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Une centrale virtuelle peut être, pour l’acheteur comme pour le vendeur, un instrument précieux permettant de gérer de manière optimale leur propre portefeuille. Le vendeur peut mettre à disposition sur le marché la liberté d’engagement des centrales dont il n’a pas besoin lui-même et demander en échange une prime, qui stabilise voire augmente la valeur totale de sa centrale. Un acheteur qui ne dispose pas lui-même de la flexibilité nécessaire peut l’acquérir de cette manière.

La numérisation et l’interconnexion ont fait entrer une grande partie de notre quotidien dans la réalité virtuelle. Le virtuel est un «semblant de». Mais qu’en est-il en matière de production d’électricité? Une centrale doit bien produire du courant physique composé d’électrons et le distribuer à un consommateur via le réseau d’électricité. Il existe pourtant vraiment des centrales virtuelles, en anglais virtual power plants (VPP). Nous vous expliquons ici leur fonctionnement.

Comment fonctionne une centrale virtuelle?

Il s’agit d’un contrat de prélèvement pour une fourniture d’électricité, fixé sur la base des caractéristiques de la centrale physique concernée. Il ne s’agit donc pas d’une participation réelle dans une centrale, qui implique une participation du propriétaire aux risques économiques liés à la construction et à l’exploitation de la centrale. La centrale virtuelle est en fait seulement un droit de prélèvement conclu contractuellement, qui assure à l’acquéreur une fourniture d’énergie garantie, mais limitée dans le temps et dans les modalités. Dans la pratique, certains producteurs d’électricité, qui disposent d’un vaste parc de grandes centrales, proposent de telles centrales virtuelles. Dans le cadre des conditions contractuelles fixées telles que puissance maximale, quantité minimale et maximale, nombre de mises en route de l’installation etc., l’acheteur est libre de planifier l’engagement de sa VPP en fonction de ses besoins. L’objectif d’une telle VPP du point de vue du vendeur est de vendre les capacités excédentaires ou la flexibilité non utilisée de ses centrales et d’obtenir une prime en échange. La vente peut également avoir lieu en vue d’obtenir une couverture contre les risques de fluctuations de valeurs. Du point de vue de l’acheteur, une VPP sert soit à acquérir la flexibilité nécessaire, par exemple pour une obligation de fourniture, soit également à obtenir une couverture de risque. Comme l’impliquent les objectifs présentés, les centrales proposées comme VPP doivent déjà posséder du point de vue de leur construction une certaine flexibilité, c’est le cas notamment des centrales à accumulation et des centrales de pompage-turbinage.

La composition du produit s’avère à la fois flexible et très complexe. Par exemple lorsque l’acheteur souhaite, outre une partie de turbine, également une «tranche» d’une pompe. Il obtient ensuite pour la puissance maximale de turbinage et de pompage en MW un niveau de remplissage du lac d’accumulation minimal et maximal en MWh. Pendant la durée du contrat, il peut, conformément aux limites contractuelles, prélever de l’eau du lac d’accumulation ou le pomper à nouveau, en respectant d’éventuelles conditions aux limites supplémentaires.

La fixation du prix – que coûte une centrale virtuelle?

La fixation du prix d’une VPP est particulièrement importante, car il existe en règle générale un grand nombre de possibilités de choix et d’actions, mais aussi des restrictions techniques concernant l’engagement réel des centrales. L’acheteur d’une VPP a cependant le droit, mais pas l’obligation, de recourir à certains modes d’engagement de la VPP. Il se comportera de manière à pouvoir toujours obtenir le plus haut revenu à partir du programme de centrale choisi. Pour cela, il doit notamment tenir compte des prix du marché et décider s’il doit produire ou non avec la centrale.

La fixation du prix a habituellement lieu en deux étapes. La première étape consiste à simuler des scénarios de prix. Pour cela, on utilise la méthode de simulation Monte-Carlo, qui génère des prix par heure représentant les structures saisonnières, les modèles hebdomadaires, les profils quotidiens, etc. Dans une deuxième étape, un programme horaire optimal pour l’engagement des centrales doit être calculé sur la base des paramètres spécifiques aux centrales ainsi que des scénarios de prix établis au cours de la première étape. On cherche à établir un plan d’engagement, qui, dans les conditions-cadres et les scénarios de marché donnés, permette de générer le plus haut revenu possible. Il s’agit donc de résoudre un problème d’optimisation à plusieurs dimensions. La méthode utilisée est appelée programmation dynamique stochastique.

Quelles sont les expériences tirées de la pratique?

Une centrale virtuelle offre la possibilité de rendre négociables la puissance flexible d’une centrale et les risques qui y sont liés. La réalisation effective d’une transaction dépend principalement de la valeur qu’y accordent les partenaires contractuels. Aujourd’hui, la plupart des acteurs du marché calculent les prix de leurs offres et de leurs demandes grâce à des processus sophistiqués. Les erreurs d’évaluation sont donc devenues rares: les acheteurs ne payent plus un prix trop élevé et les vendeurs ne vendent plus au-dessous d’un juste prix. Une affaire n’est donc conclue que si la valeur de la flexibilité ou du transfert de risque est particulièrement élevée pour l’acheteur ou le vendeur, c’est-à-dire quand la centrale virtuelle est particulièrement bien adaptée à la structure de portefeuille ou que les parties contractantes ont des estimations différentes de la volatilité des prix de l’électricité.

Reto Christoffel-Totzke

Reto Christoffel-Totzke

Der Analyst Trading & Origination ist verantwortlich für die quantitative wie auch qualitative Analyse der wichtigsten Strom- und Commoditymärkte sowie die statistische Datenanalyse und Modellierung von Spot- und Terminmärkten.