L’électricité est une énergie particulièrement difficile à stocker, même si des solutions voient le jour avec le développement des énergies renouvelables intermittentes. Le gestionnaire du réseau de transport d’électricité, RTE, doit veiller à tout instant à l’équilibre entre la production et la consommation.
Pour assurer en permanence cet équilibre, les centrales de production électrique sont appelées à fonctionner pour répondre aux besoins des consommateurs selon un ordre établi, la préséance économique, ou appelée merit order en anglais.
Le merit order est un moyen de classer les sources d'énergie disponibles, en particulier la production d'électricité, en fonction de l'ordre croissant du prix et parfois de la pollution, ainsi que de la quantité d'énergie qui sera générée. SirEnergies vous explique ce mécanisme.
Comprendre le mécanisme du Merit Order
La préséance économique
La préséance économique (appelé aussi merit order) est un mécanisme qui permet de solliciter, demi-heure par demi-heure, les centrales de production les plus économiques pour répondre aux besoins des consommateurs.
Ce principe de préséance économique est simple, il consiste à appeler les centrales de production de la moins chère à la plus chère.
Selon cet ordre de priorité, l’empilement des productions permet de répondre à la demande à un coût optimal pour le consommateur. Les centrales sont classées selon leur coût marginal variable ; coût qui est composé du coût de l’énergie primaire, du coût du CO2, des coûts de maintenance, des tarifs d'acheminement, des taxes, etc.
Sur le marché day-ahead de la bourse EPEX SPOT, le mécanisme de marché est basé sur cette logique du merit order, les offres sont classées par ordre de prix croissant, ce qui permet d’établir la courbe de préséance économique.
La logique du Merit Order :
- Ne prend en compte que les coûts variables (essentiellement les coûts de fonctionnement et du combustible) ;
- Intègre en permanence les retraits de capacité (ex : arrêt d’une centrale pour maintenance) ;
- Est impactée par la politique énergétique nationale (ex : subventions à une source d’énergie).
Les avantages du Merit Order
Ce mécanisme présente plusieurs avantages :
- Pour chaque demi-heure, tous les MWh produits sont valorisés au coût marginal de la dernière unité de production appelée, ce qui permet d’offrir à chaque instant le meilleur prix de marché ;
- Le coût marginal variable intégrant le prix du CO2, le mécanisme permet de favoriser les sources d’énergie les plus propres ;
- Enfin ce mécanisme permet de rémunérer correctement les coûts variables des centrales qui participent au maintien de l’équilibre du système électrique.
Les limites de ce système
Ce mécanisme présente aussi quelques limites :
- Les centrales de production d'extrême pointe qui ne fonctionnent que quelques heures par an ne couvrent pas leurs coûts d’investissement avec ce mécanisme, ce qui met en péril la sécurité d’approvisionnement, d’où la création du marché de capacité pour leur apporter une rémunération complémentaire ;
- Lorsque le prix d’une énergie primaire augmente fortement, à l’instar de celui du gaz aujourd’hui en raison du conflit Russie/Ukraine, le prix marginal variable des centrales de production au gaz s’envole, avec pour conséquence de renchérir le prix de l’électricité quand bien même près de 70% de l’électricité produite en France provient des centrales nucléaires.
Dans le contexte actuel de la construction du marché européen de l’énergie, ce mécanisme conduit à une augmentation très forte des prix de marché de l’électricité en France alors même que le pays dispose d’un parc électronucléaire de grande capacité.
Le graphique ci-dessous montre l’empilement des moyens de production du 22 au 28 août 2022 :
On observe que sur toutes les heures du 22 au 28 août, les centrales de production à gaz ont été sollicitées.
Quel est l'ordre d'appel du Merit Order ?
L’ordre d’appel du Merit Order est donc croissant selon le coût marginal variable des unités de production disponibles à un instant donné. Ce coût variable est majoritairement lié à la technologie de l’unité de production employée et donc à l’énergie primaire employée.
Également, cet ordre d’appel varie grandement en fonction du coût du CO2 pour les centrales thermiques selon qu’elles utilisent du charbon, du fioul ou du gaz.
Selon le mix énergétique disponible à un instant donné, l’ordre d’appel va conduire à des prix plus ou moins élevés. C’est pourquoi un haut taux de disponibilité des centrales nucléaires est recherché pour assurer la production de base.
Les énergies renouvelables
Selon ce principe de Merit Order, les énergies renouvelables qui font appel à l’eau, au vent et au soleil comme énergies primaires ont un coût marginal quasi nul puisque ces énergies primaires sont gratuites. Leur coût marginal est en réalité très faible et composé de frais opérationnels qui seront applicables à toutes les filières de production.
Ces énergies primaires étant intermittentes, l’électricité produite par ces unités de production sera intermittente et non pilotable et devra être injectée en priorité, sauf cas particuliers des stations de transfert d'énergie par pompage (STEP) qui sont des barrages hydrauliques ou des installations d’ENR (éolienne ou photovoltaïque) couplées à des batteries de stockage.
L'énergie nucléaire
Les centrales nucléaires disposent du prix marginal variable le plus faible. Le prix du MWh nucléaire est faible et stable car il ne dépend que faiblement du prix de l’uranium (environ 7%). C’est pourquoi les centrales nucléaires sont sollicitées en deuxième position.
Les énergies fossiles
Les centrales thermiques utilisent comme énergie primaire le charbon, le fioul et le gaz, qui non seulement composent la majeure partie du prix du MWh produit, mais qui émettent aussi, lors de leur combustion, beaucoup de CO2. Le coût marginal variable de ces unités de production est donc élevé car les prix de ces énergies et le coût des émissions de CO2 sont élevés.
À titre d’illustration, avant la crise énergétique actuelle, les coûts marginaux de production des différentes filières étaient la suivante :
Aujourd’hui, il faut bien comprendre que le coût des énergies fossiles s’est envolé, et que le prix spot du gaz a atteint plus de 200 €/MWh fin août.
Le mécanisme de merit order permet d’estimer le prix en fonction de la demande en électricité. En temps normal, le mécanisme a pour effet de pousser les prix de l’électricité vers le bas, puisque ce sont d’abord des unités de production aux coûts marginaux faibles qui sont appelées. Mais surtout le prix juste, afin de rémunérer correctement les centrales qui permettent de maintenir l’équilibre.
Pour aller plus loin, n'hésitez pas à consulter notre article sur : Ajustement de l’offre et de la demande d’électricité
