4 minute read
3.3.2 — Identification des moments de déficit structurel
from Étude de l'adéquation et estimation du besoin de flexibilité du système électrique Belge
by Elia Group
Le système européen est simulé heure par heure
Chaque état futur ou ‘année Monte-Carlo’ défini est analysé heure par heure en simulant le marché électrique européen. Les moments de déficit structurel sont alors les heures où il n’y a pas assez de production pour couvrir la consommation d’un pays.
Sur la Figure 8, un exemple d’équilibrage de la consommation par les moyens de production disponibles, par type de production, pour chaque heure de la semaine, est présenté. Si pour une heure donnée, il manque un MW de production afin de satisfaire la consommation, cela équivaut à une heure de déficit structurel. L’énergie non fournie par le parc de production est aussi représentée sur cette figure.
EXEMPLE DE GÉNÉRATION PAR TYPE DE PRODUCTION POUR UNE SEMAINE DONNÉE POUR LA BELGIQUE (FIG. 8)
16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
Nucléaire Biomasse/Déchets Hydraulique au fil de l’eau Autres/Décentralisé Vent PV Gaz Fioul Imports Pompage/Turbinage Energie non fournie Demande
Energie non fournie
A noter que cet exemple est purement illustratif. De plus: • les réserves de balancing ont été soustraites des unités au gaz • la réponse du marché (diminution de la demande par les consommateurs en réaction au prix du marché) n’est pas prise en compte dans cet exemple Le périmètre de l’étude comprend 19 pays
19 pays sont modélisés en détails dans cette étude. Cela permet d’évaluer la contribution des importations à la sécurité d’approvisionnement.
Un modèle de dispatch économique est utilisé
Pour identifier comment le parc de production devrait être aligné pour couvrir la demande, un modèle de minimisation du coût de production est utilisé. Le simulateur de marché utilisé est ANTARES3. Cet outil a été développé par RTE (gestionnaire de réseau de transport français) afin d’effectuer des analyses probabilistes de sécurité d’approvisionnement et des analyses économiques. L’outil permet d’évaluer un grand nombre d’années climatiques en utilisant des chroniques historiques/simulées ou des tirages selon la méthode de Monte-Carlo. Dans le cas d’analyses de sécurité d’approvisionnement, quel que soit l’empilement économique des centrales, aux moments de déficit structurel, tout le parc de production disponible produira au maximum. Néanmoins, les coûts marginaux de court terme des centrales seront pris en compte dans cette analyse afin de calculer certains indicateurs économiques des centrales au gaz (point 3.4). Cet empilement dépend de la capacité de production disponible pour chaque heure. Le prix de chaque heure sera défini par l’intersection entre la courbe et l’offre (empilement des centrales) et de la demande, voir Figure 9. Cette dernière est considérée comme inélastique. Par contre, la réponse du marché aux prix élevés sera prise en compte comme expliqué au point 4.1.7.
EXEMPLE D’EMPILEMENT ÉCONOMIQUE POUR UNE HEURE DONNÉE POUR UN PARC DE PRODUCTION (FIG. 9)
Coût marginal (€/MWh) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0 1000 2000 3000
Demande
4000 5000 6000 7000 8000
9000 Capacité installée (MW) 10000 11000 12000
PV Vent Nucléaire Charbon Gaz Centrales de pointe 13000 14000 15000
3. ANTARES : A New Tool for Adequacy Reporting of Electric Systems
Données d’entrée et de sortie
Afin de simuler le marché européen de l’électricité, divers hypothèses et paramètres doivent être définis. Ceux-ci seront détaillés dans le chapitre 4. Les principales données d’entrée pour chaque pays sont : — Le profil horaire de consommation ; — La capacité du parc de production thermique et les paramètres de disponibilité (tout le parc thermique des pays voisins, le parc thermique belge tel que défini en 4) ; — La capacité de productions éolienne, photovoltaïque et hydraulique ; — Les interconnexions ou des capacités d’échanges commerciales entre pays. Ces données sont soit introduites par des chroniques horaires, mensuelles ou sont fixes tout au long de l’année. Les sorties du modèle analysées pour la partie d’adéquation sont les chroniques horaires d’énergie non fournie par le parc de production pour chaque pays. À partir de ces chroniques horaires, différents indicateurs peuvent être déduits : — Nombre d’heures de déficit structurel ; — Marge excédentaire ou déficit de capacité ; — Nombre d’activations ; — Probabilité d’avoir de l’énergie non fournie une année donnée. Le prix du marché ainsi que les chroniques de production des centrales au gaz seront analysées dans la partie économique de cette étude (voir 3.4).
DONNÉES D’ENTRÉES ET DE SORTIES DU MODÈLE (FIG. 10)
DONNÉES D’ENTRÉE
— Consommation — Parc de production thermique centralisé — Parc de production thermique décentralisé — Production renouvelable — Capacité d’interconnexion entre pays
sur 19 pays
SIMULATIONS
Optimisation horaire du parc afin de minimiser les coûts
SORTIES DU MODÈLE
— Dispatch horaire des unités pour chaque pays — Échanges commerciaux entre chaque pays
— Bilan énergétique — Probabilité de défaillance — Énergie non fournie au système — Marge ou déficit de capacité — Prix du marché — Production par type de centrales
