurs » : consommateurs et producteurs à la fois.

Nous vivons un véritable changement de paradigme. La progression irrésistible des énergies renouvelables remet en question la gestion traditionnelle de notre réseau électrique. Les modèles de gestion doivent être réinventés et nos réseaux repensés. La variabilité des sources d’énergie renouvelables telles que le soleil et le vent ne met pas forcément en péril l’équilibre du système pourvu qu’elle soit considérée de façon appropriée. Et c’est justement là qu’intervient la centrale virtuelle (CV).

Une centrale virtuelle est un pool regroupant plusieurs installations de petite et moyenne taille, qui consomment ou produisent de l’électricité. Les petites unités individuelles ne peuvent généralement pas offrir des services tels que de la puissance de réglage ni offrir leur flexibilité sur les marchés de l’énergie étant donné les variations marquées de leur profil de production ou de consommation, elles affichent une disponibilité insuffisante due à des pannes imprévues ou elles ne remplissent tout simplement pas le critère de taille minimum pour les adjudications sur les marchés. De plus, il existe des exigences strictes concernant la disponibilité et la fiabilité de la flexibilité offerte sur le marché. Pour surmonter ces obstacles, la solution est simple : il faut collaborer ! La combinaison de plusieurs types d’unités flexibles de production et de consommation, pilotées par un système central intelligent, forme l’idée de base qui sous-tend une centrale virtuelle. De cette façon, une CV peut offrir les mêmes services et négocier sur les mêmes marchés que les grandes installations électriques centralisées ou consommateurs industriels.

Afin d’utiliser la demande et la production flexibles de façon optimale, et pour égaler voire surpasser la fiabilité des centrales conventionnelles, des méthodes de prévision et algorithmes intelligents ont été élaborés. La CV s’appuie sur les bulletins météorologiques pour prédire d’une part la demande en chauffage et en électricité, et d’autre part la production issue de sources renouvelables comme le vent ou le soleil. Les algorithmes déterminent quelles unités doivent être allumées ou éteintes ou s’il convient de changer de point de fonctionnement.

La flexibilité peut se valoriser sur différents marchés tels que l’OTC de l’énergie à court et long termes et les marchés aux enchères, ainsi que sur les marchés d’ajustement et de déséquilibre. Comme les prix sur ces marchés sont fluctuants, la CV idéale donne à l’installation individuelle un accès à tous les marchés pertinents du système énergétique. Un processus industriel flexible peut par exemple être proposé en tant que produit de la réserve tertiaire. Mais dans certains cas, il peut se révéler plus intéressant de vendre sa flexibilité sur le marché intraday, surtout quand celui-ci présente une moindre disponibilité.

Les avantages d’une centrale virtuelle

Il va sans dire que le regroupement d’unités décentralisées par un système de contrôle central offre une foule d’avantages. Pour ne citer que les plus importants :

Avantages pour le système

  • Plus d’offres de puissance de réglage avec un degré de disponibilité élevé (risque réduit : le service ne dépend pas de la disponibilité de grandes unités individuelles).
  • Plus d’offres sur les marchés d’ajustement et de l’électricité à court terme, avec une réduction du niveau global des prix à la clé.
  • Soutien en faveur d’une part accrue de la production d’énergies renouvelables dans notre système électrique.
  • Gestion du réseau plus efficace par le GRT et les GRD, durée de vie des actifs potentiellement supérieure.
Avantages pour les propriétaires d’unités

  • Économies d’échelle : les coûts d’administration et de matériel informatique en vue de proposer sa flexibilité sur le marché sont considérables pour une unité individuelle.
  • Accès à de nouveaux marchés autrement inaccessibles pour des installations individuelles. De nouvelles sources de revenus pour le propriétaire de l’installation, sans modifications majeures à l’unité.

Les défis

Le développement des CV se heurte également à un certain nombre de défis, dont les suivants :

  • Notre réseau d’électricité actuel s’appuie sur le concept d’une production centralisée. Il remplit correctement sa mission lorsqu’il s’agit d’acheminer l’électricité depuis le point de production jusqu’au point de consommation. Mais comme les flux énergétiques sont devenus bidirectionnels du fait de la production locale, le réseau est confronté à des modes de fonctionnement pour lesquels il n’a pas été prévu. Bien qu’une CV reprenne à son compte une partie du stress imposé au réseau, ses opérateurs doivent aussi toujours investir dans des infrastructures afin de rendre la transition possible. Le sous-investissement dans les infrastructures du réseau nuit donc au potentiel des CV.
  • La communication entre les différentes unités et le système de contrôle doit se dérouler sans encombre et en toute sécurité. De nouveaux protocoles et normes sont en cours de développement, et l’interopérabilité entre des normes et des dispositifs de fabricants différents relève du vrai défi.