Besoins propres d'une centrale électrique · Glossaire

Définition et délimitation

Les besoins propres d'une centrale électrique sont l'énergie électrique dont une installation de production a besoin pour son propre fonctionnement. Dans les statistiques de l'énergie, cette grandeur est souvent appelée consommation propre de la centrale. Il s'agit de l'énergie électrique consommée par les installations annexes et auxiliaires d'une centrale. Selon une définition statistique répandue, les pertes des transformateurs de machine, c'est-à-dire des transformateurs de groupe situés entre l'alternateur et le réseau, en font également partie. Les besoins propres comprennent notamment les pompes d'alimentation en eau, les pompes d'eau de refroidissement, les ventilateurs d'air frais et de tirage induit, les convoyeurs, la préparation du combustible, l'épuration des fumées, le traitement de l'eau, l'instrumentation et la commande, les convertisseurs, l'éclairage dans la zone de l'installation, l'alimentation en air comprimé et d'autres groupes auxiliaires.

L'équation centrale est la suivante : la production nette d'électricité est égale à la production brute moins les besoins propres. La production brute d'électricité est mesurée aux bornes de l'alternateur. La production nette d'électricité est la quantité qui peut être fournie à l'extérieur après déduction des besoins propres. La statistique officielle allemande décrit la consommation propre comme la consommation d'énergie qui maintient en fonctionnement le processus de production de l'installation. L'électricité que l'installation achète auprès de tiers n'y est pas comptabilisée.

Unités et exemple de calcul

En tant que quantité d'énergie, les besoins propres sont exprimés en kilowattheures, en mégawattheures ou en gigawattheures. Pour l'exploitation courante, la puissance des besoins propres est en outre déterminante. Il s'agit de la puissance électrique, en kilowatts ou en mégawatts, absorbée par les systèmes auxiliaires à un moment donné. Les besoins propres sont souvent exprimés en part de la grandeur brute. Exemple : une centrale produit 1 000 mégawattheures bruts et en consomme elle-même 60 mégawattheures. La production nette d'électricité s'élève alors à 940 mégawattheures, et la part des besoins propres est de six pour cent. Si l'on rapporte les 60 mégawattheures à la quantité nette, on obtient environ 6,4 pour cent. Pour les pourcentages, il faut donc toujours préciser à quoi ils se rapportent.

La même distinction vaut pour la puissance, voir puissance brute et puissance nette. La puissance brute est mesurée aux bornes de l'alternateur. La puissance nette est la puissance brute diminuée de la puissance électrique des besoins propres, c'est-à-dire ce qui est fourni au système d'approvisionnement. Une tranche de 1 000 mégawatts de puissance brute peut, selon la technique et l'état de fonctionnement, ne fournir par exemple que 930 à 950 mégawatts nets. Il s'agit de valeurs d'exemple, non de valeurs normatives. Quiconque additionne des puissances brutes dans des statistiques, des calculs de sécurité d'approvisionnement ou des évaluations de capacité sans déduire les besoins propres surestime la puissance réellement disponible.

Ce qui ne relève pas des besoins propres

Les besoins propres ne sont pas la même chose que les pertes de réseau. Les pertes de réseau surviennent lors du transport et de la distribution via les lignes, les transformateurs et les installations de commutation du réseau public. Les besoins propres, eux, surviennent à l'intérieur de l'installation de production et dans ses installations annexes directement associées. Selon la convention statistique, la limite se situe en général en aval du transformateur de machine : ses pertes comptent dans la consommation propre de la centrale, celles du réseau en aval n'y comptent pas. Certaines présentations populaires intègrent aussi les pertes de transport dans la production nette. Cela ne correspond pas à la définition officielle. Ne relève pas non plus des besoins propres la consommation générale d'électricité sur le site, par exemple pour les bâtiments administratifs, les cantines ou les ateliers, dans la mesure où ils ne font pas partie de l'installation de production d'électricité. Où se situe exactement la limite dépend, en pratique, des concepts de mesure, des règles statistiques et des contrats.

Le terme autoconsommation peut lui aussi induire en erreur. Pour les installations photovoltaïques sur des bâtiments, il désigne en général l'électricité que l'exploitant utilise lui-même au lieu de l'injecter. Les besoins propres d'une centrale, en revanche, concernent l'énergie auxiliaire sans laquelle l'installation ne peut pas produire, réguler, refroidir, épurer ou s'arrêter en toute sécurité. Lorsqu'une entreprise industrielle exploite sa propre centrale et utilise son électricité pour sa production, il ne s'agit pas de besoins propres de la centrale. Cette électricité est déjà de la production nette et est consommée en dehors de l'installation de production d'électricité.

Les centrales de pompage-turbinage constituent un cas particulier. L'électricité avec laquelle les pompes refoulent l'eau vers le bassin supérieur n'est pas une énergie auxiliaire au sens strict, mais de l'énergie qui est stockée. Les statistiques de l'énergie la présentent donc habituellement séparément. Le droit de la taxe sur l'électricité, en revanche, la traite expressément comme de l'électricité destinée à la production d'électricité.

Facteurs techniques d'influence

Le niveau des besoins propres dépend fortement de la technique. Les centrales à vapeur ont besoin de beaucoup d'énergie auxiliaire pour le circuit eau-vapeur, les pompes d'alimentation, le refroidissement, la logistique du combustible et le traitement des gaz d'échappement. Dans les centrales à charbon s'ajoutent les broyeurs à charbon, les installations de transport, le dépoussiérage, la désulfuration et la dénitrification. À titre d'ordre de grandeur approximatif, on retient pour les centrales à charbon quelques pour cent de la puissance brute. Les centrales nucléaires ont besoin d'électricité pour les circuits de refroidissement, les pompes, les systèmes de sûreté et l'instrumentation et la commande, y compris après l'arrêt, car la chaleur résiduelle doit être évacuée. Une centrale à gaz présente en général une part plus faible. Elle a toutefois besoin de systèmes auxiliaires pour l'alimentation en combustible et, le cas échéant, pour la compression du gaz, la lubrification, le refroidissement et la commande. Les éoliennes et les installations photovoltaïques ont des besoins propres comparativement faibles, par exemple pour la commande, le suivi du soleil ou l'orientation, le chauffage, le refroidissement ou la communication. Mais les besoins propres ne disparaissent pas totalement là non plus.

La part n'est pas non plus une propriété fixe d'une installation. De nombreux groupes auxiliaires continuent de fonctionner à charge partielle alors que la quantité d'électricité produite diminue. En fonctionnement à charge partielle, la part des besoins propres augmente donc souvent. Lors du démarrage, les systèmes auxiliaires ont besoin d'électricité avant que l'alternateur lui-même ne fournisse. Cette énergie provient alors du réseau, d'autres tranches du site, de batteries ou de groupes diesel. Des besoins propres peuvent aussi survenir à l'arrêt, par exemple pour la protection antigel, la surveillance, la lubrification, le refroidissement ou les systèmes de sûreté. L'électricité qu'une centrale à l'arrêt prélève sur le réseau est souvent traitée statistiquement autrement que les besoins propres couverts par la production propre.

Rendement, émissions et rentabilité

Pour le rendement net, les besoins propres ont un effet direct. Une centrale peut atteindre un certain rendement brut à l'alternateur, mais, en raison des besoins propres, elle fournit moins d'énergie électrique utilisable à l'extérieur. Pour la consommation de combustible, les émissions spécifiques par kilowattheure et la rentabilité, la production nette est donc généralement la grandeur de référence appropriée. Si les besoins propres ne sont pas pris en compte, les installations paraissent plus efficaces qu'elles ne le sont réellement pour le système électrique. S'y ajoute que l'électricité consommée par la centrale elle-même ne peut pas être vendue, mais entraîne une consommation de combustible et de l'usure.

Des besoins propres élevés ne sont néanmoins pas automatiquement le signe d'une mauvaise technique. Une désulfuration ou une dénitrification des fumées consomme de l'électricité et augmente ainsi les besoins propres. En même temps, elle réduit les émissions de polluants et satisfait à des obligations de droit de l'environnement. Quiconque compare la part des besoins propres devrait donc savoir quelles fonctions remplissent les installations auxiliaires.

Sécurité d'approvisionnement et démarrage à froid

Une centrale n'est pas opérationnelle du seul fait de sa réserve de combustible et de la puissance de son alternateur. Elle a besoin de systèmes auxiliaires fonctionnels, d'une alimentation électrique sécurisée pour ces systèmes et de procédures claires en cas de défaillance. Lorsque le réseau tombe en panne, de nombreuses centrales ne peuvent pas redémarrer sans alimentation électrique externe. Les installations aptes au démarrage à froid (black start) sont donc équipées de manière particulière : elles couvrent leurs besoins propres sans réseau interconnecté et peuvent ensuite alimenter des parties du réseau ou d'autres centrales. Dans les scénarios de sécurité d'approvisionnement également, il est déterminant de savoir si l'on calcule avec des valeurs brutes ou nettes. De cela dépend si la puissance disponible est suffisante sur le plan du calcul ou si une partie est déjà mobilisée dans l'installation elle-même.

Mesure, statistique et droit (Allemagne)

Au point de raccordement au réseau, c'est en règle générale l'injection nette qui est mesurée. Pour déterminer la production brute et les besoins propres, des mesures supplémentaires dans la centrale sont nécessaires. Sur le marché de l'électricité et pour l'affectation à un périmètre d'équilibre, ce sont les quantités nettes injectées qui comptent. La statistique allemande de l'énergie relève séparément la production brute et la production nette d'électricité. C'est pourquoi les publications sur base brute et sur base nette diffèrent nettement.

Le droit allemand de la taxe sur l'électricité se rattache lui aussi aux besoins propres. L'électricité prélevée pour la production d'électricité est exonérée de taxe en vertu de l'article 9, paragraphe 1, point 2, de la loi sur la taxe sur l'électricité (Stromsteuergesetz). L'article 12 du règlement d'application de la taxe sur l'électricité (Stromsteuer-Durchführungsverordnung, version issue de la modification au 1er janvier 2025) le précise. Bénéficie de l'avantage l'électricité que les installations annexes et auxiliaires d'une unité de production d'électricité consomment pour produire de l'électricité au sens technique, par exemple pour le traitement de l'eau, l'alimentation en eau du générateur de vapeur, l'alimentation en air frais, l'alimentation en combustible ou l'épuration des fumées. La liste n'est pas exhaustive. L'administration des douanes exige que l'électricité contribue directement au processus technologique de production d'électricité et y soit indispensable. Ce qui en relève dans un cas particulier fait régulièrement l'objet de décisions de justice. Si des dispositifs de mesure permettant de séparer les quantités exonérées et les quantités imposables font défaut, et si l'électricité est achetée en tant que consommateur final, l'avantage n'existe que sous la forme d'un allègement fiscal a posteriori au titre de l'article 12a. La notion fiscale et la notion statistique ne doivent pas nécessairement se recouvrir entièrement.

Mise en perspective

Les besoins propres sont une correction technique précise, mais non une évaluation globale d'une centrale. Qu'une installation soit utile au système, rentable ou compatible avec le climat dépend en outre du combustible, du rendement, des émissions, de la flexibilité, de la disponibilité, du comportement au démarrage, de la charge minimale, du raccordement au réseau et des règles du marché. Le terme montre surtout que produire n'est pas la même chose que fournir de manière utilisable. Quiconque compare des puissances, des rendements ou des quantités d'électricité devrait donc indiquer si l'on calcule en brut ou en net et quelles consommations à l'intérieur de l'installation ont été déduites.

Sources

Begriffsdefinitionen zur Elektrizitätsstatistik (Studienbeschreibung, Datenbestand 70152) — GESIS – Leibniz-Institut für Sozialwissenschaften (Datenbestandskatalog); unbekannt. Definitionen Bruttoleistung, Nettoleistung, Bruttoerzeugung, Nettoerzeugung, Kraftwerkseigenverbrauch
Produzierendes Gewerbe: Stromerzeugungsanlagen der Betriebe im Verarbeitenden Gewerbe sowie im Bergbau und in der Gewinnung von Steinen und Erden — Statistisches Bundesamt (Destatis); unbekannt. Erläuterungen/Begriffsdefinitionen Bruttostromerzeugung, Nettostromerzeugung, Eigenverbrauch
Glossar: Bruttostromerzeugung — Umweltbundesamt; unbekannt. Glossareintrag
§ 12 StromStV – Strom zur Stromerzeugung — lxgesetze.de (Wiedergabe der Stromsteuer-Durchführungsverordnung); unbekannt (Fassung nach Änderung zum 01.01.2025). § 12 Abs. 1 und Abs. 3 StromStV
Steuerentlastung nach § 12a StromStV — Generalzolldirektion (Zoll online); unbekannt. Abschnitt Begünstigte Entnahmezwecke

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Edited by eCMS on 11.11.2026 19:42