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Evolution du marché de l’électricité :
Divergences et compatibilités des modèles français
et allemand ?
Sécurité d’approvisionnement en électricité : Regards croisés France-Allemagne
Conférence organisée par RTE et l’Office Franco-Allemand pour les énergies
renouvelables
Fabien Roques - Senior Vice President, Compass Lexecon, et Professeur
Associé, Université Paris Dauphine
Paris – 21 Mai 2015
Une convergence progressive des marchés spots Allemands et Français de l’électricité
Mais intégrer les marchés nécessite de coordonner en amont certains éléments de
politique énergétique:
1. Les énergies renouvelables: de forts effets transfrontaliers sur les marchés
2. Sécurité d’approvisionnement: des modèles différents
Si les enjeux liés aux ENR et à la sécurité d’approvisionnement sont différents
actuellement, une approche dynamique en se projetant à 2020 permet d’identifier des
convergences
Quelques pistes de réforme des marchés électriques Européens à terme: vers un
nouveau « modèle cible 2.0 »
Agenda
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Une convergence progressive des marchés spots
Allemands et Français de l’électricité
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Volumes en J-1 265 TWh 61TWh
% de la
consommation
nationale
40% 13%
Volumes en infra
journalier
20 TWh 3 TWh
La profondeur et liquidité du marché restent plus
importantes en Allemagne qu'en France
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Le développement des énergies renouvelables est en partie responsable de la liquidité du
marché Allemand
Le différentiel de prix France-Allemagne est depuis
2012 en faveur de l’Allemagne
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Différentiel de prix France-Allemagne
Source: EPEX Spot, Analyse CRE (Bilan 2014)
Depuis 2013, l’écart se creuse entre les prix forward
Allemands et Français
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Cours des produits calendaires Y+1 baseload en Europe
Source: EPD, ICE, EPEX Spot, CRE (Bilan 2014)
Le couplage en J-1 représente une étape décisive
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Le couplage de marché permet une meilleure allocation des capacités aux interconnections
2012 2015
Source: FTI
Mais intégrer les marchés nécessite de coordonner en
amont certains éléments de politique énergétique: 1 - Les énergies renouvelables: de forts effets transfrontaliers
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1 - Les énergies renouvelables: de forts effets transfrontaliers
Le taux de convergence des prix français et Allemand semble
décroitre malgré le couplage de marché
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Une des principales causes de la
baisse tendancielle du taux de
convergence est le développement
des énergies renouvelables en
Allemagne ces dernières années
(solaire passé de 17 GW à 37 GW
entre 2010 et 2014)
Les interconnections sont plus
fréquemment saturées, ce qui
amène une divergence des prix
Données EPEX spot
Taux de convergence* mensuel entre les prix spot
Français et Allemands
*Défini comme le pourcentage d’heures pendant lesquelles la différence de prix est inférieure à an €0.01 /MWh
1 - Les énergies renouvelables: de forts effets transfrontaliers
Quel est l’impact des choix de mix énergétique sur la
dynamique des marché transfrontalière?
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Dans une étude récente*, nous estimons l’impact des ENR en Allemagne sur le prix du marché
Allemand, mais également à travers la frontière sur les prix du marché Français.
Les données sont utilisées au pas horaire afin de prendre en compte la variabilité intra
journalière de la production solaire et éolienne. La saisonnalité des prix et la différence heure
creuse / heure de pointe ont été corrigées par des indicateurs.
Nos résultats démontrent l’influence des politiques ENR sur les marchés de façon
transfrontalière, donc la nécessité de coordonner les politiques de transition énergétique.
Impact des ENR Allemands sur les prix (2012-2014)*
+ 1 GW solaire
Allemand
+1 GW éolien
Allemand
Prix marché Allemand -1.12 €/MWh -0.63 €/MWh
Prix Marché Français -0.67 €/MWh -0.45 €/MWh
* Pour plus de détails, voir: Phan et Roques (2015). Is renewables depressive effect on power prices
contagious? A cross border econometric analysis. April 2015
1 - Les énergies renouvelables: de forts effets transfrontaliers
Quel serait l’impact d’une augmentation de la capacité
d’interconnexion entre la France et l’Allemagne?
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Nous utilisons des données de résilience issues des courbes agrées des offres et des demandes
fournies par EPEXSPOT pour simuler les prix Français et Allemands si l’interconnexion avait été plus
grande sur la période allant de Janvier 2012 à Juin 2014.
Données EPEX spot
Courbes d’offre et de demande sur le marché Allemand et Français et impact
d’une augmentation de la capacité d’interconnexion de 500 MW
1 - Les énergies renouvelables: de forts effets transfrontaliers
Quel serait l’impact d’une augmentation de la capacité
d’interconnexion entre la France et l’Allemagne? (2)
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Year 2012 2013 2014 2012-2014
Base case 5.11 7.76 3.93 5.97
+500 MW 3.76 6.29 2.95 4.64
+1000 MW 2.84 5.04 2.20 3.62
Différence moyenne de prix en valeur absolue
(€/MWh)*
L’augmentation de capacité d’interconnexion
transfrontalière réduit l’écart de prix: Le taux de
convergence aurait ainsi pu passer de 56% à
69% avec une interconnexion de 1000MW
supplémentaire sur 2012-2014.
Du point de vue Français, une plus grande
capacité d’interconnexion:
Permet de réduire la volatilité des prix induite
par les aléas spécifiques à la France (thermo
sensibilité en hiver)
En revanche, la ‘contagion’ de la volatilité
induite par la production intermittente des ENR
allemand augmente la volatilité française.
Sur la période étudiée (2012-2014), l’effet net
aurait été cependant une réduction de la
volatilité des prix français.
* Pour plus de détails, voir: Phan et Roques (2015). Is renewables depressive
effect on power prices contagious? A cross border econometric analysis. April 2015
Mais intégrer les marchés nécessite de coordonner en
amont certains éléments de politique énergétique: 2- Sécurité d’approvisionnement: des modèles différents
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Une divergence des modèles pour assurer l’adéquation de
capacité?
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2012 2015
Mécanismes de capacité en Europe
Source: FTI
Une approche différente des GRT pour assurer la sécurité à
court terme du système: le cas des réserves opérationnelles
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RTE définit un niveau de
réserves à contractualiser et
organise des appels d’offres
Après la publication des
résultats du marché day-ahead,
les producteurs transmettent
leurs programmes de production
Si les marges disponibles,
incluant les réserves, sont
insuffisantes, RTE procède à
des ajustements / re-
dispatching pour libérer des
marges de flexibilité
Approche intermédiaire / hybride
avec contractualisation et re-
dispatching
Les GRT déterminent en amont
un besoin de réserves
Ils organisent des systèmes
d’enchères périodiques pour
contractualiser ses réserves en
amont du marché spot
Ils n’interviennent pas pour
dégager des réserves au moyen
de re-dispatching
Enchères périodiques pour les
réserves
RTE est un GRT que l’on pourrait
qualifier de « proactif » : RTE opère un
suivi continu des risques encourus par
le système et des marges de sécurité
pour faire face à ces risques, et agit en
amont, lorsque nécessaire, pour assurer
la sûreté du système
Les GRT allemands sont des GRT que
l’on pourrait qualifier de « réactifs » : sur
la base des écarts historiques observés,
ils contractualisent des réserves
flexibles pour faire face aux risques
d’aléas ainsi estimés uniquement
durant une fenêtre opérationnelle
restreinte
Deux approches différentes du modèle de sûreté
Source: FTI
Bénéfices d’une approche commune pour la sécurité
d’approvisionnement: des enjeux différents aujourd’hui
Problème / enjeu Intensité du
problème en 2015
Particularités et bénéfices d’une
approche commune
France
Equilibre offre / demande et gestion
de la pointe
+ - • Le problème de la pointe de consommation est
plus spécifique à la France (thermo sensibilité)
• Bénéfices potentiels du décalage des pointes et
mutualisation des moyens de production
Développement des ENR et gestion
de l’intermittence et aléas de court
terme (demande, production,
flexibilité) - +
• Le problème de la gestion de l’intermittence est
plus significatif en Allemagne compte tenu des
volumes d’ENR
• Bénéfices possibles au travers d’une
mutualisation des sources de flexibilité (hydro,
centrales de pointe, effacements, etc.)
Impacts sur les réseaux aux
interconnexions, pour le transport et
pour la distribution
+ +
• Problématique de congestion nord-sud en
Allemagne
• Bénéfices possibles pas la mise en place de
redispatching coordonné pour limiter la réduction
des capacités d’interconnexion du fait des
contraintes allemandes
Bénéfices d’une approche commune : une convergence des
enjeux et problèmes à terme?
Problème / enjeu Intensité du
problème en
2020/30
Particularités, leviers et bénéfices
d’une approche commune
France
Allemagne
Equilibre offre / demande et la
gestion de la pointe
++ ++
• Réduction des marges en France / Allemagne.
• Analyse commune de l’adéquation de
capacité nécessaire
• Bénéfices: réduction des investissements, des
coûts et des distorsions
Développement des ENR et
gestion de l’intermittence et aléas
de court terme (demande,
production, flexibilité)
+ ++
• Mutualisation des sources de flexibilité
• Réflexion commune sur le stockage, les
effacements, la tarification réseau?
• Coordination de l’ajustement et des réserves
Impacts sur les réseaux aux
interconnexions, pour le transport
et pour la distribution + ++
• Coordination sur la gestion des congestions
pour réduire les coûts d’investissement
• Intérêts potentiellement convergents dans les
débats sur l’évolution du design de marché et
la révision des zones de prix
Conclusions
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Conclusions
Les réformes en cours liées au 3eme paquet législatif Européen marquent une étape importante dans
l’intégration des marchés Allemands et Français de l’électricité
■ Les marchés allemand et français sont très interdépendants, et leur intégration permet le
foisonnement des pointes, des aléas, des variations des productions intermittentes
■Ce qui permet des gains considérables et bénéficie aux consommateurs
Mais intégrer les marchés nécessite de coordonner en amont certains éléments de politique
énergétique comme le montrent les distorsions induites par:
1. Les politiques de soutien aux énergies renouvelables ont de forts effets transfrontaliers sur les
marchés ce qui nécessite de coordonner les rythmes de déploiement et les mécanismes de soutien
2. Des modèles différents pour la sécurité d’approvisionnement: la nécessité d’une participation
transfrontalière dans les mécanismes de capacité
Si les enjeux liés aux ENR et à la sécurité d’approvisionnement sont différents actuellement, une
approche dynamique en se projetant à 2020 permet d’identifier des convergences :
• Possibilité d’une approche commune Allemagne /France lorsque les enjeux d’investissement
et de gestion de l’intermittence convergent à la fin de la décennie
• Une réflexion commune est nécessaire sur la nécessaire évolution du modèle de marché dans
le moyen terme
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Etude “Toward the Target Model 2.0”*
Diagnostic et recommendations politiques
1 – Améliorer et intégrer les
marchés court terme
(infrajournaliser, équilibrage) pour
valoriser la flexibilité
2 – Définir une ‘modèle cible’
coordonné pour les investissements
et assurer la sécurité du système
3 –Ré-inventer des mécanismes de
coordination pour optimiser le
développement des réseaux et de la
production centralisée et
décentralisée (hors marché)
4 –Définir une interface cohérente
entre les politiques de transition
énergétique (ETS, RES) et le design
des marchés électriques
Signaux de prix
pour valoriser la
flexibilité
Coordination des réseaux,
production centralisée et
décentralisée
Signaux pour les
investissements
et la sécurité
Modèle de
marché
cible actuel
Interface avec les politiques
de decarbonisation : ETS et
renouvelables
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*L’étude a été financée par 6 grands électriciens Européens et sera lancée à bruxelles le 29 Juin 2015
Merci pour votre attention
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Fabien Roques
Senior Vice President
FTI - COMPASS LEXECON
Fabien Roques
Professeur Associé
Université Paris Dauphine