AleaSoft Energy Forecasting, 11 septembre 2024. Entretien d’Emiliano Bellini du magazine pv avec Antonio Delgado Rigal, docteur en intelligence artificielle, fondateur et PDG d’AleaSoft Energy Forecasting. L’entretien analyse l’augmentation du nombre d’heures avec des prix négatifs sur les marchés européens de l’électricité, qui est le résultat d’une matrice de facteurs, notamment une forte production renouvelable et une faible demande. Elle souligne également l’importance du stockage de l’énergie et de la flexibilité pour réduire les prix négatifs.
Les marchés européens de l’électricité connaissent de plus en plus d’heures de prix négatifs, une tendance souvent associée à l’expansion rapide des énergies renouvelables. Toutefois, cette augmentation est due à une combinaison de facteurs.
» Si le déploiement d’une plus grande capacité d’énergie renouvelable, en particulier solaire et éolienne, est l’un des principaux moteurs, ce n’est pas le seul », a déclaré Antonio Delgado Rigal, PDG d’AleaSoft Energy Forecasting, au magazine pv lors d’une interview sur le sujet. » La demande joue également un rôle crucial.
Selon Antonio Delgado Rigal, les prix négatifs se produisent surtout lorsqu’il y a une coïncidence avec une forte production d’énergie renouvelable, comme les heures centrales de la journée avec une forte production solaire, les jours avec un vent fort et une forte production éolienne, ou les périodes de l’année avec une forte production hydroélectrique. Ces conditions coïncident souvent avec une faible demande, comme les week-ends, les jours fériés ou les périodes de l’année où les températures sont moins extrêmes, comme au printemps.
» C’est la combinaison d’une forte production renouvelable et d’une faible demande qui conduit à des prix négatifs », a ajouté le PDG d’AleaSoft Energy Forecasting. » L’augmentation rapide de la capacité installée d’énergie renouvelable observée en Europe, associée à la baisse de la demande d’électricité résultant de la crise COVID en 2020 et du choc des prix de l’énergie qui s’en est suivi en 2022 et 2023, a conduit à l’augmentation du nombre d’heures avec des prix négatifs au cours des dernières années. »
Les producteurs proposent parfois leur énergie à des prix inférieurs à zéro afin d’assurer sa vente sur le marché, ce qui génère des prix négatifs.
« Cela est possible en raison de la conception marginaliste du marché de l’électricité, où les offres sont classées par ordre croissant en fonction du prix proposé, et où les offres les plus basses sont les premières à être appariées », a expliqué M. Delgado Rigal. « Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, les producteurs ont des raisons de faire des offres à des prix négatifs. L’une d’entre elles est qu’ils reçoivent un paiement fixe pour la production d’énergie, quel que soit le prix du marché, s’ils ont un PPA (Power Purchase Agreement) ou s’ils ont remporté une enchère. En outre, certains producteurs peuvent avoir un engagement inévitable envers une contrepartie qui achète cette énergie. Une autre raison est que certains producteurs, comme les centrales nucléaires, ne peuvent pas facilement réduire leur production, comme c’est le cas en France et en Espagne, où les centrales nucléaires doivent continuer à produire en raison de leurs caractéristiques techniques ».
Mme Delgado Rigal a appelé à une augmentation de la capacité de stockage afin d’éviter que ce phénomène ne se produise plus fréquemment. Les batteries peuvent absorber le surplus d’énergie renouvelable pendant les périodes de faible demande et le restituer en cas de besoin.
Il a déclaré que le nombre d’heures avec des prix négatifs est susceptible d’augmenter au cours des deux ou trois prochaines années. Cela est principalement dû à la croissance rapide des énergies renouvelables et au fait que la demande n’augmente pas au rythme prévu pour atteindre les objectifs de décarbonisation et de réduction des émissions.
« Toutefois, à long terme, les heures de prix négatifs ne devraient pas constituer un risque important pour la rentabilité des projets « , a-t-il déclaré. « Même si des prix négatifs continueront à se produire, ils ne devraient pas être suffisamment fréquents ou récurrents pour compromettre la viabilité financière des investissements dans les énergies renouvelables ».
La mise en œuvre de technologies de stockage de l’énergie, l’amélioration de la flexibilité de la demande, la poursuite de l’électrification de secteurs tels que l’industrie, les transports et le chauffage, ainsi que la production à grande échelle d’hydrogène vert et de ses dérivés sont autant d’éléments essentiels à la réalisation de ces objectifs.
« Cela permettra aux énergies renouvelables de rester compétitives et rentables, même dans un environnement de prix négatifs occasionnels », a déclaré Antonio Delgado Rigal.
Les prix négatifs ont toujours été présents sur des marchés tels que l’Allemagne, qui déploie d’importantes capacités en matière d’énergies renouvelables. En revanche, les marchés tels que le Royaume-Uni, qui dépend fortement du gaz et du charbon, et la France, qui s’appuie sur l’énergie nucléaire, ont connu des prix négatifs moins fréquemment.
« Les prix négatifs ont tendance à se produire sporadiquement, en particulier en période de faible demande, comme pendant la crise COVID en 2020 ou les années qui ont suivi la crise financière de 2008 », a expliqué M. Delgado Rigal. « Dans le cas du marché espagnol, les prix négatifs ne sont apparus qu’en avril de cette année et, jusqu’à présent, le prix le plus bas a été de -2 €/MWh (-2,21 $/MWh). Cela s’explique par le fait qu’en Espagne, les accords d’achat d’électricité et les ventes aux enchères comportent des clauses de non-paiement en cas de prix négatifs, ce qui décourage les énergies renouvelables de produire à ces moments-là ».
Dans d’autres pays, comme l’Allemagne, les producteurs d’énergie renouvelable peuvent continuer à être payés même si les prix du marché sont négatifs, à condition que ces prix négatifs ne durent pas plus de trois heures consécutives.
« À partir de 2023, le nombre d’heures avec des prix négatifs a commencé à augmenter fortement dans presque tous les marchés « , a déclaré le PDG d’AleaSoft Energy Forecasting. « Le facteur clé a été la croissance rapide de l’énergie solaire photovoltaïque et la baisse de la demande après le choc des prix de 2022 et 2023. Sur la plupart des marchés, le nombre d’heures avec des prix négatifs jusqu’à présent en 2024 a déjà dépassé le nombre d’heures enregistrées pour l’ensemble de l’année 2023. Il y a aussi des cas comme le marché italien, où la majeure partie de la demande est couverte par des importations de gaz et d’électricité à cycle combiné. Sur ces marchés, les prix négatifs sont très exceptionnels et pratiquement inexistants « .
À l’avenir, les marchés qui seront le mieux protégés contre le risque de prix négatifs récurrents seront ceux qui parviendront à une plus grande intégration et flexibilité de leur système énergétique.
« Les marchés dotés d’une capacité accrue de stockage de l’énergie, comme les batteries, les centrales hydroélectriques à pompage ou la capacité de stockage de l’hydrogène vert, seront en mesure de stocker l’excédent d’énergie renouvelable pendant les périodes de faible demande et de le restituer en cas de besoin », a déclaré M. Delgado Rigal. « Cela contribuera à réduire la fréquence des prix négatifs, car l’énergie n’aura pas besoin d’être vendue à n’importe quel prix sur le marché. Les marchés disposant d’une plus grande capacité d’interconnexion électrique avec les pays voisins pourront exporter leur production excédentaire lorsque la demande intérieure est faible, ce qui évitera la saturation du système et les prix négatifs. Cela permettra d’équilibrer l’offre et la demande, d’éviter les déversements d’énergie et de réduire la volatilité des prix ».
La capacité de production d’hydrogène vert sera également un facteur crucial. L’électricité renouvelable excédentaire peut être utilisée pour produire de l’hydrogène, qui peut ensuite être stocké et utilisé comme source d’énergie ou comme matière première dans les secteurs industriels, ce qui évite de devoir vendre de l’énergie lorsque les prix sont négatifs.
« Les marchés qui encouragent une plus grande flexibilité de la demande, par le biais de programmes de gestion de la demande ou de tarifs dynamiques, seront en mesure d’ajuster la consommation en fonction de la disponibilité des énergies renouvelables », a ajouté Antonio Delgado Rigal. « Cela permettra à la demande de mieux répondre à l’offre, réduisant ainsi le risque de prix négatifs. Ces éléments assureront une plus grande stabilité du système et permettront d’exploiter pleinement la production d’énergie renouvelable sans créer de distorsions dans les prix du marché ».
Il a souligné que les prix négatifs, bien qu’ils ne soient pas un signe idéal, ne doivent pas nécessairement être considérés comme un problème nécessitant une intervention directe sur le marché. Ils sont plutôt le symptôme d’une inefficacité temporaire du marché, généralement liée à une inadéquation entre l’offre et la demande d’énergie renouvelable. Intervenir sur les marchés pour empêcher l’apparition de prix négatifs fausserait les incitations et les signaux dont le marché a besoin pour s’autoréguler efficacement.
« Au lieu d’essayer d’éviter les prix négatifs par des réglementations restrictives, il est préférable d’encourager les opérations de couverture et les contrats à long terme tels que les accords d’achat d’électricité », a déclaré Antonio Delgado Rigal. « Cela permet d’atténuer le risque de prix pour les producteurs et les consommateurs, tandis que le marché donne le bon signal de prix au bon moment. Ce n’est pas une bonne idée d’intervenir directement sur les marchés pour éviter les prix négatifs, car ils constituent un signal de marché important pour stimuler l’innovation et l’investissement dans des solutions telles que le stockage et la gestion de la demande.
M. Delgado Rigal a également déclaré que les prix négatifs reflètent en grande partie la cannibalisation qui existe actuellement dans le secteur des énergies renouvelables, en particulier dans le secteur photovoltaïque.
« Les centrales solaires elles-mêmes se font concurrence, réduisant les prix lorsque la production est abondante », a-t-il déclaré, notant que, notamment pour le secteur industriel, les prix négatifs représentent une opportunité d’accéder à l’énergie à des prix extrêmement compétitifs. « Si les industries peuvent s’adapter et ajuster leur consommation pour profiter de ces heures d’offre excédentaire, ou se délocaliser sur des marchés où les énergies renouvelables sont moins chères grâce à une capacité installée abondante, elles seront en mesure de réduire considérablement leurs coûts énergétiques. Cette flexibilité sera essentielle pour récolter les bénéfices de la transition énergétique ».