Gérer les pointes de consommation

L'électricité effaçable

La consommation et donc la production de l'électricité est variable au cours du temps : il y a des variations dues aux saisons et des variations en fonction des jours de la semaine et de l'heure. A titre d'exemple le graphique suivant montre la consommation d'énergie électrique en France au cours d'une semaine typique en hiver

Ce graphique est extrait du site Manicore de J. M. Jancovici et a pour source initiale EDF. Il permet de se faire une idée des variations nécessaires de la production et des coûts associés en termes de capital et en termes de rejets de CO2.
On peut remarquer plusieurs choses :

Le graphique commence à 40000 MW ce qui amplifie l'importance des pointes par rapport à l'électricité de base au niveau du ressentit.
Il est possible de faire varier la puissance électrique fournie par les centrales nucléaires d'environ 10%.
Même en période de basse consommation il reste toujours un peu de thermique.

L'électricité lors des pointes coûte beaucoup plus cher car on utilise des installations spéciales qui peuvent démarrer vite et qui sont rentabilisées que sur une partie du temps.

L'idée de l'électricité effaçable consiste à arrêter une installation plutôt que de démarrer de la production. C'est la même idée que les tarifs jour/nuit bien connus de tout les propriétaires d'un chauffe eau électrique. Le tarif pourrait être encore plus avantageux si le bouton Marche/Arrêt était chez EDF. On a même imaginé que les véhicules électriques branchés pour leur recharge pourraient servir de réserve électrique d'appoint pour gérer les pointes de charge.

On peut aller plus loin en concevant pour certains usages, des installations consommatrices d'électricité, automatisées, conçue pour pouvoir s'arrêter et redémarrer facilement. On peut par exemple produire de l'hydrogène ou de la biomasse de cette manière. Cela donnerait un volant d'électricité à couper, utilisable pour gérer les pointes.

Les tarifs de l'électricité

On peut avoir une idée des coûts réels de l'électricité en consultant le tarif TEMPO d'EDF qui est celui qui approche le mieux la prise en compte des surcoûts de l'électricité de pointe.

Puissance souscrite (kVa)	Abonnement annuel TTC (€)	Bleu HC	Bleu HP	Blanc HC	Blanc HP	Rouge HC	Rouge HP
		pour 1 kWh (€ TTC)
9	117,04	0,0572	0,0722	0,0901	0,1109	0,1848	0,5157
12	218,02	0,0572	0,0722	0,0901	0,1109	0,1848	0,5157
15	223,68	0,0572	0,0722	0,0901	0,1109	0,1848	0,5157
18	229,34	0,0572	0,0722	0,0901	0,1109	0,1848	0,5157
30	487,45	0,0572	0,0722	0,0901	0,1109	0,1848	0,5157
36	605,07	0,0572	0,0722	0,0901	0,1109	0,1848	0,5157

Prix du kWh TTC en euros, calculés à partir des prix HT en vigueur au 15/08/2010.

On remarque d'abord qu'il y a un rapport 1 à 10 entre le prix du tarif bleu en heures creuses et le prix du tarif rouge en heures pleines. Ceux qui prennent ce tarif ont donc intérêt à gérer leur utilisation de l'électricité. Par exemple pour une résidence chauffée au fioul, on peut vouloir remplacer la chaudière par une Pompe A Chaleur (PAC). Se pose alors le type d'abonnement à souscrire : on peut prendre un abonnement classique HC/HP ou l'option TEMPO. Dans ce dernier cas il sera avantageux de garder l'ancienne chaudière et de l'utiliser à la place de la pompe à chaleur les jours de tarification rouge.

Il faudrait aussi commuter sur cette chaudière les jours de grand froid car le rendement de la PAC diminue avec la température. De plus certaines situations intermédiaires de tarif Blanc en heure de pointe et de froid déjà intense mériteraient aussi le passage à l'utilisation de la chaudière. Pour faire ces optimisations sans mobiliser toute l'attention de l'utilisateur il faudrait utiliser un gestionnaire d'énergie adapté. Malheureusement il n'y en a pas de suffisamment souple et intelligent. Les stratégies programmables sur les gestionnaires courants ne savent pas mixer les différents critères.

Dans l'énergie pour les infrastructures fixes on propose de remplacer les usages des combustibles liquides par de l'électricité. Pour le chauffage résidentiel on peut le faire à 100% mais on va alors reporter les contraintes de gestion de la pointe de consommation à un niveau centralisé, ou on peut mettre en œuvre l'approche que l'on vient de décrire (ce qui évite de démarrer une centrale thermique pour produire de l'électricité qui sera ensuite convertie en chaleur, le tout avec un mauvais rendement).

Cette approche permet de généraliser pour les particuliers le principe de l'électricité effaçable.

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