Tarif dynamique : retour sur l’hiver 2021
Une éolienne en plein hiver

Cet article a été réalisé en partenariat avec Cor-e, expert dans la prévision des tarifs dynamiques de l’électricité.

Remontons un peu dans le temps. Dans cet article, nous allons effectuer un flash back vers les premiers mois de cette année 2021, afin d’analyser les faits marquants pour essayer d’en tirer quelques enseignements sur la manière dont se comporte le prix de marché de l’électricité.

Pour tout comprendre sur les variations du tarif dynamique de l’électricité au cours de l’hiver 2021, nous procéderons en trois parties : d’abord une analyse de la météo (qui a un impact considérable sur les prix du marché), nous examinerons ensuite la production nucléaire (qui représente la majorité de la production d’électricité), puis nous finirons par nous intéresser aux évolutions des marchés du Gaz et du CO2 qui ont, eux aussi, leur importance.

L'impact de la météo sur les prix de l'électricité

Météo et températures, par leur impact sur la consommation électrique, sont le principal facteur d’évolution des prix de l’électricité. La France a une particularité : elle a une très forte proportion de chauffage électrique chez les particuliers, ce qui génère une « thermo-sensibilité » impressionnante de la consommation : pour chaque baisse d’un degré de température, la demande en électricité monte ainsi de 2500MW environ. 

Les premiers mois de l’année 2021 ont été froids !

Rien d’extrême, mais plusieurs épisodes de températures négatives et de neige ont touché le territoire métropolitain. Si la consommation électrique ne s’est pas approchée son record de 2012 (102 000 MW), elle a, à plusieurs reprises, approché les 90 000MW, mettant le système électrique sous tension. 

Nous pouvons même qualifier le mois d’Avril 2021 de particulièrement exceptionnel par son froid. Il faut remonter aux années 80 pour retrouver trace d’un froid si prononcé à cette saison, ce qui a entrainé une demande en chauffage très inhabituelle et ainsi poussé les prix de marché fortement à la hausse. 

La graphique ci-dessous présente ce lien entre consommation et température. La courbe orange représente la consommation électrique, quand les barres bleues représentent la température. On le constate sur le graphique : une baisse de la température entraîne une hausse significative de la consommation d’électricité. CQFD.

Des énergies renouvelables au rendez-vous pour limiter les pics de prix de l'électricité

Côté production renouvelable, l’hiver à apporté son lot d’enseignement : sans surprise le premier trimestre n’est pas la période la plus propice à la production d’énergie solaire, mais on peut remarquer que dès le mois de Mars, la production photovoltaïque croit significativement, et permet de soulager la production hydraulique en milieu de journée. La précieuse ressource hydraulique est ainsi disponible en plus grand quantité le soir. Ce phénomène est démultiplié par les interconnexions, en particuliers avec l’Espagne qui a été capable d’exporter sa forte production solaire vers la France. 

L’énergie éolienne reste bien sur intermittente, mais on peut constater que sa contribution à la sécurité d’approvisionnement n’est plus négligeable. L’adage « quand il fait froid il n’y a pas de vent » n’est plus totalement exact. Si cela peut être le cas sur quelques heures, cela n’est pas vrai sur une période prolongée de plusieurs jours. De plus, l’épisode de froid de fin Mars nous a aussi montré qu’il existe des situation météorologiques où le froid s’ accompagne d’une production éolienne soutenue. 

L’impact de cette production renouvelable est bien sûr immédiat sur les prix de marché. Certains week-ends on ainsi vu des prix de marché négatifs, avec une forte production éolienne coïncidant avec une consommation plus faible le week-end , principalement du côté de l’industrie.

En résumé, côté météorologique : l’hiver à été plutôt froid, avec des vagues de froids d’une intensité modéré, mais longues, qui ont fortement sollicité le système électrique. Heureusement les interconnections avec les pays voisins ont permis de profiter de l’import d’énergie éolienne, parfois d’Espagne, parfois d’Angleterre, et souvent d’Allemagne. Ces mécanismes ont ainsi évité des pointes de prix sur les marchés

Production nucléaire : entre fermetures et maintenances

La production nucléaire reste un élément prépondérant dans la fixation des prix de marché, par son importance dans le mix énergétique.

Cet hiver 2021, à été impacté par différents éléments. Tout d’abord la fermeture de Fessenheim a réduit la capacité installée de 1800MW. Par ailleurs, la pandémie à fortement impacté le planning des maintenances des centrales en 2020, reportant ces maintenances sur 2021 et compromettant donc leur disponibilité lors de l’hiver de cette année. Des maintenances qui s’inscrivent dans un contexte de visites relatives à l’extension de la durée de vie des centrales au delà de 40 ans.

Nous avons ainsi pu constater une disponibilité (et donc une production nucléaire) plus faible que les années précédentes comme l’indique le graphique ci-dessous, qui montre, en orange, la production d’électricité d’origine nucléaire en MW entre 2015 et 2021.

Un nombre de pannes en baisse pour les centrales nucléaires

Point à noter : le nombre de pannes fortuite a été particulièrement bas cet hiver. Ces pannes sont les éléments les plus complexes à gérer, et les plus menaçants pour la sécurité d’approvisionnement. Elles imposent au gestionnaire de réseau de trouver des moyens de substitutions pour garantir l’équilibre offre/demande, dans un laps de temps très court.

La situation s’est particulièrement détériorée dans le courant du mois d’Avril, avec une production nucléaire historiquement basse. Malheureusement dans un contexte météorologique de températures froides et donc de demande très importante.

Dans ce contexte particulier, de nombreuses centrales thermiques, à gaz et au charbon ont du prendre le relais en Europe pour assurer la production pendant les pointes de consommation du matin et du soir. Et ce, alors que le prix du Gaz et du CO2 était en forte hausse, ce qui a régulièrement poussé les prix de marché à dépasser les 80€ voir 100€/MWh.

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Le marché du CO2 : principal responsable de la hausse des prix sur les marchés de gros

C’est une des composantes principales qui explique la hausse des prix de l’électricité lors de l’hiver 2021 : le prix du CO2.

Pour chaque MWh produit, l’exploitant d’une centrale doit acheter des permis d’émissions de CO2 sur le marché. Le volume à acheter dépend du taux d’émissions de CO2, en tonnes par MWh, et donc fonction de la technologie employée. Le prix de la tonne de CO2 impacte donc directement le coût marginal des centrales : c’est le prix auquel ces centrales seront offertes sur le marché. 

La hausse des deux dernières années a ainsi permis de rendre le centrales au gaz plus compétitives économiquement, ce qui a contribué en parti à décarboner la production d’électricité en les faisant démarrer en priorité avant les centrales charbon, plus polluantes.

Revers de la médaille : les prix de l’électricité sur les marchés, montent en conséquence. En effet, une centrale gaz emet environ 0,4T de CO2 par MWH produit. Donc si le prix du CO2 monte d’un euro, le prix de l’électricité montera mécaniquement de 40 centimes. Cette hausse a été particulièrement brutale durant les premiers mois de 2021. Rassurés par la forte volonté politique de décarbonation, qui passe nécessairement pas une hausse de la valeur du carbone, les investisseurs et les industriels ont acheté en masse des permis CO2. Faisant mécaniquement monter la valeur du CO2.

Le graphique ci-dessous montre l’ampleur de l’évolution du prix des permis d’émissions de CO2 : ils ont été multipliés par 14 en à peine 4 ans, avec une envolée à partir de 2020.

évolution du prix des permis CO2

Une opportunité pour le consommateur qui peut différer ses usages

Pour résumer, les marchés de l’électricité ont été fidèle à leur habitude lors de l’hiver 2021, avec une forte volatilité provoquée par une météo plutôt fraîche par rapport aux normales de saisons. Les énergies renouvelables ont apporté leur pierre à l’édifice en sécurisant l’approvisionnement en électricité, dans un contexte de déclin de la production nucléaire d’année en année. Mais cela n’a pas suffit à endiguer la hausse des prix.

Le fait marquant reste l’envolée du prix du CO2, qui provoque des changements gigantesques dans le secteur, modifiant profondément le mix énergétique en Europe. Cette hausse impacte le prix des marchés de gros et impactera très certainement les tarifs réglementés de vente d’électricité dans un futur très proche. 

Paradoxalement cette hausse est une vraie source d’opportunité pour le consommateur. En adaptant sa consommation pour éviter ces pics, il peut faire des économies par rapport aux hausses des tarifs fixes à venir.

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