Lissage des pics lors de la charge : throttling ? Arrêt forcé ? Rationnement de l’électricité pour les voitures électriques ?

Optimisation du réseau – mesures prises par les gestionnaires de réseaux de distribution allemands en 2020 – Image : Xpert.Digital

* EEG=Loi sur les énergies renouvelables, article 9, paragraphe 1 EEG

Les statistiques montrent le nombre de gestionnaires de réseaux de distribution en fonction des mesures appliquées pour l'optimisation et le renforcement du réseau conformément à la loi sur les sources d'énergie renouvelables en Allemagne en 2020. Au 1er avril 2020, 226 gestionnaires de réseaux de distribution (GRD) allemands construisaient des systèmes parallèles. .

Nombre de gestionnaires de réseaux de distribution selon les mesures appliquées pour l'optimisation et le renforcement du réseau selon l'EEG en Allemagne en 2020

• Augmentation de la section des câbles – 459 gestionnaires de réseaux de distribution
• Augmentation des services de transformateurs – 394 gestionnaires de réseaux de distribution
• Câblage de lignes aériennes – 408 gestionnaires de réseaux de distribution
• Optimisation des points d’isolement – ​​365 gestionnaires de réseaux de distribution
• Changement de topologie du réseau – 315 gestionnaires de réseaux de distribution
• Installation de moyens de mesure – 406 gestionnaires de réseaux de distribution
• Construction de systèmes parallèles – 226 gestionnaires de réseaux de distribution
• Augmentation de la section des câbles conducteurs – 90 gestionnaires de réseaux de distribution
• Plafonnement des pointes – 7 gestionnaires de réseaux de distribution
• Installation de transformateurs de réseaux locaux pilotables – 58 gestionnaires de réseaux de distribution
• Installation de régulateurs de tension – 56 gestionnaires de réseaux de distribution
• Régulation des affaissements des câbles – 47 gestionnaires de réseaux de distribution
• Surveillance des conducteurs – 20 gestionnaires de réseaux de distribution
• Corde Conductrice Haute Température – 9 Opérateurs de Réseaux de Distribution
• Autres – 72 gestionnaires de réseaux de distribution

Un câble conducteur est un câble utilisé pour transporter l'électricité sur une ligne aérienne dans le cadre d'une ligne électrique.

Opérateurs de réseaux électriques – nombre en Allemagne d’ici 2020 – Image : Xpert.Digital

En 2020, on comptait au total 874 gestionnaires de réseaux électriques en Allemagne. Par rapport à 2010, le nombre d'opérateurs mentionnés a augmenté de onze. Les gestionnaires de réseaux électriques peuvent être divisés en gestionnaires de réseaux de transport et en gestionnaires de réseaux de distribution. Le réseau de transport est connecté aux réseaux des gestionnaires de réseaux de distribution via des sous-stations.

Transport et distribution

Il existe quatre gestionnaires de réseau de transport en Allemagne : Amprion, 50Hertz, Transnet BW et TenneT. Ils sont responsables de l'infrastructure des réseaux électriques nationaux. Amprion était le gestionnaire de réseau de transport avec le chiffre d'affaires le plus élevé en 2019. Les 874 gestionnaires de réseaux de distribution actuels sont responsables des réseaux électriques dans les domaines basse et moyenne tension et, dans certains cas, dans les domaines haute et très haute tension. Ils approvisionnent par exemple en électricité les ménages privés.

Production et consommation d'électricité en Allemagne

En Allemagne, la quantité d’électricité produite a considérablement augmenté au cours des 30 dernières années, avec de légères fluctuations. La majeure partie de l’électricité était produite à partir du lignite, un combustible fossile, et d’énergies renouvelables. L'industrie était la plus grande consommatrice d'électricité. Elle consommait près de la moitié de l’électricité totale. Les groupes de consommateurs « commerce, vente au détail, services » et « ménages » ont consommé chacun environ un quart de l’électricité en Allemagne.

Nombre de gestionnaires de réseaux électriques en Allemagne de 2010 à 2020

• 2006 – 876 / 4 gestionnaires de réseaux de distribution/gestionnaires de réseaux de transport
• 2007 – 877 / 4 gestionnaires de réseaux de distribution/gestionnaires de réseaux de transport
• 2008 – 855 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2009 – 862 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2010 – 866 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2011 – 869 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2012 – 883 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2013 – 883 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2014 – 884 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2015 – 880 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2016 – 875 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2017 – 878 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2018 – 890 / 4 gestionnaires de réseau de distribution/gestionnaires de réseau de transport
• 2019 – 883 / 4 Gestionnaires de réseaux de distribution/gestionnaires de réseaux de transport
• 2020 – 874 / 4 Gestionnaires de réseaux de distribution/gestionnaires de réseaux de transport

Francis McLloyd , zones de contrôle avec les gestionnaires de réseau de transport en Allemagne , édité, CC BY-SA 3.0

Les gestionnaires de réseaux de transport sont des entreprises de services qui exploitent l'infrastructure des réseaux électriques suprarégionaux pour le transport de l'énergie électrique, assurent la maintenance et le dimensionnement en fonction des besoins et accordent aux négociants/fournisseurs d'électricité un accès non discriminatoire à ces réseaux. De plus, ils ont pour tâche de fournir la puissance de contrôle lorsque cela est nécessaire et de la mettre à disposition du système afin de maintenir aussi faibles que possible les fluctuations du réseau qui résultent d'une inadéquation entre l'énergie électrique générée et consommée à un moment donné. Les réseaux de transport ou de transport sont reliés via des sous-stations aux réseaux plus denses et plus basse tension des gestionnaires de réseaux de distribution (GRD), qui assurent généralement l'approvisionnement des clients finals, généralement dans les réseaux basse tension. Les grands clients individuels, tels que les entreprises industrielles à forte intensité énergétique, peuvent également être directement connectés au réseau de transport.

Les réseaux de transport représentent des monopoles naturels et leurs opérateurs sont généralement soumis au contrôle du gouvernement.

En Allemagne, le modèle « d’accès réglementé au réseau » est entré en vigueur en 2005 avec le deuxième amendement à la loi sur le secteur de l’énergie (EnWG). Elle autorise l'Agence fédérale des réseaux à réglementer les gestionnaires de réseaux de transport.

Il existe quatre gestionnaires de réseau de transport en Allemagne :

• Tennet GRT
• Transmission 50 Hertz
• Amprion
• TransnetBW

La zone de réseau de Stadtwerke Flensburg représente un cas particulier en Allemagne : en raison de sa connexion directe au réseau électrique danois, elle appartient techniquement à la zone de contrôle du gestionnaire de réseau de transport danois energinet.dk et non à la zone de contrôle. du gestionnaire de réseau de transport TenneT TSO, responsable du nord-ouest de l'Allemagne.

Depuis la libéralisation de l'approvisionnement en énergie, les sociétés de fourniture d'énergie ne sont généralement plus également gestionnaires de réseaux. Seuls les petits services publics municipaux sont autorisés à exploiter des réseaux sans séparation juridique de l'entreprise. Cependant, la vente d'électricité et l'exploitation du réseau doivent également y être dégroupées sur le plan organisationnel. Les réseaux sont des monopoles naturels. C'est pourquoi il n'existe qu'un seul gestionnaire de réseau de gaz ou d'électricité dans chaque zone de réseau, qui ne peut être choisi librement par le client. Malgré la séparation du fournisseur et du gestionnaire de réseau, les deux peuvent faire partie de la même entreprise énergétique.

• Un gestionnaire de réseau de distribution est une entreprise qui exploite des réseaux d'électricité ou de gaz destinés à être distribués aux consommateurs finals (ménages privés et petits consommateurs).
• Un gestionnaire de réseau de distribution entretient des réseaux électriques au niveau du réseau dans les secteurs basse, moyenne et haute tension pour l'alimentation électrique régionale.
• Un gestionnaire de réseau de distribution se trouve en aval du gestionnaire de réseau de transport, qui transporte l'électricité sur de longues distances dans des réseaux à haute tension.
• Le gestionnaire du réseau de distribution est responsable de l'exploitation sûre et fiable des réseaux dans une zone déterminée et de leur raccordement à d'autres réseaux électriques.
• Les gestionnaires de réseaux de distribution appartiennent généralement à une entreprise locale ou municipale de fourniture d'énergie telle que : B. un service public municipal, mais parfois aussi l'une des grandes sociétés énergétiques qui ont souvent acquis de tels réseaux au cours de la privatisation.
• Le gestionnaire du réseau de distribution est chargé d'enregistrer les relevés des compteurs du consommateur final, qu'il transmet ensuite au partenaire contractuel du client pour facturation.
• Le gestionnaire du réseau de distribution s'approvisionne en électricité auprès du gestionnaire du réseau de transport ou en gaz auprès du gestionnaire du réseau de transport.

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Depuis mi-2020, la diffusion des véhicules électriques en Allemagne a fait un bond en avant significatif. L'élément décisif à cet égard est l'introduction du bonus à l'innovation le 8 juillet 2020, grâce auquel la Confédération a doublé son financement pour l'achat d'un véhicule électrique.

Le ministre fédéral Peter Altmaier : « Depuis l'introduction du bonus à l'innovation, nous avons constaté un essor considérable de l'électromobilité. Le nombre de demandes reste à des niveaux records. Au cours du premier semestre 2021, davantage de primes ont été réclamées que sur l’ensemble de l’année dernière. Au total 1,25 milliard d'euros. Il y aura un financement record pour les voitures électriques cette année. C’est pourquoi nous, au sein de la coalition, avons décidé de poursuivre le financement jusqu’à fin 2025, afin que la montée en puissance du marché de l’électromobilité continue de prendre de l’ampleur.»

Torsten Safarik, président de l'Office fédéral de l'économie et du contrôle des exportations (BAFA) : « Avec l'introduction du bonus à l'innovation, la demande pour le bonus environnemental a considérablement augmenté. 273 000 véhicules ont été demandés au premier semestre 2021, soit déjà plus que pour l'ensemble de l'année précédente. Il s’agit d’un signal fort en faveur d’une mobilité respectueuse du climat en Allemagne.»

Avec l’introduction du bonus à l’innovation, le nombre de demandes de bonus environnemental a considérablement augmenté. De nouveaux dossiers de candidature ont été enregistrés chaque mois au cours du second semestre 2020. En décembre 2020, le nombre de candidatures a atteint un pic temporaire de 53 566 candidatures. En mars 2021, le nombre de demandes était à nouveau légèrement inférieur à 52 000.

De janvier à fin juin 2021, des financements ont été demandés pour 273 614 véhicules. Il s'agit d'un signal fort en faveur de la protection du climat et témoigne de l'intérêt toujours croissant de la population pour les véhicules électriques. Au 1er juillet 2021, un total de 693 601 véhicules avaient été demandés depuis le début du financement en 2016.

Le bonus à l'innovation, qui double la part fédérale du bonus environnemental, sera prolongé au-delà de 2021 jusqu'au 31 décembre 2025, conformément à la résolution du Sommet de l'automobile (KAM) à la Chancellerie fédérale du 17 novembre 2020. Le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie procédera prochainement à cette extension.

Avec le doublement de la part de l'État dans le bonus environnemental, jusqu'à 9 000 euros peuvent être demandés pour financer des véhicules électriques coûtant moins de 40 000 euros nets au prix catalogue ; pour les voitures hybrides, c'est 6 750 euros. Pour les véhicules électriques dont le prix net catalogue est supérieur à 40 000 euros, il existe une subvention allant jusqu'à 7 500 euros pour les véhicules purement électriques et jusqu'à 5 625 euros pour les voitures hybrides.

«Les nouvelles directives d'encouragement du 'Prime à l'innovation' seront publiées aujourd'hui à 15 heures au Journal officiel fédéral et entreront en vigueur demain. Cela double la part de l’État dans la promotion des voitures électriques. À l'avenir, les voitures purement électriques bénéficieront d'un financement pouvant atteindre 9 000 euros ; Les hybrides rechargeables bénéficient d'un financement pouvant aller jusqu'à 6 750 euros», indique le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie dans son communiqué de presse du 7 juillet 2020.

Montant du bonus environnemental pour l’achat de véhicules électriques – Image : Xpert.Digital

Peter Altmaier, ministre fédéral de l'Économie : « Nous doublons la part de l'État lors de l'achat d'une voiture électrique et incitons ainsi clairement les consommateurs à acheter une voiture électrique. Nous voulons promouvoir le passage aux voitures électriques et donner un nouvel élan à l’électromobilité en Allemagne.»

Torsten Safarik, président de la BAFA : « Les nouveaux taux de financement allant jusqu'à 9 000 euros rendent le passage à une voiture électrique encore plus attractif pour les citoyens. Grâce à ce processus simplifié en une seule étape, nous, au BAFA, mettons en œuvre le nouveau bonus à l'innovation de manière efficace et respectueuse des citoyens.

À partir du 8 juillet 2020, la part fédérale dans le système existant du bonus dit environnemental sera doublée pour une période limitée jusqu'au 31 décembre 2021. La part du fabricant reste inchangée. Les véhicules suivants achetés ou loués peuvent bénéficier du « bonus à l’innovation » – même de manière rétroactive :

• Les véhicules neufs immatriculés pour la première fois après le 3 juin 2020 et jusqu'au 31 décembre 2021 inclus, ainsi que les jeunes véhicules d'occasion dont la première immatriculation est après le 4 novembre 2019 et la deuxième immatriculation est après le 3 juin 2020 et jusqu'au 31 décembre 2021 aura lieu.

Le « bonus à l’innovation » s’appuie sur les résultats du comité de coalition du 3 juin 2020. Outre le doublement temporaire de la part fédérale, les lignes directrices modifiées en matière de financement prévoient l'interdiction du cumul avec des financements provenant d'autres fonds publics. Cela vise à éviter un financement excessif. La Commission européenne a examiné le « bonus à l'innovation » dans le cadre de la loi sur les aides d'État.

Correspondant à:

• Électromobilité : dans quelle mesure les voitures électriques sont-elles sûres ? Comment est vérifiée la sécurité des voitures électriques ?
• Infrastructure de recharge pour l'électromobilité en Allemagne

Le gestionnaire de réseau doit être en mesure de lisser les pics de charge sur le réseau et ainsi de mieux utiliser le réseau.

Cela pourrait être réalisé grâce à un nouvel outil de « lissage des pics ». L'objectif est de permettre au gestionnaire de réseau de contrôler rapidement la puissance disponible pour une consommation flexible et de l'adapter à la situation de charge du réseau. Par exemple, des processus de recharge plus simultanés pour les véhicules électriques pourraient être gérés sans que le réseau de distribution n’atteigne ses limites. Cela pourrait être mis en œuvre grâce à une connexion flexible et à une utilisation du réseau.

La gestion de la flexibilité par le gestionnaire de réseau devrait être clairement limitée

Le « lissage des pics » ne devrait être possible que dans une mesure très limitée, de sorte que la consommation de prestations ne doive être ajustée que le moins et le plus rarement possible. La gestion de la flexibilité côté réseau devrait passer largement inaperçue et sans impact notable sur les utilisateurs du réseau. Le signal de commande côté réseau a la priorité sur les autres utilisations de flexibilité des appareils de consommation. En outre, les utilisateurs du réseau sont libres de commercialiser leur flexibilité par d'autres moyens, par exemple en proposant des tarifs d'électricité variables ou en fournissant des services système avec d'autres consommateurs basse tension via des agrégateurs. Les interventions visant à « lisser les pics » doivent être documentées de manière transparente et donc aussi prévisibles que possible pour les tiers (voir point 6. ci-dessous). Lors de la fixation des limites d'intervention du gestionnaire de réseau, il convient également de tenir compte des différents degrés de flexibilité des différents systèmes.

La gestion de la flexibilité vise à limiter l'expansion des réseaux basse tension à un niveau efficace

Le gestionnaire de réseau doit continuer à planifier son réseau de manière appropriée et à l'étendre en fonction des besoins.
Il convient toutefois de tenir compte, plus qu’auparavant, du fait qu’étendre le réseau pendant de rares périodes de pointe n’a peut-être pas de sens. Diverses études indiquent que le « lissage des pics » peut réduire considérablement l’expansion du réseau. La condition préalable est que les gestionnaires de réseau puissent prendre en compte de manière fiable le « lissage des pointes » lors de la planification du réseau.

Modèle « tip capping »

L'approche du « lissage des pointes » de la consommation électrique est similaire à la procédure éprouvée de longue date dans la production d'électricité : grâce au « peak capping » dans les
énergies renouvelables, le réseau n'a plus besoin d'être étendu pour répondre aux dernières kilowattheure renouvelable.

De : Intégrer intelligemment la flexibilité dans les réseaux de distribution, faire progresser l’électromobilité et le couplage sectoriel : l’instrument de « lissage des pointes »

Points de discussion sur l'évolution du cadre juridique pour les consommateurs flexibles dans les réseaux basse tension - Ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie

Les charges flexibles doivent avoir une utilisation de connexion flexible

Actuellement, lors du raccordement au réseau basse tension, une capacité de puissance forfaitaire standard pour la consommation électrique de 30 kilowatts (kW) est convenue avec le destinataire du raccordement, qui doit théoriquement être disponible à tout moment. Cependant, cela ne signifie pas qu'une consommation d'énergie correspondante soit atteinte lors de l'utilisation de cette connexion, surtout pas en permanence.

Afin d'utiliser le réseau existant plus efficacement et de limiter toute expansion supplémentaire du réseau à un niveau efficace, il est logique de différencier la capacité du réseau utilisée à l'avenir en fonction de la flexibilité adaptée aux différents besoins des utilisateurs du réseau. Pour le « lissage des pointes », la capacité de raccordement de 30 kW pourrait en principe être retenue, mais son utilisation pourrait être divisée en deux parties :

• Pour une consommation d'électricité qui n'est pas considérée comme flexible, à garantir
  un approvisionnement suffisant avec disponible à tout moment Cette partie ne fait pas l'objet d'une gestion orientée réseau, mais ne peut être utilisée que pour des besoins peu flexibles. Il devra donc être suffisamment élevé pour couvrir totalement les applications domestiques classiques. La hauteur exacte est sujette à débat.
• Une « utilisation de connexion flexible » est créée pour une consommation d'énergie flexible Le gestionnaire de réseau peut limiter temporairement la capacité de soutirage selon les principes de « lissage des pointes » décrits ci-dessus. Cette partie pourrait par exemple être constituée de la capacité qui dépasse la partie inflexible. Étant donné que la puissance maximale n'est disponible aujourd'hui que dans des cas individuels, mais pas partout en même temps, cette part excédentaire convient aux installations de consommation qui ne nécessitent pas une disponibilité constante et peut réagir de manière flexible aux goulots d'étranglement si nécessaire.

Le recours à la connexion flexible doit devenir la norme pour une consommation considérée comme flexible

Plus la consommation est flexible grâce à une utilisation flexible des connexions, plus les installations peuvent être connectées au réseau existant et plus les actions de contrôle côté réseau peuvent être largement réparties.

Le dimensionnement de « l’utilisation du raccordement flexible » peut être conçu individuellement par l’utilisateur

En principe, il n'y a rien de mal à ce que la connexion réseau utilisée de manière flexible soit transformée en une connexion inflexible pouvant être utilisée à tout moment sans restrictions.
conditions préalables sont la faisabilité et une contribution appropriée aux coûts supplémentaires encourus.

De : Intégrer intelligemment la flexibilité dans les réseaux de distribution, faire progresser l’électromobilité et le couplage sectoriel : l’instrument de « lissage des pointes »

Points de discussion sur l'évolution du cadre juridique pour les consommateurs flexibles dans les réseaux basse tension - Ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie

Les consommateurs capables de réagir avec flexibilité devraient être récompensés s’ils utilisent leur flexibilité de manière orientée réseau. Selon l'article 14a EnWG, un consommateur qui accepte d'être contrôlé par l'opérateur de réseau bénéficie déjà d'une réduction des frais de réseau. Ce mécanisme devrait être étendu et développé et être utilisé à l'avenir comme règle pour toutes les connexions réseau avec des appareils de consommation basse tension flexibles. Cela donne aux utilisateurs du réseau la possibilité de choisir le produit d'utilisation du réseau qui leur convient le mieux.

Les exigences suivantes doivent s'appliquer à la conception :

• Différents tarifs seront introduits en fonction du type d'utilisation du réseau. Les consommateurs flexibles qui participent au « lissage des pics » paient des frais de réseau nettement inférieurs. Quiconque offre de la flexibilité peut partager les économies réalisées sur le réseau. Toutefois, si vous souhaitez utiliser à tout moment la pleine puissance pour votre consommation flexible, vous devrez payer des frais plus élevés.
• Différentes variantes sont disponibles pour la mise en œuvre : jusqu'à présent, les tarifs de réseau pour la majorité des clients basse tension se composent d'un prix de base et d'un prix de travaux. Les deux composantes pourraient fondamentalement être différenciées selon le type d’utilisation du réseau. Il serait également envisageable de compléter le système existant par une composante tarifaire correspondant à la capacité de raccordement convenue. Il peut s'agir d'une mesure (ultérieure) des performances de l'utilisation de la connexion ou d'une commande de service (précédente). Des paiements ponctuels seraient également possibles.

De : Intégrer intelligemment la flexibilité dans les réseaux de distribution, faire progresser l’électromobilité et le couplage sectoriel : l’instrument de « lissage des pointes »

Points de discussion sur l'évolution du cadre juridique pour les consommateurs flexibles dans les réseaux basse tension - Ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie

Publication d'une stratégie de normalisation pour la digitalisation intersectorielle de la transition énergétique

La numérisation des réseaux énergétiques est une condition préalable centrale à l’intégration des réseaux d’énergies renouvelables et d’électromobilité. À cette fin, le BMWi et le BSI ont publié conjointement le 29 janvier 2019 la stratégie de normalisation pour la numérisation intersectorielle de la transition énergétique . Cette feuille de route contient le plan de travail pour la conversion des réseaux énergétiques en réseaux dits « intelligents ». L’objectif est de mettre en réseau tous les acteurs de l’approvisionnement en électricité dans le réseau énergétique intelligent du futur.

La base de la feuille de route est la loi sur la digitalisation de la transition énergétique (GDEW). Le GDEW a redéfini le comptage intelligent en Allemagne et a envoyé un signal important en faveur d'un réseau énergétique évolutif. Il repose sur quatre piliers : la normalisation, la protection et la sécurité des données, la sécurité et l’acceptation des investissements.

L’élément central du GDEW est l’introduction de passerelles de compteurs intelligents. La feuille de route qui vient d'être présentée décrit la poursuite du développement de la passerelle pour compteurs intelligents vers une plateforme de communication numérique complète pour la transition énergétique. Les acteurs de l’approvisionnement énergétique – du gestionnaire de réseau au fournisseur d’électricité en passant par le consommateur – disposent ainsi des informations dont ils ont besoin sur la production et la consommation. Dans le même temps, les passerelles de compteurs intelligents garantissent une protection et une sécurité des données au plus haut niveau. Parce que la transition énergétique nécessite bien plus que de simples « compteurs intelligents ».

Les normes techniques minimales pour les passerelles de compteurs intelligents doivent être développées en permanence. Ils doivent suivre les exigences de la transition énergétique, garantir une valeur ajoutée aux consommateurs, fonctionner de manière intersectorielle et dans un esprit de couplage sectoriel (notamment chaleur, maison intelligente), inclure l'électromobilité et se préparer à de futurs scénarios de menaces, comme les attaques de pirates informatiques. . Le développement ultérieur des normes pertinentes fait également partie de la feuille de route.