Que sont les marchés d'équilibrage de l'énergie ?

Définition

Comme dans d'autres pays européens, le gestionnaire de réseau de transport Elia surveille l'équilibre du réseau belge. Il exige que chaque responsable d'équilibre BRP maintienne un portefeuille équilibré. Concrètement, cela signifie que les prélèvements et les injections dans son portefeuille doivent être équilibrés tous les quarts d'heure, en tenant compte des volumes échangés sur les marchés de l’électricité. Cependant, en temps réel, les BRP peuvent être confrontés à des déséquilibres, par exemple si un client consomme soudainement plus ou si une usine de production produit moins que prévu. Les déséquilibres de tous les BRP belges s'annulent partiellement, certains BRP ont un déséquilibre positif (un surplus d'énergie), d'autres un déséquilibre négatif (un manque d'énergie). Le déséquilibre restant est éliminé par Elia, le gestionnaire du système, en utilisant du courant d'équilibrage, qu'il achète à l'avance sur les marchés d'équilibrage organisés à cet effet. De cette manière, Elia s'assure qu'il dispose à tout moment des ressources nécessaires pour maintenir l'équilibre du système. Les acteurs du marché qui offrent une capacité d'équilibrage sont rémunérés sur la base de la formation des prix sur le marché d'équilibrage.

Qui fournit l'énergie d'équilibrage ?

Historiquement, l'énergie d'équilibrage était proposée par les grandes centrales électriques et les grands consommateurs industriels. Les exploitants de centrales électriques pourraient, par exemple, augmenter leur production en cas de pénurie sur le réseau, ou la réduire en cas d'excédent sur le réseau. Les utilisateurs peuvent consommer moins lorsqu'il y a une pénurie, et plus lorsqu'il y a un excédent. Cette dernière est souvent appelée "réponse à la demande", mais il est donc clair que l'énergie d'équilibrage peut être offerte à la fois par des producteurs et des utilisateurs flexibles.

Afin de réduire le coût de l'énergie d'équilibrage et d'accroître sa fiabilité, Elia a commencé à travailler avec le régulateur pour ouvrir les marchés d'équilibrage à un plus grand groupe d'acteurs du marché. Aujourd'hui, tous les acteurs ayant au moins 1 MW de puissance pilotable (agrégée) peuvent participer aux différents produits d'équilibrage à condition bien sûr qu'ils aient prouvé leur capacité technique.

Les agrégateurs tels que Next Kraftwerke combinent diverses installations de production, de consommation et de stockage d'énergie dans une centrale virtuelle (VPP). Les unités de ce VPP sont ensuite contrôlées et ajustées de manière coordonnée pour fournir de l'énergie d'équilibrage à Elia. Cela permet d'obtenir une meilleure position sur le marché, de garantir un service fiable à Elia et d'utiliser de manière optimale la complémentarité des différentes technologies.

Les produits d'équilibrage d'Elia

Les produits d'équilibrage les plus importants sont examinés ci-dessous.

Produit d'équilibrage (nom Belge) Nom commun européen Explication
Reserve primaire (R1) Frequency Containment Reserve (FCR) Surveille en permanence la fréquence dans le réseau et corrige tout écart par rapport à la fréquence de référence (50 Hz en Europe). La pleine puissance de la FCR doit être fournie dans les 30 secondes si nécessaire. L'objectif est de limiter les écarts de fréquence afin d'éviter un effondrement (black out) du système électrique
Reserve secondaire (R2) Automated Frequency Restoration Reserve (aFRR) Elle est contrôlée de manière centralisé par Elia et doit pouvoir être activée complètement en 5 minutes. Après l'activation, l'opérateur du système envoie une nouvelle consigne toutes les 4 secondes, qui doivent être suivi dans une bande de précision stricte. Cela permet au gestionnaire de réseau d'ajuster l'équilibre de manière précise.
Reserve tertiaire (R3) Manual Frequency Restoration Reserve (mFRR)
La réserve tertiaire est utilisée pour rendre l'aFRR à nouveau disponible en cas de déséquilibres importants,prolongés et doit pouvoir être entièrement activée sous 15 minutes. En cas de déséquilibres importants, ces réserves peuvent soutenir la fréquence du réseau pendant des minutes ou des heures.

Frais de capacité par rapport aux frais d'activation

L'énergie d'équilibrage est rémunérée de deux façons :

  • Frais de capacité ou de disponibilité: il s'agit des frais pour maintenir la capacité disponible afin de procéder à des ajustements si nécessaires. Tous les produits d'équilibrage reçoivent une redevance de capacité.
  • Frais d'énergie ou d’activation: il s'agit des frais d'activation effective du produit par Elia. Il n'est payé que sur les produits aFRR et mFRR.

Les deux redevances sont générées sur le marché d'équilibrage. Elia organise d'abord un marché des capacités, où divers fournisseurs se font concurrence pour vendre des capacités d'équilibrage à Elia. Selon le principe du moins offrant, les volumes nécessaires sont alors contractés.

Avec l'aFRR et le mFRR, les soumissionnaires sélectionnés proposent ensuite un prix de l'énergie. Elia activera les soumissionnaires en fonction de l'augmentation du prix de l'énergie, utilisant ainsi à nouveau le principe du moins offrant.

Afin d'accroître encore la concurrence, Elia autorise également les intervenants non contractantes à participer aux appels d'offres dans le domaine de l'énergie. C'est ce qu'on appelle les offres gratuites. Ils sont inclus dans la priorité au moins offrant des enchères d'énergie et peuvent donc être activées si elles sont moins chers que les acteurs du marché sous contrat. Bien entendu, ils ne reçoivent qu'un droit d'activation, et non un droit de réservation.

Focus sur les produits d’équilibrage

FCR aFRR mFRR
FCR

Sens d'avtivtion: Symétrique

Implications pratiques:
• Activations à la hausse et à la baisse continues.
• La puissance offerte est entièrement activée lorsque la fréquence s'écarte de 200 mHz de la référence.
• Les activations à la hausse et à la baisse se compensent en moyenne sur une base trimestrielle. Il n'y a donc pas de déséquilibre résultant des activations.


Organisation du marché:
• Les appels d'offres se font via le marché international Regelleistung.
• Environ 74 MW sont contractés, dont au moins 30% par des fournisseurs belges.
• Offres quotidiennes pour six blocs de 4 heures.
• Les frais de réservation sont payé à la compensation.
• Pas de frais d'activation.

aFRR

Sens d'avtivtion: à la hausse ou à la baisse

Implications pratiques:
• Produit rapide et précis : la pleine puissance doit être développée en 5 minutes. Le point de consigne est mis à jour toutes les 4 secondes.
• Le nombre d'activations dépend du prix de l'énergie offerte: de plusieurs activations par heure à quelques activations par semaine.
• Temps d’activation: illimité dans le bloc de 4 heures contracté.


Organisation du marché:
• Environ 145 MW sont contractés dans les deux sens.
• Offres quotidiennes pour six blocs de 4 heures.
• Les frais de réservation sontpayé à la compensation.
• Les frais d’activation sont payé par acte.

mFRR

Sens d'avtivtion: A la hausse (des offres gratuites à la baisse sont possibles)

Implications pratiques:• Slowest product group: startup time of 15 min.
• Groupe de produits le plus lent: temps de démarrage de 15 min.
• Activé par l'opérateur du réseau comme produit de dernier recours.
• Deux produits contractés à la hausse: R3 Standard et R3 Flex (à supprimer d'ici 2021).
• Le nombre d'activations dépend du prix de l'énergie offert, par exemple à 250 €/MWh:
- 40 heures/an en R3 Standard;
- 5 heures/an en R3 Flex.
• Durée d'activation:
- Standard : bloc de 4 heures illimité en intérieur sous contrat;
- Flex: illimité dans un bloc contractuel de 4 heures avec un temps de récupération de 8 heures entre les activations.
• Les déséquilibres dus aux activations sont éliminés dans le cadre du transfert d'énergie (ToE).



Organisation du marché:
• Environ 844 MW sont sous contrat, dont au moins 490 MW en standard mFRR.
• Offres quotidiennes pour les six blocs de 4 heures.
• Les frais de réservation sont payé à la compensation.
• Les frais d’activation sont payé par acte.

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