L'effacement de consommation est une modification planifiée de la consommation électrique d'un site à la demande du réseau ou du marché. Pendant une période déterminée, le site réduit, déplace ou augmente sa charge. Le programme rémunère la flexibilité mise à disposition et la variation attestée par le compteur.
Dans l'UE, l'article 17 de la directive 2019/944 impose aux États membres de permettre aux consommateurs finals de participer à tous les marchés de l'électricité aux côtés des producteurs, sans discrimination, directement ou par un agrégateur. Les gestionnaires nationaux définissent ensuite leurs produits. Ce guide prend des exemples en Grande-Bretagne et en Irlande. Un agrégateur qui regroupe plusieurs sites en une seule ressource exploite une centrale électrique virtuelle.
Types d'effacement
Le programme détermine la vitesse de réponse et la façon de la mesurer.
| Type | Action du site | Délai de réponse | Comptage | Exemple |
|---|---|---|---|---|
| Selon le prix | Déplace la charge hors des périodes chères d'un tarif horaire ou dynamique | De quelques heures à la veille | Données par demi-heure ou quart d'heure du compteur de facturation | Tarifs de détail dynamiques |
| Énergie et capacité | Réduit la charge sur instruction, pour une durée déterminée | De quelques minutes à quelques heures | Données par demi-heure ou quart d'heure comparées à une référence | Demand Flexibility Service britannique : comptage par demi-heure, réponse d'au moins 30 minutes |
| Réponse statique en fréquence | Déleste une charge quand la fréquence franchit un seuil bas | Sous 2 s ou plus vite | Enregistrements rapides autour du déclenchement, selon le gestionnaire | DS3 Fast Frequency Response, statique ou dynamique : réponse sous 2 s, maintenue au moins 8 s |
| Réponse dynamique en fréquence | Suit en continu la fréquence hors d'une bande morte | Fourniture complète sous 1 s | Données de performance à 20 Hz et données d'exploitation à 1 Hz | Dynamic Containment britannique : début sous 0,5 s, fourniture complète sous 1 s |
| Flexibilité locale | Réduit ou augmente la charge pour soulager une contrainte du réseau local | De quelques minutes à quelques heures | Données par intervalle au point de raccordement | Appels d'offres de flexibilité des gestionnaires de réseau de distribution |
Le guide de la réponse dynamique en fréquence détaille les services britanniques ; le guide FCAS traite de l'Australie. La suite porte sur les événements d'énergie et de capacité, point de départ de la plupart des sites.
Cycle d'un événement d'effacement
Un événement déclenché comporte cinq étapes :
- Le site ou son agrégateur déclare la puissance qu'il peut modifier et pendant combien de temps.
- Le gestionnaire de réseau ou l'agrégateur déclenche l'événement.
- La commande locale modifie les charges choisies dans leurs limites sûres.
- Les compteurs enregistrent la consommation avant, pendant et après l'événement.
- Le programme compare la consommation mesurée à une référence et paie la différence.
Un programme tarifaire ne comporte ni instruction de déclenchement ni déclaration de disponibilité. Le site réagit au tarif et la facture constitue le règlement.
Une déclaration de disponibilité n'est fiable que si les données du site le sont. Si le site déclare 100 kW alors que les charges flexibles sont déjà arrêtées, il ne peut rien fournir. Fondez chaque déclaration sur la charge actuelle de chaque circuit flexible, pas sur sa puissance nominale.
Recevoir l'instruction
Les instructions arrivent de trois façons. La plus simple est un contact sec ou signal de relais provenant d'un régulateur installé par l'agrégateur, encore courant dans les sites commerciaux et industriels. La deuxième est l'API propre à l'agrégateur, généralement MQTT sur TLS ou HTTPS. La troisième est une norme ouverte. OpenADR 2.0b est publié sous IEC 62746-10-1 et emploie des messages XML. OpenADR 3, lancé en novembre 2023, est une API REST avec messages JSON.
Quelle que soit l'interface, l'équipement du site doit :
- authentifier l'émetteur et rejeter une instruction tardive ou déjà exécutée ;
- accuser réception de l'instruction avec un horodatage ;
- enregistrer chaque instruction, accusé de réception et action sur la charge.
Définissez avant le premier événement le comportement en cas de rupture de liaison. Une instruction portant sa propre heure de fin ou durée permet au régulateur de terminer l'événement sans liaison, puis de rétablir les charges à l'heure prévue. Sans heure de fin, il faut choisir entre deux défaillances : maintenir les charges arrêtées risque de dépasser la limite d'un entrepôt frigorifique ; les rétablir aussitôt réduit la fourniture et donc le paiement. Si la liaison tombe avant l'événement, la réponse est plus simple : déclarez le site indisponible.
Modifier la charge sans danger
Une charge adaptée possède une forme de stockage : un entrepôt frigorifique conserve sa température, un ballon conserve la chaleur, une batterie conserve l'énergie électrique et un réservoir conserve l'eau. La flexibilité est limitée par ce stock et par sa condition d'arrêt.
Par exemple, un essai avec les compresseurs arrêtés montre qu'une sonde dans la zone des produits se réchauffe de 1,5 K/h à partir d'une consigne de −22 °C. La limite du produit vaut −18 °C et le site conserve une marge de 1 K. L'entrepôt peut rester arrêté pendant (4 K − 1 K) ÷ 1,5 K/h = 2 heures. La température de l'air monte beaucoup plus vite que celle du produit : le seuil doit provenir d'une sonde dans la zone des produits. Le guide d'effacement du froid montre les points de mesure.
| Charge | Variation | Condition d'arrêt | Après l'événement |
|---|---|---|---|
| Froid | Arrêt des compresseurs ou relèvement de la consigne | Limite de température dans la zone des produits | Compresseurs à pleine charge jusqu'au rétablissement du froid |
| Chauffage d'eau et chaudières électriques | Chauffage suspendu ou ajouté lors d'un excédent de production | Température minimale de stockage, souvent 60 °C dans un plan de sécurité sanitaire de l'eau | Chauffage jusqu'au retour à la température prévue |
| Recharge des VE | Courant de charge réduit ou début reporté | Heure de départ et charge nécessaire | Retour progressif des bornes à leur allocation |
| Batteries | Décharge pour diminuer l'import du site | Réserve d'état de charge pour l'événement suivant et limite d'export | Recharge, qui crée un nouvel import |
| Charges de procédé | Lot ou pompage reporté | Programme de production ou niveau du réservoir | Exécution ultérieure de la charge reportée |
Deux contraintes surprennent souvent les sites. Selon IEC 61851-1, une borne de VE ne peut pas réduire le courant sous 6 A par phase : une borne triphasée à 230 V ne peut donc pas fonctionner sous environ 4,1 kW ; en dessous, elle doit interrompre la charge. Une batterie qui décharge plus que la consommation du site exporte la différence. Si le raccordement limite l'export, comme de nombreux raccordements G99, la batterie doit réduire sa puissance en suivant la charge du site pendant l'événement.
Les limites locales priment toujours une instruction distante. Quand une condition d'arrêt met fin à l'événement, le régulateur remet cette charge en service, enregistre l'annulation avec un horodatage et la signale à l'agrégateur. Réenclenchez les charges par étapes après l'événement. Si tous les compresseurs redémarrent dans la même minute, le site établit une nouvelle pointe ; des frais de capacité ou de puissance appelée peuvent dépasser le paiement reçu. Le calculateur de capacité de recharge des VE indique la marge disponible pour les bornes au point de raccordement.
Mesurer la réponse
Le comptage doit enregistrer la consommation du site à la résolution et à la précision exigées par le programme. Consignez l'identité du compteur, les rapports et le sens des transformateurs de courant (TC), la source de temps et chaque lacune des données.
L'énergie d'un intervalle se convertit en puissance moyenne. Un relevé de 7 kWh sur 15 minutes correspond à une puissance moyenne de 28 kW :
Trois erreurs de mesure reviennent souvent ; aucune ne se voit sur un relevé isolé :
- Décalage de l'horloge. Un compteur en retard de 2 minutes place 2 minutes de charge d'avant l'événement dans son premier intervalle. Pour une réduction de 110 kW, cela déplace environ 3,7 kWh, soit 13 % de la réduction sur cet intervalle de 15 minutes. Synchronisez compteurs et régulateurs sur NTP ou GNSS et consignez le décalage.
- Rapport de TC. Un compteur réglé à 400/5 pour un TC de 500/5 indique 80 % de la charge réelle. L'erreur affecte de la même façon les jours de référence et le jour de l'événement : les données paraissent cohérentes, mais le site est payé pour 80 % de sa réduction. Comparez le total des sous-compteurs au compteur fiscal pour détecter l'erreur.
- Sens du TC. Un TC inversé sur une charge triphasée équilibrée donne un tiers de la puissance réelle. Si la charge est déséquilibrée, certains intervalles peuvent même apparaître négatifs.
Le comptage séparé des charges flexibles n'est pas toujours exigé pour le règlement. Il révèle néanmoins quelle charge a fourni la réponse et laquelle s'est retirée trop tôt ; la prochaine déclaration de disponibilité en sera plus exacte.
Calculer la référence et la réponse fournie
La référence représente la consommation que le site aurait eue sans événement. Le programme définit la méthode, qui détermine le paiement.
Le Demand Flexibility Service (DFS) britannique emploie par défaut la méthode P376. Pour un jour ouvrable, la référence de chaque demi-heure est la moyenne de cette même demi-heure sur les 10 derniers jours ouvrables admissibles parmi les 60 jours précédents. Pour un week-end ou un jour férié, elle prend les 4 derniers jours admissibles et moyenne leurs 2 valeurs médianes. Les jours comportant un événement DFS, un événement du marché de capacité ou un événement de flexibilité du gestionnaire de distribution annoncé 48 heures ou moins à l'avance sont exclus. Un point de comptage avec moins de 5 jours ouvrables admissibles ne peut pas être utilisé. Les directives d'août 2026 ajoutent une référence facultative déclarée par le site pour les sites industriels et commerciaux.
Un ajustement le jour même adapte la référence historique à la consommation du site juste avant l'événement. Il corrige l'effet de la météo et de l'occupation, mais peut être manipulé. Pendant l'hiver 2022/23, la référence du DFS domestique comportait un ajustement calculé sur la consommation entre quatre heures et une heure avant l'événement. Un site qui augmentait sa charge durant cette fenêtre augmentait sa référence, puis était payé pour réduire la charge ajoutée. NESO a supprimé cet ajustement pour l'hiver 2023/24. Si un programme en conserve un, vérifiez son plafond et assurez-vous que la fenêtre d'ajustement se ferme avant que le site ne soit avisé de l'événement.
Les services dynamiques de fréquence n'utilisent pas de référence historique. La réponse attendue est calculée à partir de la fréquence mesurée et de la courbe contractuelle, puis comparée à la puissance mesurée à chaque intervalle.
La réponse fournie vaut la référence moins la consommation mesurée, intervalle par intervalle. Dans l'exemple ci-dessous, un entrepôt frigorifique a promis 100 kW pendant une heure et fourni entre 95 et 110 kW à chacun des quatre intervalles de 15 minutes. Durant les deux intervalles suivants, les compresseurs ont rattrapé le froid perdu et le site a consommé 85 puis 45 kW au-dessus de sa référence :
L'événement a réduit la consommation de 106,3 kWh, dont le rattrapage a repris 32,5 kWh. La plupart des programmes énergétiques rémunèrent seulement les intervalles de l'événement. Le rattrapage coûte toutefois cher s'il fixe la pointe mensuelle de puissance appelée. Le guide des références d'effacement compare les méthodes de référence et les données nécessaires ; le guide de l'écrêtage de pointe traite du même rattrapage pour les pointes tarifaires.
Une réponse partielle est fréquente. Si la limite de température des produits met fin à l'événement après 30 minutes, les deux derniers intervalles ne montrent presque plus de réduction et la fourniture moyenne tombe à environ 55 %. Le DFS n'applique aucune pénalité entre 50 % et 120 % du volume accepté. Il réduit le paiement entre 25 % et 50 % et ne paie rien sous 25 %. Un site qui déclare sa durée réelle gagne plus qu'un site qui annonce son meilleur cas.
Liste de vérification pour la mise en service
Les services de fréquence tels que Dynamic Containment exigent un essai de performance avant la participation d'une unité ; les programmes d'énergie peuvent demander des événements d'essai. Vérifiez ces points avant le premier essai ou événement réel :
| Contrôle | Critère de réussite |
|---|---|
| Horloge du compteur | Écart par rapport à NTP ou GNSS consigné et faible devant l'intervalle de règlement |
| Rapport et sens des TC | Somme des sous-compteurs cohérente avec le compteur fiscal, dans la précision combinée des deux |
| Tampon de données | Relevés conservés sur site plus longtemps que la plus longue coupure réseau prévue, puis retransmis dans l'ordre au retour de la liaison |
| Transmission des données | Relevés reçus par l'agrégateur avant l'échéance du programme, par exemple la remise hebdomadaire pour le règlement DFS |
| Limites locales | Chaque condition d'arrêt termine l'événement lors d'un essai et son retrait apparaît dans le journal |
| Liaison perdue | Débranchement du réseau pendant un essai ; les charges reviennent à l'heure prévue |
| Ordre de remise en service | Charges rétablies par étapes ; la pointe après l'événement reste sous la puissance maximale appelée du site |
Contribution d'EpiSensor à l'effacement
EpiSensor fournit le comptage et la commande locale sur site. Les moniteurs d'électricité ZEM mesurent le point de raccordement et les circuits flexibles. Chaque ZEM est étalonné avec ses capteurs de courant avant expédition : la classe 0,5S décrit donc ensemble le compteur et ses TC. Le régulateur d'effacement ZDR compte avec la même classe et réagit à la sous-fréquence sous 100 ms. Les ZDR-20 et ZDR-21 commutent une charge par relais ; le ZDR-22 transmet une consigne à une batterie ou à un onduleur de secours par Modbus. Les ZDR-21 et ZDR-22 ajoutent l'heure GPS et un enregistrement d'événement à 20 ms.
La Gateway exécute Edge sur site. Edge conserve les relevés localement et les transmet par MQTTS ou HTTPS quand la liaison est disponible. Ses automatisations appliquent les conditions d'arrêt locales, par exemple une limite de température des produits. Une automatisation temporisée enregistre sa commande de fin avant de démarrer : les charges reviennent à l'heure après une rupture de liaison ou un redémarrage. L'agrégateur envoie ses commandes par l'API authentifiée d'Edge ou par un sujet MQTTS convenu. Le modèle de commande se définit pour chaque projet. Le serveur Modbus TCP d'Edge peut transmettre des relevés à un régulateur de site, mais n'accepte pas de commandes de pilotage.
La page Effacement et VPP présente l'architecture complète. En Allemagne, les pompes à chaleur, bornes murales et batteries pilotables relèvent aussi du paragraphe 14a EnWG, qui impose ses propres règles de commande.
Questions fréquentes
Quelle différence entre effacement et centrale électrique virtuelle ?
L’effacement est la variation de consommation d’un site. Une centrale électrique virtuelle réunit plusieurs sites et actifs, charges, batteries, groupes et bornes VE, que l’agrégateur pilote ensemble et propose au marché comme une ressource. Il règle le portefeuille, mais chaque site conserve son propre comptage et ses limites locales.
Combien de temps un entrepôt frigorifique peut-il rester arrêté pendant un événement ?
Mesurez-le. Arrêtez les compresseurs lors d’un essai avec charge et ouvertures de portes normales, puis enregistrez une sonde dans la zone des produits. Si le produit se réchauffe de 1,5 K/h depuis −22 °C et que vous gardez 1 K de marge sous la limite de −18 °C, l’arrêt peut durer 2 heures. L’air se réchauffe beaucoup plus vite que le produit : ne fondez pas le seuil sur une sonde d’air.
Pourquoi un site a-t-il fourni moins que prévu ?
Vérifiez d’abord quatre causes : une limite locale a terminé l’événement trop tôt ; les jours de référence présentaient une consommation inhabituelle ; l’horloge du compteur était décalée des intervalles de règlement ; le rapport ou le sens d’un TC était erroné, ce qui fausse ensemble la référence et les données de l’événement tout en masquant l’erreur.