Le pouvoir de la politique : La législation progressiste dynamise la transformation énergétique du Royaume-Uni

L'année 2023 a été marquée par des turbulences géopolitiques, une inflation élevée et une politique monétaire stricte. Au Royaume-Uni, le produit intérieur brut (PIB) a diminué au cours des deux derniers trimestres de 2023, marquant une récession technique. Néanmoins, malgré le ralentissement économique, les dépenses de transition énergétique du Royaume-Uni ont bondi de 84 % en 2023 par rapport à 2022, soulignant un mouvement séculaire robuste vers la décarbonisation. Les efforts constants du Royaume-Uni en faveur des énergies renouvelables ont conduit le gouvernement à mettre en œuvre des normes techniques pour l'intégration des dispositifs renouvelables dans le réseau. La mise en œuvre de ces normes protège non seulement contre les défaillances et les pannes, mais ouvre également la voie à des modèles commerciaux innovants et à des opportunités de marché.

Parmi les économies avancées, le Royaume-Uni est l'un des principaux défenseurs de la transition énergétique, étant la première grande économie à légiférer sur des émissions nettes nulles d'ici à 2050. Malgré l'engagement du Royaume-Uni en faveur de l'objectif zéro émission, l'intégration efficace des énergies renouvelables, face à une infrastructure de réseau obsolète, reste un défi de taille.

En raison de déséquilibres soudains entre l'offre et la demande d'énergies renouvelables, le Royaume-Uni a connu d'importantes pannes de réseau qui ont entraîné des interruptions de courant généralisées, touchant plus d'un million de clients et ayant un impact sur les infrastructures essentielles. Ces événements mettent en évidence la manière dont la décarbonisation déstabilise le système électrique britannique. Un document de travail du groupe de recherche sur la politique énergétique (EPRG) de l'université de Cambridge met en évidence la probabilité accrue de pannes dues au mouvement de décarbonisation :

"Au cours des dix dernières années environ, le système électrique britannique a changé assez rapidement en raison de la décarbonisation et de la pénétration des technologies de réseaux intelligents. Il est donc de plus en plus difficile pour le gestionnaire de réseau électrique de surveiller, de modéliser et de contrôler l'ensemble du système, et la probabilité d'apparition de modes communs de défaillance cachés a donc augmenté".

Au Royaume-Uni, l'importance de la stabilité et de la fiabilité du réseau ainsi que l'intégration continue des énergies renouvelables ont conduit à l'établissement des normes techniques G98, G99 et G100, la dernière révision de la G100 étant prévue pour le début de l'année 2023. Appelées collectivement "les normes" dans le présent article, elles ont été élaborées par l'Office of Gas and Electricity Markets (OFGEM) du Royaume-Uni et l'Energy Networks Association (ENA) pour aider à intégrer davantage d'énergies renouvelables dans le réseau électrique britannique sans provoquer de tensions marginales. Ces normes sont les phares de l'innovation en matière de stabilité et d'efficacité des réseaux, et sont prêtes à inspirer et à façonner des efforts législatifs similaires dans le monde entier, en vue d'optimiser les réseaux, de réduire le gaspillage d'énergie et de progresser vers des émissions nettes nulles à l'échelle mondiale.

Nous examinons ci-dessous l'évolution du secteur de l'énergie au Royaume-Uni, le rôle des normes et les possibilités qu'elles offrent.

Bien que la croissance de la production décentralisée soutienne la transition vers un avenir énergétique à faible teneur en carbone, elle augmente également le risque de défaillance du réseau. Les recherches menées par l'Institution of Engineering and Technology en février 2022 ont mis en évidence le fait que le Royaume-Uni a toujours manqué d'exigences techniques pour que la production décentralisée fournisse un soutien au système et pour que les opérateurs de réseau surveillent, contrôlent et recueillent des informations détaillées sur les installations de production décentralisée. La carte thermique de la production décentralisée du Scottish Power Energy Network montre que de nombreuses régions du Royaume-Uni sont confrontées à des connexions de production décentralisée limitées (figure 1), ce qui peut inévitablement conduire à l'instabilité et à l'inefficacité du réseau.

Figure 1 : Niveaux de contrainte dans les connexions DG

Royaume-Uni, Sous-station d'alimentation du réseau

Favoriser l'expansion des communautés de l'énergie

Ces normes facilitent le développement de communautés énergétiques, c'est-à-dire d'organisations locales qui se consacrent à l'exploitation des sources d'énergie renouvelables, telles que les panneaux solaires et les éoliennes de petite taille, afin de produire de l'énergie propre et renouvelable à proximité de l'endroit où elle est utilisée. Ces normes garantissent que l'intégration des RED dans le réseau de distribution est non seulement réalisable, mais aussi sûre et fiable. Ce faisant, elles favorisent la transition vers des systèmes énergétiques plus durables et axés sur la collectivité, en permettant aux communautés de produire leur propre énergie et de contribuer à un réseau plus vert. Cette approche permet de décentraliser la production d'énergie, de réduire les pertes de transmission et d'améliorer la résilience du réseau.

Figure 3 : Illustration d'une communauté énergétique

Tirer profit des communautés de l'énergie

L'émergence des communautés énergétiques présente des avantages notables tant pour les consommateurs que pour les entreprises du secteur de l'énergie :

Pour les consommateurs, les communautés énergétiques sont le signe d'une évolution vers des coûts énergétiques plus bas grâce à des investissements partagés dans les sources d'énergie renouvelables. Cette approche coopérative permet non seulement aux individus de mieux contrôler leur consommation d'énergie, mais favorise également le développement économique local grâce à la création d'emplois. En outre, elle améliore la fiabilité de l'approvisionnement en énergie et renforce la résilience des communautés face aux perturbations. L'impact de ce modèle va au-delà des simples économies de coûts ; il nourrit les économies locales et renforce la stabilité de l'infrastructure énergétique. En adoptant des pratiques d'énergie renouvelable, ces communautés contribuent de manière significative à la protection de l'environnement, en réduisant les émissions globales de carbone et en ouvrant la voie à un avenir plus durable.

Pour les entreprises du secteur de l'énergie, l'avènement des communautés énergétiques représente un changement fondamental, qui les incite à repenser les modèles d'entreprise traditionnels. Ce changement conduit à mettre l'accent sur les services axés sur le client, notamment la gestion de l'énergie sur mesure, le conseil et l'aide à l'intégration des systèmes d'énergie renouvelable. En outre, les communautés énergétiques réduisent la nécessité pour les entreprises énergétiques d'engager des investissements substantiels dans de nouvelles infrastructures et de réduire la dépendance à l'égard de la production d'énergie à grande échelle, ce qui favorise le passage à un réseau énergétique plus distribué, plus résilient et plus respectueux de l'environnement. L'émergence des communautés énergétiques soutient également le rôle des agrégateurs, qui s'appuient sur la gestion active des réseaux (ANM) pour superviser une collection de DER et permettre la participation aux marchés de gros de l'électricité.

L'essor des communautés de l'énergie

Selon le rapport 2022 sur l'état du secteur parrainé par Scottish Power Energy Networks, le Royaume-Uni comptera 495 communautés énergétiques en 2021, contre 228 en 2017 (graphique 3), ce qui représente un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 21 %.

Graphique 3 : L'expansion des communautés énergétiques soutenue par le cadre réglementaire

Royaume-Uni, nombre de communautés

L'établissement de normes pour la connexion des DER au réseau au Royaume-Uni soutient la croissance des communautés énergétiques en simplifiant l'intégration des sources d'énergie renouvelables localisées, encourageant ainsi la transition vers des systèmes énergétiques décentralisés tels que les communautés énergétiques.

Favoriser le commerce de l'électricité de pair à pair (P2P)

Les normes jouent un rôle essentiel dans la mise en place d'un environnement favorable au commerce de l'électricité de pair à pair (P2P ) en (1) facilitant la connexion des petits producteurs, élargissant ainsi le potentiel de participation des consommateurs ; (2) permettant l'intégration de grands projets d'énergie renouvelable, augmentant ainsi l'offre globale d'énergie renouvelable disponible pour le commerce ; et (3) soutenant l'équilibre efficace de l'offre et de la demande d'énergie, ce qui est crucial pour la stabilité du commerce P2P. Les normes garantissent une infrastructure stable, efficace et évolutive, créant ainsi une base solide sur laquelle des écosystèmes dynamiques et durables d'échange d'électricité P2P peuvent prospérer.

Le commerce d'électricité P2P, basé sur une plateforme interconnectée, facilite un espace où les acheteurs et les vendeurs peuvent échanger de l'électricité directement (figure 5a et 5b). Cette méthode élimine la nécessité d'intermédiaires dans le processus de transaction. Souvent comparé à l'équivalent d'"Uber" ou d'"Airbnb" dans le secteur de l'énergie, ce modèle permet aux particuliers ou aux entreprises qui produisent de l'énergie localement de fixer leurs propres prix et d'entrer en contact avec des consommateurs prêts à acheter de l'électricité à ces tarifs.

Les avantages du commerce de l'électricité de pair à pair

Le P2P offre plusieurs avantages et bénéfices aux participants :

• Amélioration de l'efficacité et réduction des coûts : En éliminant les intermédiaires sur le marché de l'électricité, le commerce P2P peut réduire les coûts de transaction, ce qui entraîne une baisse des prix pour les consommateurs et une augmentation des bénéfices pour les producteurs. Cette efficacité accrue peut rendre les sources d'énergie renouvelables plus compétitives et plus accessibles.
• Autonomisation des consommateurs et des producteurs : Le commerce P2P permet aux consommateurs et aux producteurs de mieux contrôler leur consommation et leur production d'énergie. Les producteurs peuvent fixer leurs propres prix pour l'électricité qu'ils produisent, tandis que les consommateurs peuvent choisir à qui ils achètent de l'électricité en fonction du prix, de la source et d'autres préférences, ce qui favorise un marché de l'énergie plus dynamique et participatif.
• Amélioration de la stabilité et de l'efficacité du réseau : Le commerce d'électricité P2P peut contribuer à la stabilité du réseau en facilitant la distribution de la production d'énergie dans une zone plus large. Cette approche décentralisée peut aider à équilibrer l'offre et la demande de manière plus efficace, en réduisant le risque de pannes et en améliorant la résilience globale du système énergétique.
• Avantages financiers pour les producteurs : Les petits producteurs, tels que les ménages équipés de panneaux solaires, peuvent rentabiliser leur investissement en vendant l'électricité excédentaire, ce qui leur procure une source de revenus supplémentaire et améliore les aspects économiques de l'installation de systèmes d'énergie renouvelable, soutenant ainsi la transition énergétique.

La prolifération du commerce de l'électricité de pair à pair

Le commerce de l'électricité sur une base P2P au Royaume-Uni en est encore à ses débuts (en raison de la structure du marché, d'un cadre réglementaire complexe, de défis techniques, etc.), mais l'intérêt est croissant, comme en témoignent les essais à l'échelle pilote menés par certaines des plus grandes entreprises énergétiques du pays, telles que Centrica et EDF Energy. Le Royaume-Uni est à la pointe de la recherche universitaire sur le commerce P2P de l'énergie, contribuant à près de 20 % de la production universitaire mondiale sur le sujet (graphique 5a), et se classant parmi les cinq premiers pays en termes de nombre de projets de commerce de l'énergie (graphique 5b), jusqu'en 2022.

Soutenu par ces normes, qui facilitent l'intégration sûre et efficace des sources d'énergie renouvelables, le Royaume-Uni jette les bases d'un environnement dans lequel des écosystèmes dynamiques et durables d'échange d'électricité P2P peuvent prospérer, contribuant ainsi à un avenir énergétique plus décentralisé, plus efficace et plus axé sur l'utilisateur.

Conclusion

Le paysage énergétique du Royaume-Uni connaît une transformation significative, stimulée par les investissements dans les technologies à faible teneur en carbone et soutenue par les normes G98, G99 et G100. Ces normes jouent un rôle essentiel dans l'intégration des sources d'énergie renouvelables dans le réseau, dynamisant ainsi le potentiel des opportunités existantes dans le secteur de l'énergie au Royaume-Uni.

Alors que le Royaume-Uni progresse vers la réalisation d'émissions nettes zéro, il souligne le rôle essentiel de cadres réglementaires et de normes techniques clairs pour permettre une transition énergétique réussie et libérer de nouvelles opportunités. Alors que d'autres nations s'engagent également à atteindre des objectifs de zéro émission nette et se lancent dans la décarbonisation de leur secteur énergétique, les efforts et les réalisations pionnières du Royaume-Uni sont sur le point de servir de source d'inspiration et d'être reproduites ailleurs, offrant ainsi des possibilités similaires à l'échelle mondiale.