Etude Hydroélectricité et flexibilité : Modèles économiques

Le Green Deal va accélérer la transition du système énergétique vers la décarbonation. Les usages vont de plus en plus faire appel à l’électricité. Les énergies renouvelables réparties vont devenir la source principale d’énergie électrique, notamment l’éolien et le photovoltaique à la production variable. Cette profonde mutation va entraîner un besoin massif de flexibilité et de capacité de stockage pour stabiliser le système électrique et gérer les réseaux locaux de distribution dans les limites techniques admissibles. L’absence de modèle économique pour le stockage, les carences des signaux économiques traditionnels face à ces nouveaux défis font l’objet de débats d’experts. Avec le décommissionnement des centrales conventionnelles, l’hydraulique, première source de flexibilité, est appelée à jouer un rôle encore plus essentiel.

Conscient de ces enjeux pour la petite hydraulique, France Hydro Electricité a confié à Compass Lexecon une étude pour se projeter aux horizons de la rupture dans le nouveau système énergétique. La grande hydraulique EDF Hydro, CNR, SHEM et l’ADEME ont bien voulu être associés à l’étude.

La palette des services de flexibilité de l’hydraulique a dû être précisée. Si les STEP restent une technologie au cœur du stockage, au niveau des réseaux locaux l’hydraulique répartie est un outil comparable aux batteries et autres sources de flexibilité.

Dans des scénarios volontairement contrastés, l’étude révèle l’ampleur des besoins en flexibilité, estime le gisement de valeur de sa fourniture et analyse les vecteurs envisageables pour monétiser cette valeur, notamment à partir des expériences étrangères.

Quelle que soit la technologie, des investissements colossaux dans la flexibilité sont nécessaires. Ils ne sont pas naturellement rentables. Un nouveau modèle économique est à bâtir pour que les investissements soient au rendez-vous.

L’enjeu est de taille. Le cadre européen est à faire évoluer. France Hydro Electricité organise une conférence en webinar pour présenter l’étude et initier les premiers débats sur les problématiques soulevées.

Présentation de l’étude par Ghislain Weisrock, référent réseau et Europe de France Hydro Electricité, à l’occasion du Sustainable Energy Forum 2021

L’étude a pour objet trois points :

1. Les besoins actuels de flexibilité et la contribution de l’hydroélectricité.
2. Les besoins futurs à l’horizon long terme 2050 après la rupture du modèle énergétique, du conventionnel vers le décarbonné, avec :

• Un modèle offre-demande sur la base de deux scénarios contrastés afin de révéler les problématiques du market design[1];
• Les défis de flexibilité sur les réseaux de distribution et transport.

3. L’évolution souhaitable du modèle économique. Quel signal pour préserver les capacités de flexibilité existantes et en développer de nouvelles ?

Une étude de haut niveau d’expertise macro-économique sur le cas français mais interconnecté au système européen.

L’hydroélectricité prise comme révélateur de la flexibilité car déjà confrontée aux défis du futur. Mais une étude technologiquement neutre où l’adaptation du market design profitera à chaque technologie au mieux de ses performances propres.

Fabien Roques de COMPASS LEXECON et ses équipes ont conduit l’étude.

Les grands hydro-électriciens EDF Hydro, CNR, SHEM se sont portés partenaires de l’initiative de FRANCE HYDRO ELECTRICITE. L’ADEME s’est associée à l’étude.

[1] Market design désigne la conception et l’organisation du marché de l’énergie

Présentation par Arnaud Mainsant, Service Réseaux et Energies Renouvelables, Ademe

Présentation d’éléments techniques et économiques permettant d’éclairer la trajectoire d’évolution du mix électrique sur les quarante prochaines années, en complément des orientations retenues dans dans la programmation pluriannuelle de l’énergie (horizon 2028).
Le système électrique français est à ce jour majoritairement alimenté par un parc électronucléaire qui dote la France d’une électricité peu chère et décarbonée.
La perspective de la fin de vie des centrales, de leur prolongation ou de leur remplacement pose la question de la stratégie d’évolution du mix de production électrique français.

Cette étude porte sur différentes trajectoires d’évolution du mix électrique. Le parti pris dans cet exercice est de rester strictement sur une logique d’optimisation économique : il s’agit d’évaluer les trajectoires qui coûteront le moins cher pour la collectivité, en prenant en compte le contexte européen.

(Etude ADEME parue en décembre 2018)