Énergie et réseau au fil des périodes de la journée et de l’année

Les prix du marché de l’électricité sont généralement plus élevés en hiver qu’en été. Cela s’explique par le fait que l’offre en électricité est plus faible pendant les mois froids et sombres, car par exemple les rivières ont un débit moins important et le soleil ne brille pas aussi souvent et aussi longtemps. Les centrales au fil de l’eau et les panneaux solaires produisent alors moins d’électricité. Les besoins en électricité sont quant à eux plus élevés, pour le chauffage ou l’éclairage notamment. Avec le développement des énergies renouvelables, à savoir l’énergie hydraulique, éolienne et solaire, les périodes de la journée et de l’année joueront à l’avenir un rôle encore plus important dans l’approvisionnement en électricité.

Dans les années 1980 et 1990, de nombreuses entreprises d’approvisionnement en énergie ont introduit ce que l’on appelle un tarif double optionnel pour l’énergie et l’utilisation du réseau. Il faut savoir qu’à l’époque, la production d’électricité en Suisse et dans de nombreux autres pays européens était fortement marquée par les centrales nucléaires et les centrales à charbon. Celles-ci produisent toujours à peu près la même quantité d’électricité, car en principe elles ne dépendent pas des périodes de la journée et de l’année, ni des conditions météorologiques. Il est certes possible que ces centrales électriques connaissent exceptionnellement des restrictions de puissance, par exemple en cas de canicule ou de sécheresse. Mais en général, elles fournissent la même quantité d’électricité 24 heures sur 24 tout au long de l’année. L’offre en électricité était donc autrefois relativement stable à toute heure, tandis que la demande en électricité était plus élevée le jour que la nuit. Afin d’exploiter le réseau électrique de manière plus régulière et de maintenir sa stabilité, les entreprises d’approvisionnement en énergie souhaitaient déplacer une part aussi importante que possible de la consommation d’électricité vers la nuit. Cette situation a donné naissance au tarif double optionnel de BKW pour l’énergie et l’utilisation du réseau: l’énergie et l’utilisation du réseau coûtaient plus cher pendant la journée (de 7 heures à 21 heures, haut tarif) que pendant la nuit (entre 21 heures et 7 heures, bas tarif). BKW recommandait le tarif double optionnel aux ménages privés et aux clients commerciaux qui consommaient plus de la moitié de leur électricité entre 21 heures et 7 heures, par exemple les ménages équipés de chauffe-eau électriques ou les boulangeries.

La production d’énergie est en pleine mutation. Dans le cadre de la Stratégie énergétique 2050 de la Confédération, la population suisse s’est en 2017 en faveur de la sortie du nucléaire, du développement des énergies renouvelables et de l’augmentation de l’efficacité énergétique. Les grandes centrales électriques voient leur importance décroître constamment au fil de la transition énergétique, tandis que celle des petites installations de production décentralisées augmente. Les centrales hydroélectriques restent clairement un pilier essentiel de la production d’électricité renouvelable en Suisse. Elles couvrent aujourd’hui environ 60% des besoins en énergie du pays. Cependant, les installations photovoltaïques fournissent également de plus en plus d’électricité, mais de manière variable en fonction des périodes de la journée et de l’année. Avec le développement de l’énergie solaire, l’offre en électricité sera à l’avenir souvent la plus importante à midi pendant les semestres d’été, lorsque le rayonnement solaire est le plus élevé. Les habitudes de consommation évoluent également en parallèle. L’électromobilité et les pompes à chaleur, en particulier, nécessitent de plus en plus d’électricité. Tous ces facteurs influencent l’interaction temporelle entre l’offre et la demande en énergie. Comme le montrent les calculs de BKW, la valeur de l’énergie dès 2025 sera aussi basse à midi que pendant la nuit (voire plus basse), et ce, sur la plupart des mois. Les anciennes plages horaires tarifaires (haut tarif de 7 heures à 21 heures et bas tarif de 21 heures à 7 heures) ne sont donc plus adaptées.

BKW pourrait décaler les plages horaires pour le haut tarif et le bas tarif, de sorte que, par exemple, le bas tarif soit appliqué pendant la journée le semestre d’été (lorsque les panneaux solaires produisent beaucoup d’électricité) et le haut tarif pendant la nuit. Une telle adaptation des plages horaires tarifaires peut sembler logique et correcte à première vue.

Le tarif double présente toutefois d’autres inconvénients: la transition énergétique modifie non seulement la valeur de l’énergie au fil des heures de la journée, mais aussi les exigences posées au réseau électrique. Il faut donc équilibrer non seulement l’énergie, mais aussi le réseau. Car la production d’électricité se déplace de plus en plus des installations centralisées vers des «prosommateurs» décentralisés. Il s’agit de parties qui produisent elles-mêmes de l’électricité («producteurs») et qui en consomment («consommateurs»), par exemple une propriétaire de maison qui a installé des panneaux solaires sur son toit qui lui permettent de recharger sa voiture électrique. L’électricité solaire que les exploitants d’installations photovoltaïques ne consomment pas eux-mêmes peut être injectée dans le réseau électrique (vous trouverez de plus amples informations à ce sujet dans cet article de blog).

Cela a des conséquences sur le réseau électrique. À l’heure actuelle, celui-ci n’est pas encore en mesure d’absorber en permanence des injections d’électricité venant de partout. Parallèlement, l’électrification croissante des transports et de la production de chaleur entraîne également une charge inédite du réseau: il y a de plus en plus de stations de recharge pour les voitures électriques, avec une puissance toujours plus grande. Et la recharge de tous ces véhicules électriques se fait de plus en plus souvent en même temps, surtout à la fin de la journée de travail et la nuit, lorsque la voiture reste à la maison dans le garage. Des plages horaires tarifaires fixes comme dans le tarif double peuvent accentuer ce problème: aucun souci si seulement quelques véhicules électriques commencent à charger vers 21 heures. Mais si la charge électrique de dizaines de milliers de voitures commence en même temps, cela entraîne d’énormes pointes de puissance et des problèmes de tension dans le réseau électrique.

L’objectif à long terme est de mettre en place des modèles tarifaires plus dynamiques, qui reflètent mieux la valeur de l’énergie au cours de la journée et qui fournissent également les bonnes incitations pour l’utilisation du réseau. Les clients profitent de ce type de tarifs de l’énergie dans la mesure où ils peuvent gérer leur consommation et donc leurs coûts énergétiques de manière plus flexible.

De nouveaux modèles tarifaires incitatifs de ce type nécessitent tout d’abord d’adapter les bases légales, c’est-à-dire l’ordonnance sur l’approvisionnement en électricité. Les conditions techniques doivent également être réunies pour mesurer et contrôler la consommation d’électricité: en 2024, BKW lancera l’installation généralisée de compteurs d’électricité électroniques, appelés smart meters. Fin 2028, ce seront plus de 400’000 compteurs au total qui auront été remplacés par BKW. Grâce aux smart meters, les clients connaîtront à l’avenir leur comportement de consommation et pourront prendre des mesures d’efficacité énergétique, vérifier leur effet et continuer à les optimiser. De plus amples informations sur les smart meters sont disponibles ici.