Brochure technique
BT 874 GT C5.26

Marchés d'enchères et autres mécanismes d'achat des services de réponse de la demande

Du fait des incidents, des variations subites de la consommation, des erreurs de prévision et d'autres perturbations qui surviennent de temps à autres, le maintien de l'équilibre entre la production et la consommation est une des tâches les plus difficiles de l'exploitation des systèmes électriques. La demande de pointe, qui ne dure qu'un temps limité, a toujours été un sujet de préoccupation pour les opérateurs indépendants de systèmes électriques (ISO), parce qu'elle entraîne une forte augmentation des prix du marché et des inquiétudes pour la fiabilité. En plus les dernières années ont vu une forte accélération de la pénétration des productions renouvelables d'énergie (RES) destinées à réduire les émissions de gaz carbonique (CO2), et des autres gaz à effet de serre (GES), et à diminuer la dépendance des systèmes électriques aux combustibles fossiles.

Membres

Chef de file (CA)
K. BHATTACHARYA

Représentant du C2 (IE)
M. GORMLEY

M. AHMED (CA), A. KEECH (USA), I. ARONOVICH (IL), M. KOSAKADA (JP), H. ASANO (JP), S. LIBRATTI (IT), F. BECKER (SA), S. MACHAL (IN), S. BARRIENTOS BURGUE (CL), N. PADMANABHAN (CA), M. BÄCK (SE), T. PIYATERAVONG (TH), D. CAPETA (BR), D. PUGLIESE (IT), P. DU (USA), G. VERBIC (AU), N.S. GUZMAN ENCALADA (CA)

Le Groupe de Travail (GT) avait pour objectifs :

  1. D'étudier le rôle des gestionnaires de réseau de transport (TSO) et des opérateurs de systèmes de distribution (DSO) dans la gestion des services de Réponse de la Demande (DR), sur des points comme les horizons temporel liées d'application, les mécanismes existants de mise à disposition des services DR, les méthodes de paiement, et l'appel à ces services DR.
  2. D'étudier la mise en œuvre des marchés d'enchères d'achat des services DR dans différents marchés de part le monde : processus des echères, fenêtres de temps, structure des offres , mise au point de la courbe DR des ISO, et mécanismes d'établissement des prix.
  3. D'analyser la performance des mécanismes d'achat des services DR actuellement en place.
  4. D'examiner la faisabilité et la viabilté de modèles normalisés de mise à disposition des DR, pour différentes structures de marché.

Pour atteindre ces objectifs le GT a procédé à une enquête sur les mécanismes d'achats des services DR, les cadres de contrat, la conception des marchés et les mécanismes d'établissement des prix. Cette enquête, à laquelle ont contribué l'Australie, l'Ontario (Canada), l'Inde, l'Afrique du Sud, le Japon, la Suède et le Texas (USA), a permis de dégager les meilleures pratiques de mise en œuvre des DR dans les marchés et de définir des indicateurs de performance. Enfin, des recommandations de modèles normalisés d'achat de services DR, adaptés aux différentes structures de marché, sont proposées.

La réponse de la demande (DR) est pour l'ISO un outil important permettant de réduire la pointe de consommation et les pics de prix de l'électricité, de compenser l'intermittence des RES, et de renforcer la résilience, l'efficience et la fiabilité du système électrique. Depuis longtemps on a reconnu dans les marchés électriques l'intérêt considérable de la participation des acteurs de la consommation à l'offre de service de DR. On peut, typiquement, classer les participations aux DR sur les bases suivantes :

  • Leur mode de mise à disposition, c. à d., par le biais de contrats pour une période donnée, ou sur la base d'offres à des enchères.
  • L'horizon temporel de la participation (J+1, ou en temps réel) et le domaine de l'exploitation concerné (énergie, services système, ou capacité).
  • Le type du programme DR, c.à d., un programme DR économique, ou un programme DR d'urgence ou de fiabilité. Le programme DR économique implique la remise d'une offre, alors que le DR d'un programme d'urgence n'est sollicité qu'en cas de contrainte du système électrique, telle que celles provoquées par des conditions météorologiques extrêmes ou des pertes d'ouvrages de transport. 

Les aspects pris en considération sont le type de la participation des clients, individuelle ou agrégée, la réduction de charge minimale exigée, la durée minimale de la réduction, la nature de l'événement déclencheur (basé sur le prix, la perte de ressource, les variations de la fréquence, etc.), les caractéristiques de rémunération (prix du marché, prix fixe, etc.).

La Brochure Technique (BT) a été produite à partir des apports de 13 pays des 6 continents, qui ont permis d'identifier les problèmes opérationnels et les complexités des mécanismes de mise à disposition des services DR. Le GT a recueilli des informations sur les services DR qui sont offerts dans diverses organisations et sur leurs mécanismes de mise en œuvre, en particulier en Australie ,en Ontario (Canada), en Inde, au Brésil, en Afrique du Sud, au Japon, en Suède, et au Texas (USA). L'analyse qui fait l'objet est par conséquent entièrement basée sur les données de ces organisations. 

La BT présente de façon exhaustive les cadres et les programmes de DR en vigueur dans différents marchés d'électricité, tels qu'ils ressortent d'une enquête réalisée auprès de compagnies. Les modalités de fourniture des services DR pour chaque ISO ont été classées en fonction du mode de fourniture, de l'échelle de temps de la contribution (à J+1 ou en temps réel), du domaine opérationnel concerné (énergie, services système, ou capacité), et du type de programme DR. Il a été identifié, en fonction de la compagnie et de l'entité en charge des programmes DR du pays analysé, différents facteurs qui impactent la mise en œuvre des DR. Comme la DR permet de réduire la pointe de consommation, il y a un lien direct entre le besoin et/ou la mise en œuvre des programmes ou des services DR et la croissance de la consommation. En outre, si on prend en considération l'intérêt présent, et potentiel, de la DR dans le cas des pays qui ont mis en œuvre des programmes DR, le niveau des dépenses n'est pas inattendu et continuera probablement à croître dans les années à venir.

Les trois principales motivations identifiées des programmes DR ont été la nécessité de réduire la pointe de demande, la sûrété de la fourniture, et la réduction de la volatilité du prix du marché. Cette dernière motivation ne concerne que les pays et organisations où existe un marché de DR. 

En outre certains indicateurs ont été pris en considération lors de la mise en place des programmes DR, comme la résilience technique, la marge de sécurité du système électrique, un accroissement du bénéfice sociétal, la réduction de la consommation de pointe, les économies, la réduction des coûts de congestion, la réduction du nombre et de la durée des interruptions, et l'intégration d'une certain niveau de productions renouvelables. Ces indicateurs sont étroitement liés aux motivations de mise en place des programmes et des services de DR. De plus certains de ces indicateurs ont une valeur économique directe, alors que les autres contribuent positivement aux besoins du système électrique sans être nécessairement monétisés.

Les participations des fournisseurs des charges contractualisées dans les programmes DR ont différentes motivations, qui dépendent de la nature du fournisseur. Globalement, au vu des organisations qui ont été analysées, la compensation financière liée aux programmes DR, des caractéristiques de consommation qui permettent de contribuer à la DR avec des pertes de production limitées, et le fait que les contributeurs sont exclus des programmes de délestage de charge, constituent les motivations les plus fortes de participation, alors que le caractère social de la participation et un besoin faible d'actions de DR du fait des conditions du marché, sont moins incitateurs.

La mise en place d'un programme de DR induit des difficultés initiales de mise en œuvre et opérationnelles, tant pour les participants que pour les responsables du programme. Pour les participants les défis initiaux portent sur la mise en œuvre de la technologie adéquate et du plan de réponse, avec les problèmes opérationnels de reprise des activités, des perte d'activité, des gênes et autres problèmes de terrain. Dans la plupart des cas ces difficultés initiales sont jugées très importantes, ou modérément importantes.

Les questions de comptage et de communication, les systèmes de facturation et la formation des contributeurs, qui sont du ressort des responsables des programmes, sont jugées comme des difficultés d'importance élevée ou moyenne. Au niveau opérationnel les questions d'administration, de marketing, de primes de motivation et d'évaluation sont considérées comme des défis de moyenne ou de forte difficulté pour les responsables de programme.

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C5

Electricity markets and regulation

This Technical Brochure has been created by a Working Group from the CIGRE Electricity markets and regulation Study Committee which is one of CIGRE's 16 domains of work.
Analysis of the impacts on the planning and operation of electric power systems of different market approaches and solutions; and of new structures, institutions, actors and stakeholders. The role of competition and regulation in improving end-to-end efficiency of the electric power system.

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