Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France

Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France métropolitaine | PAGE 1 SEPT.2017 L’EFFACEMENT DE CONSOMMATION ELECTRIQUE EN FRANCE EVALUATION DU POTENTIEL D’EFFACEMENT PAR MODULATION DE PROCESS DANS L’INDUSTRIE ET LE TERTIAIRE EN FRANCE METROPOLITAINE Rapport final Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France métropolitaine | PAGE 2 REMERCIEMENTS L’ADEME et le groupement des entreprises E-CUBE Strategy Consultants et CEREN tiennent à remercier les membres du Comité de pilotage mentionnés ci-dessous : - Marion BERTHOLON, Services Réseaux et Energies Renouvelables, ADEME - Frédéric STREIFF, Service Entreprises et Dynamiques Industrielles, ADEME - David MARCHAL, Direction Productions et Energies Renouvelables, ADEME - Alexandre BOUCHET, Directeur Associé, E-CUBE Strategy Consultants - Julie-Anne FOUCHER, Consultant, E-CUBE Strategy Consultants - Alexandre HOFFER, Manager, E-CUBE Strategy Consultants - Bruno MILLET, Directeur, CEREN - Pierre SORLIER, Direction Générale des Entreprises, (DGE) - Nicolas PERON, Direction Générale de l’Energie et du Climat, (DGEC) - Nicolas CREON, Alliance des Minerais, Minéraux et Métaux, (A3M) - Sylvain LENET, Confédération de l’industrie des papiers cartons cellulose (Copacel) - Frédéric Guillet, Centre Technique du Papier (CTP) - Cyril Mounier, Association Française de l’Aluminium (AFA) - Franck CHARTON et Hervé DUCLOS, Association Technique du commerce et de la distribution (PERIFEM) - Yves LENAIN, Union des Industries Chimiques (UIC) - Marc MADEC, Fédération de la Plasturgie - Pascale LEPRETRE et Olivier Vasseur, Fédération Forge Fonderie - Aude RIGARD-CERISON, Benjamin GUEDOU, Olivier HOUVENAGEL, RTE - David EPELBAUM et Marie-Hélène BRIANT, Commission de Régulation de l’Energie (CRE) - Robin OSMONT, Union Française de l’Electricité (UFE) - Sofia ELASRI et Gildas BARREYRE, Union des industries utilisatrices d’énergie (UNIDEN) - Julien ADAM, Association Technique Energie Environnement, (ATEE) CITATION DE CE RAPPORT ADEME, E-CUBE Strategy Consultants, CEREN. 2017. L’effacement de consommation électrique en France. 179 pages. Cet ouvrage est disponible en ligne sur : www.ademe.fr/effacement-consommation-electrique- france Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont autorisées (art. 122-5) les copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé de copiste et non destinées à une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par le caractère critique, pédagogique ou d’information de l’œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction par reprographie. Ce document est diffusé par l’ADEME 20, avenue du Grésillé BP 90406 | 49004 Angers Cedex 01 Numéro de contrat : 16MAR000258 Étude réalisée pour le compte de l'ADEME par : E-CUBE Strategy Consultants, CEREN Coordination technique - ADEME : Marion BERTHOLON & Frédéric STREIFF Direction/Service : Direction Production et Energies Durables / Service Réseaux et Energies Renouvelables - Service Entreprises et Dynamique Industrielle Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France métropolitaine | PAGE 3 TABLE DES MATIERES Résumé exécutif ...................................................................................................................................... 6 Executive summary ................................................................................................................................. 7 0. Introduction ..................................................................................................................................... 9 1. Contexte et objectifs de l’étude .................................................................................................... 10 1.1. Contexte ................................................................................................................................ 10 1.1.1. Le besoin de flexibilité sur le système électrique ......................................................... 10 1.1.2. La solution de l’effacement de consommation ............................................................. 11 1.1.3. Les enjeux de l’effacement pour les entreprises .......................................................... 16 1.2. Objectifs, périmètre et méthodologie de l’étude ................................................................. 16 1.2.1. Objectifs de l’étude ....................................................................................................... 16 1.2.2. Périmètre de l’étude ..................................................................................................... 17 1.2.3. Grands principes méthodologiques .............................................................................. 17 2. Etat des lieux des mécanismes de valorisation des effacements ................................................. 18 2.1. Méthodologie ........................................................................................................................ 18 2.2. Les mécanismes de valorisation des effacements existants en France ................................ 19 2.2.1. Synthèse ........................................................................................................................ 19 2.2.2. Les mécanismes gérés par le gestionnaire du réseau de transport RTE, pour des besoins de flexibilité court terme ................................................................................................. 22 2.2.3. Le mécanisme de capacité ............................................................................................ 28 2.2.4. Le mécanisme NEBEF, valorisation des effacements sur le marché « énergie » .......... 29 2.2.5. Autres mécanismes de valorisation : les offres des fournisseurs d’électricité ............. 30 2.3. Benchmark des mécanismes de valorisation à l’international : Royaume-Uni, Japon et Etats- Unis (PJM et CAISO) ........................................................................................................................... 31 2.3.1. Royaume Uni ................................................................................................................. 31 2.3.2. Japon ............................................................................................................................. 40 2.3.3. Etats Unis – PJM & CAISO .............................................................................................. 44 2.4. Synthèse comparative des cadres de valorisation des effacements en France et à l’international .................................................................................................................................... 54 3. Méthodologie d’estimation des gisements ................................................................................... 56 3.1. Sources d’information ........................................................................................................... 56 3.2. Gisement technique .............................................................................................................. 59 3.3. Gisement technico-économique ........................................................................................... 62 3.4. Estimation du potentiel à plus long terme (horizon 2035) ................................................... 65 3.5. Limites de la méthodologie et domaine d’incertitudes ........................................................ 66 Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France métropolitaine | PAGE 4 3.5.1. Forces de la méthodologie ............................................................................................ 66 3.5.2. Limites de la méthodologie ........................................................................................... 67 4. Résultats de l’estimation des gisements techniques et technico-économiques - Analyse des gisements à court et moyen terme ....................................................................................................... 69 4.1. Détail des gisements et caractéristiques techniques des capacités d’effacement par secteur 69 4.1.1. Métallurgie .................................................................................................................... 69 4.1.2. Chimie ............................................................................................................................ 76 4.1.3. Mécanique ..................................................................................................................... 82 4.1.4. Matériaux non métalliques ........................................................................................... 87 4.1.5. Plasturgie et caoutchouc ............................................................................................... 92 4.1.6. Papier ............................................................................................................................. 97 4.1.7. Agro-alimentaire ......................................................................................................... 101 4.1.8. Textile et industries diverses ....................................................................................... 105 4.1.9. Le secteur du grand commerce alimentaire ............................................................... 109 4.1.10. Les entrepôts frigorifiques .......................................................................................... 117 4.1.11. Tertiaire de bureaux .................................................................................................... 122 4.1.12. Le secteur du traitement et de la distribution de l’eau .............................................. 127 4.1.13. Le secteur des Data Centers ........................................................................................ 136 4.2. Estimation des gisements techniques actuels à la maille nationale ................................... 142 4.2.1. Synthèse ...................................................................................................................... 142 4.2.2. Gisement technique industrie ..................................................................................... 145 4.2.3. Gisement technique pour les secteurs tertiaires étudiés ........................................... 147 4.3. Estimation des gisements technico-économiques actuels à la maille nationale ................ 150 4.3.1. Synthèse : gisement technico-économique à la maille nationale ............................... 150 4.3.1. Gisement technico-économique industrie .................................................................. 152 4.3.2. Gisement technico-économique d’effacement dans les secteurs tertiaires étudiés .. 156 4.4. Evolution des gisements techniques et technico-économiques d’effacement à horizon 2035 157 4.4.1. Scénarios de référence ................................................................................................ 157 4.4.2. Evolution des gisements techniques entre aujourd’hui et l’horizon 2035 ................. 158 4.4.3. Présentation du cas évolution des équipements de pilotage type GTB vers des GTB « smart grid ready » .................................................................................................................... 162 5. Analyse des barrières au développement des effacements de consommation ......................... 163 5.1. L’enjeu de fiabilité des capacités d’effacement .................................................................. 167 5.2. Identification de pistes d’actions possibles pour la levée des barrières au développement 167 Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France métropolitaine | PAGE 5 ANNEXES .............................................................................................................................................. 170 Table des figures.................................................................................................................................. 171 Lexique ................................................................................................................................................ 174 Sigles et acronymes ............................................................................................................................. 177 Evaluation du potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire en France métropolitaine | PAGE 6 Résumé exécutif Le développement de l’effacement dans les secteurs industriels et tertiaires répond à un double enjeu : - Pour le système électrique, il répond au besoin de développement de la flexibilité du système électrique et de la maîtrise de la pointe ; - Pour les entreprises, il représente une opportunité de diversification des revenus et d’amélioration de leur performance énergétique. Cette étude a ainsi pour objectif principal de caractériser et d’évaluer le potentiel d’effacement dans l’industrie et le tertiaire1 en France métropolitaine en apportant des éléments à la fois qualitatifs (sur les usages effaçables, les contraintes techniques et économiques associées, ...) et quantitatifs. L’étude vise aussi à apporter un éclairage sur les différents mécanismes de valorisation des effacements existants et en développement en France et compare le contexte français au contexte de quelques pays étrangers. Sur la base des travaux réalisés, le gisement technique2 d’effacement par modulation de process (pour des effacements de courte durée3) est estimé entre 6,5 à 9,5 GW en cumulé pour l’industrie et les secteurs du tertiaire analysés. Il est principalement concentré sur l’industrie (~70% du gisement technique soit ~4,5 à 6,5 GW) et en particulier sur 4 secteurs (métallurgie, mécanique, chimie et industrie du papier) qui représentent à eux seuls les 3/4 du gisement technique industriel. Les secteurs tertiaires analysés représentant un potentiel global plus faible (~2 à 3 GW pour des courtes durées, soit ~30% du gisement technique), principalement concentré sur les bureaux et le grand commerce alimentaire. Sur un gisement technique industriel estimé à ~4,5 à 6,5 GW, 40% du gisement est constitué d’usages thermiques (fours principalement) et ~30% d’usages « moteurs » (broyage, laminage, air comprimé, ...). Les usages thermiques (froid, chauffage et climatisation) représentent quant à eux aussi ~40% du gisement technique des secteurs tertiaires étudiés. Si le gisement technique estimé est important (> 6 GW), le gisement technico-économique4 dépend quant à lui du niveau de rémunération accessible et est plus limité. Les capacités accessibles sont estimées entre ~1,5 et ~3,6 GW pour des rémunérations de ~30€/kW/an ou inférieur et entre ~2 et ~5 GW pour des rémunérations de ~60€/kW/an ou inférieure. Les capacités constituant le gisement le plus accessible économiquement sont principalement concentrées sur les secteurs de la métallurgie, la chimie et l’industrie du papier. A l’inverse, le gisement représenté par les secteurs « diffus » (tertiaires petits sites ou petite uploads/Industriel/ effacement-consommation-electrique-france-2017-rapport.pdf