Présentation
En anglaisAuteur(s)
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Étienne MONNOT : Ingénieur-Chercheur - EDF R – Département Économie, Fonctionnement et Études des Systèmes Énergétiques
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Yann REBOURS : Ingénieur-Chercheur - EDF R – Département Économie, Fonctionnement et Études des Systèmes Énergétiques
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Stefan STERPU : Ingénieur-Chercheur - EDF R – Département Économie, Fonctionnement et Études des Systèmes Énergétiques
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Lire l’articleINTRODUCTION
La fréquence du système électrique est l'indicateur de l'équilibre entre la production et la consommation d'électricité. Si la consommation est supérieure à la production, la fréquence diminue ; inversement, la fréquence augmente si la production est plus importante que la consommation. La fréquence du système électrique est partagée par l'ensemble des utilisateurs connectés au réseau et présente les caractéristiques d'un bien public (non-exclusion d'un utilisateur et non concurrence dans la consommation).
Du fait de cette caractéristique de bien public, le réglage de la fréquence incombe à l'ensemble des gestionnaires du réseau de transport (GRT) d'une même zone synchrone, c'est-à-dire une zone partageant la même fréquence. Le réglage de la fréquence appartient ainsi aux « services système », c'est-à-dire aux services fournis par le système électrique aux utilisateurs (consommateurs ou producteurs). D'autres services, comme par exemple le réglage de tension ou la reconstitution du réseau, appartiennent également à cette catégorie, mais ne font pas l'objet de ce dossier.
En pratique, ce sont essentiellement les unités de production qui fournissent la puissance nécessaire au réglage de la fréquence. Dans un environnement verticalement intégré, les moyens de réglage appartiennent au responsable du contrôle de la fréquence. Dans un environnement libéralisé, les moyens de réglage (principalement les producteurs) et le responsable du réglage (le GRT) sont séparés. Les GRT doivent alors formaliser le service qu'ils souhaitent obtenir auprès de leurs fournisseurs. Ces services fournis aux GRT sont appelés services auxiliaires (car auxiliaires à la fourniture du produit « énergie ») et possèdent les caractéristiques de biens privés. Ils permettent ensuite aux GRT de fournir les services système adéquats pour l'ensemble des utilisateurs. Naturellement, la fourniture de ces services s'accompagne de flux financiers, dont le règlement varie en fonction de la région considérée. Par exemple, dans le mécanisme retenu en France, les fournisseurs de services auxiliaires sont rémunérés par le GRT via des contrats bilatéraux. Le GRT facture ensuite le service rendu via le tarif d'utilisation du réseau pour recouvrir les coûts engagés.
Cette nouvelle répartition des responsabilités a donc changé les pratiques des opérateurs historiques. L'objectif de ce dossier est de décrire les caractéristiques essentielles de ces nouvelles pratiques en Europe, et tout particulièrement en France :
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la problématique dans le contexte européen et la définition du réglage de fréquence selon les organismes de coordination européenne ;
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l'organisation adoptée en France afin que les acteurs remplissent à la fois les exigences techniques et réglementaires ;
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les principaux coûts qu'engendre le réglage de la fréquence pour les producteurs ;
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une mise en perspective des pratiques actuelles en comparant des moyens innovants aux moyens conventionnels pour la fourniture de réglage de fréquence.
VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1989 par Gilles DUBOC
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Évolution du contexte
La demande en réglage de fréquence, tout comme les moyens mis à disposition pour la fourniture du réglage, dépend des évolutions technologiques, des modifications du paysage énergétique européen et de la législation en vigueur. Ce paragraphe propose un aperçu des évolutions en cours.
4.1 Évolution des besoins
Le besoin en réglage de fréquence dépend essentiellement des caractéristiques du système électrique et des pratiques du GRT.
HAUT DE PAGE4.1.1 Modification de la politique énergétique
Le développement rapide de nouveaux moyens de production basés sur des énergies primaires fatales (éoliennes et photovoltaïques) est une des caractéristiques importantes de la politique énergétique mondiale en 2010. De par la nature de leur énergie primaire, la production électrique de ces moyens est fluctuante et modifie donc la signature en fréquence du système électrique . De plus, lors de leur raccordement au système électrique, ces moyens de production ne sont actuellement pas soumis aux mêmes obligations que les moyens de production classiques. Ainsi, ils ne contribuent pas (en France) ou peu (à l'étranger) au réglage de fréquence.
Remarque : la production éolienne et photovoltaïque sur le territoire français est peu concernée par la réglementation du réseau de transport, car cette production est aujourd'hui majoritairement raccordée au réseau de distribution en raison des avantages économiques accordés.
La non-participation au réglage de fréquence n'est pas problématique tant que le taux de pénétration des énergies fatales est faible. Néanmoins, face à l'augmentation sensible observée ces dernières années, certains systèmes électriques nationaux (Irlande et Danemark par exemple) prévoient désormais la participation des aérogénérateurs...
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Évolution du contexte
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - UCTE - Operation Handbook, P1-Policy 1 : Load-frequency control and performance [C]. - Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity (UCTE), Bruxelles, Belgique, mars 2009, disponible : http://www.entsoe.eu
-
(2) - UCTE - Operation Handbook, Appendix 1 : Load frequency control and performance. - Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity (UCTE), Bruxelles, Belgique, juil. 2004, disponible : http://www.entsoe.eu
-
(3) - UCTE - Geographical distribution of reserves. - Version 1.0, Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity (UCTE), Bruxelles, Belgique, juil. 2005, disponible : http://www.entsoe.eu
-
(4) - UCTE - UCTE ad hoc group « frequency quality investigation » excerpt of the final report. - Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity (UCTE), Bruxelles, Belgique, 30 mars 2009, disponible : http://www.entsoe.eu
-
(5) - Eurelectric - Connection rules for generation and management of ancillary services. - Report no 2000-130-0003, Union of the Electricity Industry, Eurelectric, Bruxelles, Belgique, mai 2000,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
RTE http://www.rte-france.com/
ENTSO-E http://www.entsoe.eu
California ISO http://www.caiso.com
EURELECTRIC http://www.eurelectric.org
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Décret...
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