Tensions sur les énergies de réseau lors de la pointe de consommation hivernale

Carbone 4 a réalisé une étude intitulée "Tensions sur les énergies de réseau lors de la pointe de consommation hivernale". Retrouvez le rapport complet ici et la synthèse ci-dessous : 

La pointe de demande des énergies de réseau

Lors des périodes de grand froid, il est courant d’entendre parler de la « pointe de demande électrique » susceptible de mener le système électrique au « black out. » Qu’est-ce qui caractérise cette pointe électrique et quelles sont vraiment ces conséquences ? Carbone 4 a mené une étude sur ce sujet pour en clarifier tenants et aboutissants. 

La pointe de demande électrique correspond au moment ou l’appel de puissance sur le réseau électrique est le plus élevé au cours d’une année donnée. Elle est la combinaison d’une composante saisonnière et d’une composante journalière. La pointe saisonnière correspond à la saison de l’année où l’on consomme le plus : en France, elle a lieu l’hiver, car on consomme de l’énergie pour se chauffer (dans certaines parties du monde, la pointe peut avoir lieu l’été si l’utilisation de climatisations est très répandu). La pointe  journalière correspond au moment où l’on consomme le plus dans la journée. En France en hiver, elle a lieu vers 19h car c’est à ce moment-là que le plus d’usages sont simultanés : éclairage, cuisson, équipements audiovisuels… 

La pointe de demande en France a lieu en janvier – février, à 19h, suivant la rigueur climatique.

Le 8 février 2012, un record de consommation

Carbone 4 a analysé ce phénomène, notamment lors de l’événement historique du  8 février 2012, qui est le jour du record d’appel de puissance sur le réseau électrique en France avec 102 GW à 19h. Le 8 février 2012 s’inscrit dans une vague de froid d’une ampleur exceptionnelle qui sollicite fortement toutes les énergies (électricité, gaz) à haut niveau afin de maintenir la température des bâtiments résidentiels, tertiaires ou industriels. 

Ce même jour, l’autre grande énergie de réseau, le gaz naturel, a aussi battu son record de pointe de demande à 158 GW. Si un événement de cette ampleur reste exceptionnel et nécessite une gestion très fine, les deux réseaux électrique et gazier ont réussi à passer la vague de froid sans coupure ni délestage. 

La thermosensibilité, reflet des usages

La pointe de demande est d’autant plus élevée qu’il fait froid : on parle de thermo-sensibilité, l’appel de puissance complémentaire pour un degré de température en moins exprimé en MW/°C. Lorsque la température extérieure baisse de 1°C, environ 7 700MW de puissance supplémentaire sont appelés sur les réseaux électrique (2 300MW) et gazier (5 400MW). 

Cette thermosensibilité n’est que pour partie liée au chauffage domestique : le chauffage résidentiel représente environ 2/3 de la thermo-sensibilité du gaz et la moitié de la thermo-sensibilité électrique. 

Le tertiaire, l’industrie, les usages spécifiques, les appareils de chauffage mobiles, représentent l’autre moitié : l’attention doit aussi être portée sur ces usages. 

Quelle évolution de la pointe de demande à l’avenir ?

De nouveaux usages comme la mobilité électrique, la rénovation des bâtiments, le passage à des éclairages moins consommateurs d’énergie, le développement des renouvelables électriques, les solutions d’effacements tarifaires ou de marché ainsi la situation de nos voisins européens, sont autant de facteurs qui vont influer sur la criticité future de la pointe de demande électrique. Ceci fera l’objet d’une prochaine étude de Carbone 4. 

Par Benoit Lemaignan et Jean-Yves Wilmotte