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L'effacement de consommation électrique en France | PAGE 1 SEPT.2017 L’EFFACEME

L'effacement de consommation électrique en France | 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 Synthèse L'effacement de consommation électrique en France | 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. 22 pages. Cet ouvrage est disponible en ligne sur : www.ademe.fr/mediatheque et 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 Productions et Energies Durables / Service Réseaux et Energies Renouvelables et Service Entreprises et Dynamiques Industrielles L'effacement de consommation électrique en France | PAGE 3 1. Résumé 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 industrie) sont estimés comme majoritairement accessible pour des rémunérations élevées, supérieures à 60 €/kW/an. Les principales barrières au développement de capacités additionnelles d’effacement sont aujourd’hui principalement économiques et organisationnelles5; les freins réglementaires et techniques résiduels sont aujourd’hui relativement limités. En effet, d’un point de vue réglementaire, de nombreux mécanismes intégrant les effacements de consommation ont été développés, améliorés et existent aujourd’hui en France pour gérer l’équilibre offre/demande du système électrique aux différents horizons de temps. L’analyse de benchmark réalisée sur le développement des effacements à l’international démontre par ailleurs un cadre réglementaire français globalement bien avancé par rapport aux autres pays étudiés (Royaume-Uni, Japon et Etats Unis (Nord-Est et Californie)). De premières pistes d’actions, principalement non techniques, pourraient permettre de diminuer ou lever certaines barrières au développement : intensifier la communication et la sensibilisation des consommateurs au sujet « 1 Seuls les secteurs bureaux, grands commerces alimentaires, entrepôts frigorifiques, secteur de l’eau (production et distribution d’eau potable, traitement des eaux usées) et data centers ont été privilégiés dans cette étude car présentant, a priori, un potentiel d’effacement par modulation de process plus fort. 2 Estimation du maximum de capacité techniquement effaçable sur les différents procédés effaçables à un instant t dans chaque secteur hors contraintes économiques 3 30 minutes consécutives (le gisement diminue avec la durée consécutives d’activation exigée) 4 Estimation de la puissance valorisable en fonction de la rémunération accordée à la puissance effaçable disponible et des contraintes de rentabilité économique 5 « Faible » valeur et rémunération accessible à l’heure actuelle aux effacements en regard des coûts et des contraintes (humains et financiers) de mise en œuvre (en particulier pour les sites « diffus » représentant des puissances unitaires faibles – tertiaire ou petite industrie) L'effacement de consommation électrique en France | PAGE 4 effacement », favoriser, dans le secteur tertiaire en particulier, une démarche de mutualisation des investissements en incitant lors des rénovations ou nouvelles constructions à rendre les sites « smart grid ready », apporter plus de stabilité et de visibilité dans les règles / mécanismes de valorisation des effacements, .... 2. Contexte, objectifs et méthodologie de l’étude 2.1. Contexte et enjeux 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. Le réseau électrique doit en permanence être équilibré entre offre (production d’électricité) et demande (consommation d’électricité). Pour ce faire, les acteurs du système électrique doivent pouvoir disposer d’outils de flexibilité permettant de gérer les déséquilibres, lesquels peuvent être engendrés par une variation de la consommation (profils non linéaires) ou de la production (en particulier, caractère variable des énergies renouvelables). Pour répondre à ce besoin de flexibilité, plusieurs « outils » de rééquilibrage sont aujourd’hui à disposition de ces acteurs (centrales de production « dispatchables », stockage d’électricité, interconnexions). L’effacement de consommation et plus généralement la gestion de la demande – à la baisse (effacement) ou à la hausse (stimulation de la consommation) - est un des outils de flexibilité permettant d’assurer l’équilibre offre- demande du système électrique. Le développement de l’effacement répond également à un besoin capacitaire. La France a été pionnière dans le développement de capacités de modulation de consommation électrique, notamment par un développement historique important de la gestion de la charge par le signal tarifaire (tarification « heures pleines/heures creuses » puis EJP et TEMPO6). Après avoir représenté jusqu’à ~6 GW en 1997, la puissance effaçable induite par les seuls tarifs EJP a connu une forte décroissance depuis la fin des années 90 due à la baisse du nombre de clients importants et uploads/Industriel/ effacement-consommation-electrique-france-2017-synthese.pdf