Cogénération

L'Allemagne s'est fixée des objectifs ambitieux : d'ici 2050, les émissions de gaz à effet de serre doivent être réduites de 80 % à 95 % par rapport à 1990. Des objectifs intermédiaires ont été fixés pour 2020, 2030 et 2040. Tous les secteurs économiques doivent contribuer à atteindre ces objectifs. Dans l'industrie et dans l'agriculture, des mesures en vue d'améliorer l'efficacité énergétique et l'emploi des énergies renouvelables peuvent certes réduire les émissions mais ces dernières ne seront pas supprimées à cent pour cent. C'est la raison pour laquelle la consommation dans les autres secteurs doit être nettement réduite et la consommation de combustibles fossiles évitée. Il en est de même pour le secteur de l'électricité.

Cogénération

Dans ce contexte, la cogénération joue un rôle particulier : par rapport aux installations de production non combinée, les centrales de cogénération sont plus efficaces étant donné qu'elles produisent tant de l'électricité que de la chaleur. La chaleur générée lors de la production de courant est utilisée comme énergie thermique pour les consommateurs publics et privés. Le combustible est ainsi employé de manière plus efficace et économique.

Le rôle de la cogénération dans le contexte de la transition énergétique

La cogénération se fait l'intermédiaire entre le marché de l'électricité et le marché thermique. Ces deux secteurs vont se rapprocher de plus en plus au cours des prochaines années. Ainsi, le nombre de foyers chauffés à l'aide d'une pompe à chaleur alimentée en électricité va croissant. Les changements dans les secteurs de l'électricité et de la chaleur vont de pair avec un changement du rôle de la cogénération.

Dans le cadre du processus de dialogue « électricité 2030 » du ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie, le rôle de la cogénération a fait l'objet de discussions intenses entre les différents acteurs. Les résultats ont été publiés dans un rapport. Voici les résultats clés :

• Les réseaux de chaleur revêtent une importance stratégique en tant qu'infrastructure tournée vers l'avenir.
  Ils présentent divers avantages : d'un côté, ils permettent de chauffer de manière centralisée un grand nombre de bâtiments. D'un autre côté, ils fonctionnent avec différentes technologies. Les gestionnaires de réseaux de chaleur peuvent ainsi réagir de manière flexible à des impondérables (« change enabler »). Le choix de réseaux de chaleur ou d'installations décentralisées en tant que fournisseur de chaleur dépend de la situation et des facteurs locaux spécifiques. Cependant, la tendance est claire : dans des régions à forte densité de population, les réseaux de chaleurs devraient assurer la plus grande partie de l'approvisionnement en chaleur. Dans ce contexte, leur rôle change : outre la « simple » distribution de chaleur à grande échelle, ils vont accumuler à l'avenir de la chaleur issue de différentes sources pour la fournir aux consommateurs de chaleur, et cela à des températures moins élevées qu'aujourd'hui.
• Les installations de cogénération alimentées en combustibles peuvent garder leur rôle important dans le système énergétique pour une longue période à condition qu'elles se modernisent.
  Cela vaut autant pour les installations de cogénération alimentées en combustibles fossiles que pour celles alimentées en énergies renouvelables. D'ici 2030, les installations de cogénération vont remplacer une grande partie de la production fossile non combinée, elles fourniront une grande partie de la charge résiduelle et contribueront ainsi à économiser des émissions. Cependant, l'importance des centrales de cogénération alimentées en combustibles diminuera progressivement par la suite. D'ici 2050, les énergies renouvelables et une plus grande efficacité de la demande vont se substituer pour une large partie aux combustibles fossiles dans le secteur de l'électricité et de la chaleur. Qu'est-ce que cela signifie pour la cogénération ? Tout en étant presque neutre en émissions de gaz à effet de serre, les installations de cogénération alimentées en combustibles n'auront un avenir que si elles sont alimentées en énergies renouvelables. Mais les combustibles renouvelables sont également limités sur le long terme ou onéreux, ce qui limite leur champ d'application. À long terme, on en aura besoin notamment dans les secteurs dans lesquels il sera difficile de les remplacer, tels que le trafic aérien ou maritime. Lors de la promotion de la cogénération, il convient donc de tenir compte de conflits d'utilisation intersectoriels.
• Les installations de cogénération industrielles et de service public doivent relever des défis différents.
  Souvent, chauffer les locaux ou l'eau dans des bâtiments résidentiels est également possible à des températures moins élevées qu'aujourd'hui. Par contre, un grand nombre de processus industriels nécessitent de la chaleur à des températures très élevées. À l'avenir, des technologies différentes vont donc s'imposer dans ces domaines. À moyen et à long terme, outre les installations de cogénération, des installations dites « power-to-heat » joueront un rôle important dans l'industrie. Pour ce qui est des services publics par contre, les installations héliothermiques et géothermiques ainsi que les rejets thermiques peuvent assurer une large partie de l'approvisionnement en chaleur.
• Il faut redéfinir les conditions générales de la cogénération pour préparer le terrain des développements souhaités de la cogénération.
  Par exemple, les décisions relatives aux infrastructures importantes telles que les réseaux de chaleur devraient être prises à temps. Il convient d'identifier dès aujourd'hui les potentiels locaux des énergies renouvelables qui pourraient alimenter les réseaux de chaleur. Des « plans thermiques » communaux devraient devenir la norme afin de faciliter la prise de décision des acteurs communaux. Dans l'industrie, il faudrait supprimer les entraves à la flexibilité à cause desquelles le signal prix n'est pas perçu par les entreprises. En parallèle, les entreprises devraient avoir la possibilité d'intégrer des options de flexibilité telles que le « power-to-heat ». En outre, il faudrait examiner de plus près le rôle de la cogénération dans les foyers privés et dans des réseaux d'approvisionnement privés de petite taille en tant qu'élément d'une stratégie globale efficace.

Vous trouverez les documents sur les réunions sur la page Plateforme Marché de l'électricité (en allemand). Pour un document détaillé concernant la tendance no. 7, veuillez cliquer ici (en allemand). Cela repose surtout sur l'analyse préliminaire de l'Institut Fraunhofer pour la recherche dans le domaine des systèmes et de l’innovation ISI quant au rôle à long terme de la cogénération, que vous pouvez consulter ici (en allemand) (PDF, 2 MB).

Loi sur la cogénération (KWKG)

Depuis 2002, l'aide aux installations de cogénération se fonde principalement sur la loi sur la cogénération (KWKG). Celle-ci définit une aide financée par répartition pour la production commune et particulièrement efficace d'électricité et de chaleur. Conformément à la KWKG, les gestionnaires d'installations de cogénération subventionnées perçoivent des versements supplémentaires limités dans le temps.

La loi doit inciter à faire des investissements dans les centrales de cogénération hautement efficaces et pauvres en émissions de CO2, afin d'accroître la part de production d'électricité issue de ces centrales.

Conformément à la révision de la loi sur la cogénération entrée en vigueur le 1er janvier 2016, le montant de l'aide allouée à la cogénération a été doublé pour atteindre 1,5 milliards d'euros. Voici les objectifs principaux de la révision de la loi :

• Protection du climat : une aide ciblée sera apportée à la cogénération au gaz, où les émissions de CO2 sont particulièrement faibles. Grâce aux installations de cogénération, les émissions de CO2 diminueront ainsi de quatre millions de tonnes, ce qui apportera une contribution importante à l'objectif d'économie de CO2 de 40 % d'ici 2020.
• Flexibilité : grâce à l'amélioration du soutien apporté aux accumulateurs de chaleur, la concentration du soutien à l'électricité cogénérée et injectée sur les réseaux publics, l'introduction d'une commercialisation directe obligatoire et d'autres mesures, les centrales de cogénération peuvent réagir de manière plus flexible à l'injection intermittente d'énergies renouvelables.
• Sécurité de planification : la période d'aide en faveur de la cogénération sera prolongée jusqu'en 2022, l'objectif de développement de la cogénération sera précisé et échelonné (110 TWh d'électricité issue de la cogénération en 2020 et 120 TWh d'électricité issue de la cogénération en 2025).
• Introduction des appels d'offres : depuis 2017, conformément à la loi sur les énergies renouvelables, la promotion d'installations de cogénération de moyenne taille d'une puissance entre 1 et 50 MW est déterminée par les appels d'offres. Les appels d'offres pour les systèmes de cogénération innovants sont introduits en tant que nouvelle catégorie de soutien. À travers la réforme de 2017, les appels d'offres sont ancrés dans la loi. Les détails concernant les appels d'offres sont réglés dans le règlement relatif aux appels d'offres des installations de cogénération.
• Harmonisation des privilèges en vertu de la loi sur la cogénération (KWKG) et de la loi sur les énergies renouvelables (EEG) : les privilèges octroyés aux industries qui doivent faire face à des frais d'électricité très élevés en matière de coûts des aides au titre de la loi sur la cogénération ont été adaptés pour être compatible avec la législation sur les aides d'État au dispositif d'exonération partielle du prélèvement au titre de la loi sur les énergies renouvelables. Quiconque reçoit une décision positive conformément à la loi sur les énergies renouvelables, en reçoit également une à travers la loi sur la cogénération.

Règlement sur les appels d'offres en matière de cogénération (KWKAusV)

Le 17 mai 2017, le conseil des ministres a adopté le projet de règlement relatif à l'introduction d'appels d'offres pour les installations de cogénération et les systèmes de cogénération innovants et relatif à l'introduction d'appels d'offres communs pour les installations éoliennes terrestres et les installations solaires. Le règlement entraîne la mise en œuvre des dispositions contenues dans la révision de la loi sur la cogénération de 2017 concernant l'introduction d'appels d'offres pour les installations de cogénération de taille moyenne avec une puissance installée entre 1 MW et 50 MW. Les installations de ce type ne peuvent bénéficier d'aides que si elles ont été retenues dans le cadre d'un appel d'offres lancé par l'Agence fédérale des réseaux (Bundesnetzagentur).

Par ailleurs, les aides pour les systèmes de cogénération innovants font, pour la première fois, l'objet d'appels d'offres comme prévu dans la révision de la loi sur la cogénération de 2017. Ces systèmes permettent de réaliser des économies de gaz à effet de serre considérables grâce à la combinaison d'installations de cogénération flexibles et de chaleur renouvelable, issue par exemple d'installations héliothermiques ou de pompes à chaleur. Les systèmes de cogénération innovants proposent donc des possibilités de viabilité à long terme de la cogénération.

D'ici 2021, un total de 200 MW fera l'objet d'appels d'offres chaque année, dont 150 MW concerneront dans un premier temps les installations de cogénération et 50 MW les systèmes de cogénération innovants. Les années suivantes, la part des installations de cogénération innovantes dans les appels d'offres augmentera lentement. Comme auparavant, l'aide sera apportée sous forme d'un versement fixe en centimes d'euro par kilowattheure. Depuis fin 2017, le montant du versement sera cependant calculé par voie d'appels d'offres. Ce procédé permet d'atteindre les objectifs de développement à de faibles coûts. Par ailleurs, les appels d'offres augmentent la transparence des coûts de la promotion. Les premiers appels d'offres ont pris fin le 1er décembre 2017. Le 19 avril 2017, le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie a initié une consultation auprès des länder et des associations sur le projet de loi sur le règlement relatif à l'introduction d'appels d'offres pour la fixation du montant alloué aux installations de cogénération et aux systèmes de cogénération innovants (KWKAusV) (PDF, 2 MB) (en allemand) ainsi que sur la révision d'autres règlements. Les prises de position pouvaient être transmises jusqu'au 26 avril 2017, 18h00 et sont, avec l'accord de leur expéditeur, publiées ici (en allemand).

Résultats des appels d'offres pour les installations de cogénération et les systèmes de cogénération innovants

Des appels d'offres pour les installations de cogénération de 1 à 50 MW et les systèmes de cogénération innovants ont lieu deux fois par an, la dernière date de soumission d'offres était le 2 juin 2020.

Pour les 75 MW soumis à l'appel d'offres, 22 offres représentant 70,5 MW ont été déposées.

21 offres correspondant à un volume de 68,5 MW ont été retenues. Le volume des appels d’offres n'a pas été épuisé. Une soumission d'offres a été rejetée par la procédure d'adjudication car elle ne remplissait pas les exigences en matière de formalités. Les prix proposés par les offres ayant remporté l'adjudication s'étendaient de 4,70 centimes/kWh à jusqu'à 7,00 centimes/kWh. La valeur d'adjudication moyenne, pondérée en fonction du volume, s'élève à 6,22 centimes/kWh et est ainsi la plus élevée de tous les cycles d'appels d'offres effectués jusqu'ici.

Outre l'appel d'offres pour des installations de cogénération de taille moyenne, un appel d'offres pour des systèmes de cogénération innovants a été effectué.

Les systèmes de cogénération innovants, pour lesquels sont utilisés des installations de cogénération, des générateurs de chaleur électriques et une source de chaleur renouvelable innovante, doivent permettre de faire de premières expériences avec les installations de cogénération ayant une part importante d'énergies renouvelables et d'acquérir des connaissances sur le rôle futur des installations de cogénération pour l'approvisionnement en chaleur.

Pour les 29,5 MW soumis à l'appel d'offres, 13 offres représentant 43,8 MW ont été déposées. Ainsi, l'appel d'offres pour les systèmes de cogénération innovants a dépassé pour la première fois le volume à adjuger. Comme pour les installations de cogénération, une soumission d'offres a été rejetée par la procédure d'adjudication car elle ne remplissait pas les exigences en matière de formalités.

Huit des douze offres recevables ont pu être retenues. Les valeurs d'adjudication s'étendaient de 9,50 centimes/kWh à 10,98 centimes/kWh. La valeur d'adjudication moyenne, pondérée en fonction du volume, s'élève à 10,22 centimes/kWh. La dernière offre n'a pas pu être retenue car elle dépassait en grande partie la quantité soumise à l'appel d'offres. Avec 26,2 MW, la quantité soumise à l'appel d'offres n'a donc été que partiellement épuisée.

La date de soumission d'offres pour les prochains appels d'offres en matière de cogénération sera le 1er décembre 2020.

Vous trouverez davantage d'informations sur les résultats des appels d'offres en consultant la page internet de l'Agence fédérale des réseaux (en allemand).