Remerciez-le!

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

N°2019-07 novembre Les documents de travail de France Stratégie présentent les

N°2019-07 novembre Les documents de travail de France Stratégie présentent les travaux de recherche réalisés par ses experts, seuls ou en collaboration avec des experts extérieurs. L’objet de leur diﬀusion est de susciter le débat et d’appeler commentaires et critiques. Les documents de cette série sont publiés sous la responsabilité éditoriale du commissaire général. Les opinions et recommandations qui y ﬁgurent engagent leurs auteurs et n’ont pas vocation à reﬂéter la position du Gouvernement. Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique www.strategie.gouv.fr Document de travail Étienne Beeker Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique ______________________________________________________________ Document de travail Étienne Beeker Novembre 2019 Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique Document de travail n° 2019-07 Novembre 2019 www.strategie.gouv.fr 3 Table des matières Synthèse ......................................................................................................................................... 5 Introduction .................................................................................................................................. 13 Chapitre 1 – L’impact des nouvelles technologies de production : les énergies renouvelables décentralisées ..................................................................................................... 17 1. Un essor qui modifie le rôle des réseaux de distribution ....................................................... 17 2. Le photovoltaïque, la technologie la plus adaptée pour les utilisateurs ................................ 18 3. L’intégration au réseau des EnR intermittentes ..................................................................... 20 4. L’autoconsommation devrait être soutenue lorsqu’elle génère des économies pour le système électrique dans son ensemble ............................................................................ 26 Chapitre 2 – Les mutations technologiques en cours : le stockage de l’électricité et la mobilité électrique ............................................................................................................... 31 1. Les principales technologies de stockage et leurs usages.................................................... 31 2. Les grands enjeux pour le réseau de distribution ........................................................... 40 3. Quelle valeur du stockage et comment le réguler selon les schémas adoptés par les acteurs ? ............................................................................................................................. 48 Chapitre 3 – La révolution numérique ....................................................................................... 53 1. Le numérique va pénétrer toutes les composantes du système électrique et générer de nouveaux entrants ................................................................................................... 53 2. Le GRD dans la révolution numérique ................................................................................... 56 3. La cybersécurité, un enjeu majeur pour les réseaux intelligents ........................................... 59 4. La mise à disposition, le statut juridique et la sécurité des données à caractère personnel et commercialement sensibles ...................................................................................................... 60 5. Les compétences du distributeur sont appelées à s’enrichir et la régulation à s’adapter ..... 62 Chapitre 4 – Gouvernance et tarification .................................................................................. 65 1. Le rôle accru des collectivités territoriales .............................................................................. 65 2. Redéfinir la coordination entre le GRD, le GRT et les communautés énergétiques .. 67 3. Faire évoluer la tarification du réseau de distribution ....................................................... 69 4. Maintien de la péréquation tarifaire et d’un opérateur national ? .................................... 74 5. Gouvernance et régulation ..................................................................................................... 77 Conclusion et recommandations ............................................................................................... 81 Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique Document de travail n° 2019-07 Novembre 2019 www.strategie.gouv.fr 4 Annexes Annexe 1 – Composition du groupe de travail et personnes auditionnées .................................. 91 Annexe 2 – La distribution d’électricité en France en 2017 .......................................................... 93 Annexe 3 – Quel jeu des acteurs et quels scénarios possibles à 2035 pour la distribution en France ? .................................................................................................................................. 111 Annexe 4 – Les coûts des EnR et leur évolution attendue ......................................................... 119 Annexe 5 – Services énergétiques automatisés : le bâtiment « intelligent » ............................. 125 Annexe 6 – La modernisation de la gestion des infrastructures de réseaux .............................. 127 Annexe 7 – Contribution de l’Union française de l’électricité (UFE)............................................ 129 Annexe 8 – Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique Contribution de l’UNELEG (Union nationale des entreprises locales d’électricité et de gaz) ..... 133 Annexe 9 – Contribution de Total Direct Énergie ........................................................................ 137 Annexe 10 – Contribution d’Actility .............................................................................................. 141 Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique Document de travail n° 2019-07 Novembre 2019 www.strategie.gouv.fr 5 Synthèse Dans la plupart des pays développés, les systèmes électriques sont aujourd’hui mis à rude épreuve. Intégration complexe des énergies renouvelables, développement de moyens de production et de stockage décentralisés, arrivée des « réseaux intelligents », aspiration des citoyens à l’autonomie énergétique et à l’autoconsommation : les défis ne manquent pas, sous l’effet de la double transition numérique et écologique. Et les enjeux financiers sont énormes – la Commission européenne a évalué à 700 milliards d’euros le coût global de la transition énergétique, dont 450 milliards d’euros nécessaires à l’adaptation des réseaux électriques – mais aussi sociétaux car ces investissements sont aussi garants de la solidarité entre territoires et vont être appelés à jouer un rôle de facilitateur dans la décentralisation énergétique. Les réseaux de distribution qui acheminent le courant jusqu’au client final se trouvent en première ligne. Pour réfléchir à ces questions, France Stratégie a réuni un groupe d’experts et procédé à de nombreuses auditions. Fruit de leurs travaux, ce document de travail a pour premier objectif de sensibiliser le public et les décideurs à ces questions complexes, à la fois techniques et institutionnelles. 1. Les systèmes électriques sont engagés dans une profonde transformation Les systèmes électriques sont aujourd’hui engagés dans une profonde transformation, si ce n’est une révolution. Le monde bâti après la Seconde Guerre mondiale autour d’un réseau centralisé et de centrales conventionnelles – au charbon d’abord, puis nucléaires et au gaz – vacille devant la progression des énergies renouvelables (EnR) et des réseaux intelligents, alors que les usages sont appelés à s’électrifier pour répondre aux impératifs fixés par la décarbonation de l’économie. Or le nouveau monde est encore balbutiant et la transition doit être gérée à un rythme adapté. L’électricité est devenue un bien essentiel – pour ne pas dire vital – à nos économies, si l’on songe simplement qu’elle alimente toutes les nouvelles technologies de communication. Depuis plusieurs décennies, les consommateurs ont été habitués au confort d’un système stable et l’ampleur des conséquences d’une éventuelle déstabilisation de ce système est souvent sous-estimée. Chacun des risques doit donc être analysé et évalué avec attention. Une première transformation a eu lieu au cours des années 1990 avec la libéralisation des marchés de l’électricité. À l’époque, la concurrence ne devait s’appliquer qu’aux moyens de production. Les réseaux, « monopoles naturels », devaient rester régulés. Au cours des années 2000 a suivi une deuxième transformation, avec le choix de développer massivement les énergies renouvelables aux fins de décarboner le système. Mais dans les années 2010, ce Les réseaux de distribution d’électricité dans la transition énergétique Document de travail n° 2019-07 Novembre 2019 www.strategie.gouv.fr 6 choix est entré dans une crise que peu d’observateurs avaient prévue1. Les prix de marché de l’électricité ont chuté, sous l’effet notamment de l’introduction de quantités importantes de ces EnR hors marché, à tel point que la sécurité d’approvisionnement s’en est trouvée menacée : ces prix bas ne permettaient plus de rémunérer les centrales classiques, pourtant indispensables à l’équilibre du réseau. Alors même que ces deux transformations n’ont pas encore été « digérées »2, se profile une troisième transformation majeure avec la décentralisation annoncée du système électrique. Les réseaux, jusqu’alors considérés comme de simples supports au transit d’électrons soumis aux lois du marché, se retrouvent désormais en première ligne. Ils étaient divisés traditionnellement en un réseau de transport – le RT, géré en France par RTE – en charge de la très haute tension3 et de l’équilibre général du système, et un réseau de distribution – le RD, en France majoritairement concédé à Enedis – qui gère la moyenne et la basse tension4 jusqu’au client final. Avec la décentralisation, ce partage des tâches devient soudain plus flou. Des micro-réseaux privés, avec une part d’autoconsommation, sont susceptibles d’apparaître et de se substituer à des portions de RD. L’apparition de moyens de production et de flexibilité décentralisés engendre des flux d’énergie bidirectionnels, tandis qu’une partie de l’intelligence du système électrique se voit « descendre » au niveau du RD, entamant ainsi les prérogatives traditionnelles du RT. En Allemagne, pionnière de cette transition, la part « réseau » dans le tarif aux consommateurs est en passe de devenir le premier poste de la facture d’électricité et le pays réfléchit à une réforme d’ampleur5. De son côté, à l’initiative de son régulateur, l’Ofgem, le Royaume-Uni a lancé une consultation sur une modification en profondeur du financement de son réseau électrique6 L’objet de cette étude concerne en priorité les réseaux de distribution (RD), car le rôle du réseau de transport (RT) ne devrait pas évoluer fondamentalement à moyen terme. Il est déjà maillé et en charge au niveau national du pilotage des flux dont les volumes et la nature restent relativement stables dans le temps. Son rôle pourrait toutefois évoluer à terme avec l’arrivée des « supergrids » intercontinentaux que certains imaginent acheminant l’énergie produite par de grandes centrales EnR situées dans des déserts lointains et très ensoleillés, ou dans de larges espaces ou des mers très ventés7. Cette étude fait suite au travail réalisé dans le cadre de l’exercice de prospective « 2017- 2027 » conduit par France Stratégie8. Il est l’aboutissement d’un travail de réflexion qui s’est étendu sur trois ans, mené en partie par un groupe de travail et assorti d’auditions d’acteurs du secteur. Ce temps de maturation est dû en partie à la nature complexe et délicate d’un sujet qui mêle des considérations techniques, économiques, sociales, régulatoires et 1 Voir France Stratégie (2014), La crise du uploads/Ingenierie_Lourd/ fs-2019-dt-reseaux-electriques-beeker-novembre.pdf