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Les conditions exigeantes sur le marché de l’électricité impactent fortement la filière hydraulique suisse. Afin de la préserver, l’optimisation numérique de l’engagement des centrales doit être encore améliorée.

La Suisse a toujours négocié son courant hydraulique sur les bourses de l’électricité nationale et internationales. Dans ce cadre, de nombreuses questions se posent: combien de kilowattheures doivent être produits maintenant dans les centrales à accumulation, combien devront l’être plus tard? A quel prix l’électricité doit-elle être vendue? A quel prix et en quelle quantité l’électricité doit-elle être achetée pour pomper l’eau vers les bassins supérieurs des centrales de pompage-turbinage?

Des modèles d’optimisation numériques sont utilisés pour répondre à ces questions complexes. L’optimisation numérique a pour objectif de calculer l’engagement optimal des turbines et des pompes des centrales hydroélectriques en vue d’obtenir un rendement maximal sur les bourses de l’électricité. A partir des profils d’engagement optimaux, un prix limite est calculé pour chaque centrale, à l’aide duquel des groupes de turbines et de pompes sont mis en bourse chaque jour.

Des avantages grâce à une optimisation stochastique quotidienne

L’engagement optimal de l’ensemble des centrales hydroélectriques est calculé chaque jour sur la base des prévisions actualisées des prix de l’électricité et des apports hydriques ainsi que de la planification actuelle des révisions. Pour cela, il existe d’une part la méthode d’optimisation stochastique et d’autre part l’optimisation déterministe. Contrairement à la méthode déterministe, l’optimisation stochastique tient compte des incertitudes existant dans la réalité au niveau des prix et des apports d’eau. Etant donné que sur les marchés présentant des volatilités croissantes, la gestion des incertitudes devient de plus en plus importante, la méthode stochastique pour l’engagement des centrales présente certains avantages. Un vaste backtesting interne (test rétroactif de validité) pourrait confirmer la plus-value de cette méthode et nous convaincre de ses avantages pour l’optimisation quotidienne des centrales.

Données entrantes et sortantes de l’optimisation stochastique

Autres tendances visant l’optimisation des centrales hydroélectriques

Les prix de l’électricité ont chuté à des niveaux record. De plus, la différence entre les prix les plus hauts et les prix les plus bas est également moins importante, ce qui rend difficile le pompage-turbinage. Au vu de ces conditions de marché exigeantes, l’engagement des centrales doit être encore optimisé et l’optimisation numérique améliorée. Les points suivants peuvent être pris en compte dans le développement de l’engagement quotidien des centrales:
Réoptimisation à court terme et recalcul des prix limite: A relativement court terme, les centrales annoncent les puissances effectivement disponibles de leurs turbines et pompes. En tenant compte de ces informations, les prix limite pour la mise en bourse peuvent être recalculés à court terme. Cela permet d’obtenir un engagement optimisé des centrales tenant compte des informations les plus récentes.

  • Prix limite et quantités d’électricité par heure: Le courant à vendre peut être proposé en bourse au cours de la journée à un prix limite constant ou à un prix limite par heure. L’objectif d’un prix limite par heure est de calculer une quantité d’électricité optimale par heure, ce qui crée une plus-value dans la commercialisation de l’actif.
  • Répartition de la puissance de réserve: Les logiciels modernes d’optimisation offrent la possibilité de répartir la puissance de réserve de manière optimale dans le portefeuille de centrales via des turbines et pompes qualifiées. Cela permet de minimiser les coûts d’opportunité au niveau de la mise à disposition et d’augmenter ainsi les revenus sur les marchés de services-système.
  • Incertitudes au niveau des apports: Souvent, seules les incertitudes au niveau des prix d’électricité sont pris en compte dans l’optimisation. Notamment en cas de situation météorologique critique ou de niveaux élevés des lacs, les incertitudes en matière d’apports peuvent également être pris en compte. Cela permet d’obtenir un prix limite légèrement différent et optimize.

Ces évolutions dans la commercialisation des centrales flexibles peuvent contribuer au maintien de la filière hydraulique Suisse.

Anton Lüthi

Anton Lüthi

En tant qu’Operations Research Analyst, le physicien est responsable de l’optimisation numérique quotidienne de toutes les centrales électriques flexibles chez BKW. Dans ce rôle, il développe et entretient les modèles d’optimisation et maintient le paysage d’optimisation au goût du jour.

Juerg Eschmann

Juerg Eschmann

En tant que chef Asset Optimisation & Analysis, il est responsable de la gestion optimale de toutes les centrales thermiques et à accumulation par pompage de BKW. Il développe et exploite des modèles d’économie énergétique et des études de marché en vue de leur commercialisation.